浅谈铁路桥梁养护维修技术 王炎

发表时间:2019/11/11   来源:《基层建设》2019年第23期   作者:王炎
[导读] 摘要:目前铁路桥梁主要是箱梁模式的结构,其工艺要求较高且结构复杂,养护维修的成本较大,同时对不同线路的桥梁可能需要不同的养护维修方案,这也增加了工作的难度。
        中国铁路北京局集团有限公司天津工务段  天津  300000
        摘要:目前铁路桥梁主要是箱梁模式的结构,其工艺要求较高且结构复杂,养护维修的成本较大,同时对不同线路的桥梁可能需要不同的养护维修方案,这也增加了工作的难度。而且火车运行的地理位置跨度较大,地形复杂,研究特殊环境下铁路桥梁养护维修对保障国民经济平稳运行具有重要的促进作用。
        关键词:铁路桥梁;维修养护;管理
        1 典型问题分析及影响预测
        1.1 梁体裂缝
        对于简支箱梁,梁体裂缝通常出现在梁内端部两侧上倒角位置;对于连续梁,常见的是梁内顶板底面纵向裂缝,梁内横隔板过人洞上部竖向裂缝。当裂缝宽度超过限值应加强观测,分析原因,实施修补。连续梁内顶板底面纵向裂缝的成因主要是顺桥向预应力施加过大,横桥向预应力施加不足。给梁施加预压应力是一种主动加力体系,过大的预应力也是有害处的,并不是预应力越大就越安全。
        研究表明,通常情况下预压应力控制在2MPa就已足够,然而实际情况下预应力甚至达到10MPa以上,从而在正交向容易由于泊松比而产生横向拉应变,甚至会沿波纹管方向产生纵向裂缝,易造成波纹管内积水、钢束锈蚀。因此,连续梁顶板底面裂缝的危害较大,应及早处理。
        1.2 梁体混凝土浇筑质量不达标
        一是施工时,保护层垫块设置数量不足或布设位置不当;二是在混凝土浇筑过程中,未按要求搭设操作平台,施工人员直接踩踏在钢筋上操作,导致钢筋下沉变形。保护层厚度不足将导致因混凝土碳化而引起的钢筋锈胀、表层开裂剥落,造成受力钢筋有效截面减小且握裹力下降,影响结构承载力和耐久性。
        1.3 梁缝宽度过小
        检查中发现了梁缝宽度过小甚至顶死,或者混凝土垃圾等异物将梁缝顶死的问题。由于梁体制造和架设误差的影响,相邻梁间、梁端与桥台之间会出现间隙过小,甚至顶死的现象。桥面系施工时,由于梁缝止水带尚未安装,梁缝处未用板遮挡,桥面施工混凝土废料落入梁缝中,也会造成梁缝顶死,严重影响梁体自由伸缩。
        1.4 支座上下板吊空
        支座上下板吊空是指支座上板与梁底预埋钢板之间、支座下板与砂浆垫层之间存在缝隙、安装不密贴的现象。检查中发现了支座上下板吊空大于0.5mm的问题。支座上板变形、梁底预埋钢板不平整、砂浆垫层不平整是造成支座吊空的主要原因。支座吊空将会严重影响梁体受力性能,长期下去,梁体会产生剪切破坏。支座原本承受正常静、动荷载作用,支座吊空后会变成承受大动能冲击式的作用,大大缩短了支座的使用寿命。支座吊空还会造成墩台原本均匀传递和承受的荷载集中到某一点上,产生应力集中,从而导致墩台偏压、墩帽开裂等问题。
        1.5 墩身混凝土浇筑质量不达标
        该类问题主要有:墩身蜂窝麻面、墩身下部混凝土局部离析;墩身表面出现砂线、风化、剥落;墩身露筋、保护层厚度不足40mm。墩身下部混凝土局部离析是由于混凝土浇筑高度过高、振捣不实,粗骨料粒径过大、比例过高,胶凝材料和细骨料的含量偏低,各组料间的粘聚力不足以抵抗粗骨料下沉,粗骨料与砂浆相互分离,沉积到墩身下部。混凝土离析造成墩身表面出现砂线、骨料和钢筋外露等现象,导致混凝土强度下降,影响结构承载力。
        2 如何有效提高铁路桥梁养护维修的质量
        2.1 定期检查
        针对以上铁路桥梁存在的裂缝问题,以下分别讨论解决措施。首先对于铁路桥梁的垂直弯曲裂缝,检修人员可以通过该类裂缝的形成原因制定合理的定期检查方案。例如对于极端天气频发、跨海跨江桥梁较多的地区,检修人员可以适当地增加检查次数。

对于存在问题的桥梁,检修人员可以针对垂直裂缝的特性进行混凝土填补,在填补工艺中检修人员应当重点保障混凝土的质量,确保检修部分在未来较长的时间段内不出现裂缝问题。
        其次对于铁路桥梁中的斜向裂缝,检修人员除了在车流量较多的铁道中安排更多的检查次数外,还应当对车流量严重超标的地段进行梁体重建的养护维修技术。即可以引入较为先进的工程材料和建筑工艺,确保该地段可以承受较多的车流量。同时间检查过程中,检修人员对该裂缝倾斜度大于15°的部分应当重点关注,及时整改以确保行车安全。
        最后针对纵向裂缝,由于此类裂缝主要是由建设工艺不足造成的,所以检修人员便可以引入先进的梁体建造工艺减少此类裂缝的发生。比如在铁路桥梁建设过程中,除了现有的建筑流程,在梁体修建完毕之后还可以增加灌封处理,以达到切实降低裂缝风险。
        2.2 规范铁路桥梁养护维修流程
        首先,有关部门应当建立统一的标准,即对铁路养护、维修、运行等各个环节中可能出现的问题进行归纳,针对具体的问题建立一定的事实标准,并且要求各个地方严格按照标准进行铁路维护。例如针对各个地方对斜向裂缝倾斜度标准不一的现状,有关部门可以在保障铁路运输安全的框架下制定统一的标准,所以有关部门根据现行铁路状况便可以制定斜向裂缝的倾斜度均不得超过10°。
        其次,有关部门需要建立完善的养护维修体系,该体系中应当至少包括检查体系、维修体系、重建体系等,保证铁路部门后续的交通工作可以安排到部门、分工到个人,切实做到发现问题与解决问题的连贯性,对检测人员和维护人员进行工作档案的建立,加强后续评价工作的推进,为养护工程提供足够的资料记录。然后,同时在实际的工作中,针对特殊情况下的铁道,有关部门还需要增加与之相适应的特殊体系,比如针对湿度较高地区的铁路,有关部门便可以特别增加降湿体系,在不同的工作活动中成立不同的安全小组,针对火灾、财产安全以及人工服务等方面进行专题小组,进行攻坚克难。
        最后有关部门还需要建立标准的检修周期,目前部分铁路中存在着检修不足等情况,所以有关部门便可以根据铁路流量、铁路环境等因素制定合理可行的检修周期,总之对铁路桥梁养护维修流程进行规范,对保障工程质量有着重要的意义。
        2.3 全面检修
        (1)要对其范围内的铁路桥梁支座进行全面地检修,对于磨损现象较强的支架可以采取加固处理,一般要进行这样的维修需要结合科学的鉴定手段,将聚四氟乙烯的磨损程度进行记录,以为后续的处理手段提供一定的资料参考。
        (2)对于磨损情况较为严重且外露部分较多的支座,检修人员可以采取更换优质支座的处理,在进行更换的时候要对材料树立更高的要求,可以使用的优质材料有滑板材料、摩擦副系统以及其他相关的材料,利用这些新颖的材料可以提高支座的稳定性,保证铁路的力学更加稳定,满足高频的运输要求。最后一方面是要对运输的铁路提出一定的要求,铁路的驾驶要尽量平稳,避免过分急促的行驶,尤其是铁路在进出站口的时候,驾驶员要注意动力的控制,避免某一时刻对铁路的压力过大,挫伤铁路的梁体架构,影响铁路建筑的预期使用性能。
        除此以外,对制作的磨损和使用问题还需要及时记录,尤其是缺陷问题和传力结构问题,需要对开发人员和结构设计者进行及时的情况反馈,以提高支座性能的更新换代。只有从多方面对支座的安全进行把控,才能够快速提升铁路的养护质量保证维修过程有目的、有进度,使不同地域的铁路维护都得到根源性的问题解决,维护过程获得足够的进步,建构起支座检查、替换的管理体系。
        3 结语
        综上,铁路桥梁作为铁路运输网中的枢纽直接影响火车的行进安全,因此定期的养护与及时的维修具有重要现实意义,应本着预防性维修的原则,将养护与维修结合起来,科学管理,为火车的安全行驶奠定扎实的基础。
        参考文献:
        [1]陈懿如,毛峰雨,张继臣.浅议铁路混凝土桥梁结构病害的处理措施[J].黑龙江交通科技,2013,05:80-82.
        [2]陈龙珍,张朝坤.铁路提速后的桥梁维修养护问题探讨[J].科技经济市场,2014,05:32-33.
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