高寶明

摘 要：鐵路橋梁是我國鐵路運輸網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，一旦出現(xiàn)問題，將影響列車的安全運行，降低鐵路運輸網(wǎng)的通暢性。本文對鐵路橋梁的常見病害進行了介紹，然后從技術(shù)和管理層面提出了常見病害的解決措施。

關(guān)鍵詞：鐵路橋梁；病害；維修；養(yǎng)護

1 概述

近年來，我國鐵路工程建設(shè)速度和建設(shè)規(guī)模得到了很大提升，部分橋梁飛架江河湖海，為路網(wǎng)的暢通和安全提供了基礎(chǔ)保障。鐵路橋梁建成投入運行以后，受車輛碾壓、自然侵蝕、先天設(shè)計缺陷以及施工技術(shù)水平等多種因素的影響，導(dǎo)致鐵路橋梁的實用功能和服務(wù)質(zhì)量日漸退化，病害出現(xiàn)頻繁，嚴重影響了列車的安全運行。加強鐵路橋梁的維修養(yǎng)護，就成為延長鐵路橋梁使用壽命，保障鐵路運輸安全的必要途徑。

2 鐵路橋梁常見問題

2.1 梁體撓度超限問題

列車軸向負荷一旦發(fā)生變化，就會對梁體豎向撓度造成影響，梁體豎向撓度會隨著負荷量的增加而逐漸加大。若混凝土板梁豎向承受的荷載過大，由此產(chǎn)生的撓度超過相應(yīng)限制，就會影響運行性能，需要采取適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)提高梁體剛度。

2.2 支座問題

列車軸重的加大對多個部件產(chǎn)生影響，如支座、制動設(shè)備等，這是由于列車軸重增加，支座所需要承受的豎向荷載力將增大，同時還會導(dǎo)致列車的搖擺力和制動力同步加大，進而增加支座的磨損度和位移量，若荷載過大，還可能引起轉(zhuǎn)角超限等病害，降低橋梁結(jié)構(gòu)的伸縮性和轉(zhuǎn)動能力。本文以盆式橡膠支座和搖軸支座的常見問題為例進行分析，其中盆式橡膠支座在使用過程中遇到的主要問題是聚四氟乙烯板磨損，出現(xiàn)磨損問題的主要原因是結(jié)構(gòu)設(shè)計存在缺陷；設(shè)計參數(shù)沒有根據(jù)支座實際運行環(huán)境的要求進行設(shè)置；聚四氟乙烯板的質(zhì)量沒有按照專業(yè)要求進行生產(chǎn)，降低支座性能；鐵路橋梁縱向位移過大、鋼板與聚四氟乙烯板之間復(fù)位移較大等。盆式橡膠支座磨損程度可根據(jù)聚四氟乙烯外露高度判斷，外露高度減少越多，則可判斷有磨損；若外露高度在0.5-1mm之間時，可繼續(xù)實用，但需要每年進行一次檢查；若外露高度達到0.2-0.5mm時，需要采取有效維護措施，確保行車安全；若外露高度不足0.2mm時，說明支座磨損嚴重，對鐵路列車的行車安全產(chǎn)生極大的威脅，需要立即進行更換。搖軸支座通過線接觸形式傳力，在搖軸弧面處產(chǎn)生的應(yīng)力較大，降低了鐵路線路對荷載的適應(yīng)力，易引發(fā)病害影響鐵路線路的運行能力，如鋼制部件發(fā)生銹蝕、支座轉(zhuǎn)角過大或發(fā)生位移等。

2.3 梁體混凝土裂縫問題

鐵路橋梁運行條件較為惡劣，其荷載量和持續(xù)運行量不斷增加，加劇了橋梁的疲勞效應(yīng)，橋梁中的混凝土構(gòu)件不可避免的會出現(xiàn)一些問題，如，橋梁混凝土構(gòu)件既有裂縫將在荷載作用下進一步加深、變寬，而鋼筋部件也將發(fā)生銹蝕病害，降低混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能。就裂縫病害而言，若按方向可分為豎向彎曲裂縫、斜向裂縫和縱向裂縫三種。以下將對三種病害進行如下分析：

豎向彎曲裂縫一般出現(xiàn)在鋼筋混凝土梁跨中部側(cè)面，從梁體側(cè)延伸至邊緣側(cè)，在梁肋相接部位終止。豎向裂縫的發(fā)生與列車軸重、行車密度有關(guān)，屬于受力裂縫，對混凝土部件的受力性能影響較大；裂縫一旦形成并發(fā)展，將會造成鋼筋銹蝕，影響混凝土結(jié)構(gòu)整體的耐久性。斜向裂縫是由于荷載作用下梁體剪切力過大而產(chǎn)生的，多會在梁體肋部出現(xiàn)，由支座底部按照15-45°的傾斜度向上延伸，該類裂縫屬于結(jié)構(gòu)受力裂縫?？v向裂縫屬于鐵路橋梁中較為普遍的一種病害，主要是由鋼筋保護層厚度不足或施工技術(shù)不達標(biāo)所引起的?？v向裂縫容易在支座附近產(chǎn)生，對混凝土結(jié)構(gòu)受力影響較小，但長期得不到有效維護，會使混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性降低。

3 鐵路橋梁問題解決對策

鐵路病害一旦發(fā)生，將會降低列車運行的平穩(wěn)性和安全性，因此應(yīng)采取有效的處理措施。本文將從技術(shù)處理和維護管理兩方面對其進行分析：

3.1 鐵路橋梁常見問題處理措施

3.1.1 梁體撓度過大處理措施

體外碳纖維板加固技術(shù)是處理鐵路鋼筋混凝土板梁豎向撓度過大問題的常用方法，該法是對碳纖維板施加預(yù)應(yīng)力，增強碳纖維板的強度，使其性能得到充分發(fā)揮。實踐證明，體外碳纖維加固技術(shù)對鋼筋混凝土板梁的加固效果較好，有效降低了梁體的撓度，提高了梁體的抗彎承載能力。

3.1.2 支座病害的處理措施

首先，盆式橡膠支座受力不均勻時，可判斷為聚四氟乙烯磨損程度達到嚴重級別，若不對其進行處理，就會加快支座的損壞，危害橋梁的結(jié)構(gòu)安全。支座一旦達到嚴重磨損程度，應(yīng)該進行更換處理，可采用生產(chǎn)工藝先進的球型支座代替盆式橡膠支座。球型支座的滑板材料和摩擦副系統(tǒng)均達到國際先進水平，極大的提升了支座的應(yīng)力，延長其耐久性。

其次，搖軸支座病害處理措施。我國頒布的《鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則》明確規(guī)定，搖軸支座的傾斜度最大值為7°，若傾斜度超過該限制值，就需要立即進行扶正處理；然后觀察是否發(fā)生重復(fù)傾斜的問題，若發(fā)生，就應(yīng)該進行更換處理，一般可用鉸軸滑板支座替換原來的搖軸支座。與傳統(tǒng)的線接觸思路不同，鉸軸滑板支座采取面接觸的方式，有效降低了接觸應(yīng)力，提高支座的荷載適應(yīng)性，延長其使用壽命。

3.1.3 混凝土梁體裂縫處理措施

橋梁混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫后，先對裂縫寬度及走向進行測量和檢查，然后制定不同的處理方案。若鋼筋混凝土梁主筋附近出現(xiàn)的豎向彎曲裂縫小于0.25mm，腹板豎向及斜向裂縫小于0.3mm，預(yù)應(yīng)力混凝土梁的縱向及斜向裂縫小于0.2mm的，可進行灌封處理；若超過以上限定值，應(yīng)對裂縫進行長期監(jiān)測，看是否持續(xù)發(fā)展；若不發(fā)展可采取灌封處理，若繼續(xù)發(fā)展，應(yīng)通過試驗尋找裂縫根源，采取加固措施，如粘貼鋼板法、體外預(yù)應(yīng)力法、改變結(jié)構(gòu)體系法以及換梁法等均為常用的加固方法。

3.2 鐵路橋梁維修養(yǎng)護管理對策

我國鐵路橋梁維護管理應(yīng)以預(yù)防性維修為主，將預(yù)防與整治措施密切結(jié)合，確保做好橋梁的風(fēng)險預(yù)判工作，將風(fēng)險隱患控制在一定范圍內(nèi)，并采取有效措施消除隱患，防止對鐵路運行造成不利影響。預(yù)防是安全防護的第一道防線，也是做有效的管理手段，鐵路橋梁部門應(yīng)做好安全預(yù)防工作，通過規(guī)范化、精細化和信息化管理提升橋梁維修養(yǎng)護管理效率。

3.2.1 維修養(yǎng)護標(biāo)準(zhǔn)化管理

橋梁維修養(yǎng)護管理的標(biāo)準(zhǔn)化，可有效提升維修養(yǎng)護工作的效率和質(zhì)量，確保大規(guī)模維修任務(wù)得到及時有效的處理。標(biāo)準(zhǔn)化主要體現(xiàn)在制度標(biāo)準(zhǔn)化、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化三個方面。首先，鐵路橋梁維修養(yǎng)護工作要形成一體化管理模式，將檢查、評估和維修加固工序合并，提高工作效率；檢查需要由專業(yè)的技術(shù)人員負責(zé)，一般分為常規(guī)性檢查、定期檢查、專項檢查和檢測試驗幾種類型；檢查的同時，將檢查結(jié)果記錄在案，并對檢查橋梁的結(jié)構(gòu)進行健康評估；橋梁病害出現(xiàn)之初，就應(yīng)按照應(yīng)急預(yù)案進行快速維修加固處理，減少對鐵路線路的影響。其次，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化是指橋梁檢查的各項規(guī)程，應(yīng)根據(jù)鐵路部分頒布的相關(guān)規(guī)章制度進行制定。最后，指根據(jù)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定橋梁維修養(yǎng)護作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化流程，并按照規(guī)范要求將檢查結(jié)果記錄歸檔。負責(zé)檢測的人員要規(guī)范填寫記錄檔案，與以往數(shù)據(jù)形成對比，從而掌握橋梁病害的發(fā)展情況，為橋梁維修養(yǎng)護提供數(shù)據(jù)支持。

3.2.2 維修養(yǎng)護精細化管理

鐵路橋梁的標(biāo)準(zhǔn)化管理為精細化管理奠定了基礎(chǔ)，維修養(yǎng)護部門要加大對精細化管理的重視力度，防止出現(xiàn)微小病害由于得不到及時處理，而隨著列車軸重和運量的增加加重病害的情況發(fā)生。橋梁精細化管理就是將各項維修養(yǎng)護工作進行量化、細化，落實到具體的部門、崗位和人員。檢修人員要對橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況進行科學(xué)評估，對重要路段進行定期的運營性試驗，對大型橋梁進行長期監(jiān)測，尤其是帶有一定病害的橋梁，更要隨時關(guān)注其健康狀況。病害發(fā)生初期，可通過快速維修加固處理，減少對運營的影響；若橋梁潛在的病害對其結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生影響，影要及早提出預(yù)警，制定有效的整治方案。

3.2.3 維修養(yǎng)護信息化管理

我國鐵路橋梁工程類型多樣，且投入運行的時間較長，部分橋梁技術(shù)資料缺失嚴重，增加了維修養(yǎng)護工作的難度。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，鐵路橋梁維修養(yǎng)護管理工作也應(yīng)加大信息化建設(shè)力度，不斷完善橋梁設(shè)計信息、施工工藝信息、投入運行后的監(jiān)測以及維修養(yǎng)護信息，為全面掌握和及時查詢橋梁技術(shù)狀態(tài)信息提供保障。信息化管理系統(tǒng)應(yīng)對以上信息進行分析處理，為橋梁全面普查和定期評估提供參考和建議，并指導(dǎo)有關(guān)部門制定科學(xué)養(yǎng)護、維修措施，確保鐵路橋梁的安全運行。

4 結(jié)束語

近年來，我國經(jīng)濟發(fā)展速度較快，對鐵路部門的運輸需求也逐漸增多。鐵路橋梁是鐵路運輸網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，一旦出現(xiàn)問題，將影響列車的安全運行，為此，鐵路橋梁維修養(yǎng)護部門應(yīng)進一步提升橋梁病害檢查檢測技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)并處理橋梁病害；另外，進一步提升橋梁維修養(yǎng)護工作的標(biāo)準(zhǔn)化、精細化和信息化管理水平，以預(yù)防性維修為指導(dǎo)思想，科學(xué)管理，確保鐵路橋梁的安全運營。

參考文獻：

[1]郭然.鐵路線路養(yǎng)護維修計劃編制理論與方法[D].北京交通大學(xué)，2015.

[2]陳龍珍，張朝坤.鐵路提速后的橋梁維修養(yǎng)護問題探討[J].科技經(jīng)濟市場，2007，05：32-33.

[3]劉嘉武，王海林.我國交通基礎(chǔ)設(shè)施——鐵路橋梁的安全防護與應(yīng)急救援研究[J].防交通工程與技術(shù)，2008，01：1-5.

[4]張有科.鐵路橋梁病害分析與改造加固設(shè)計[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2009，07：163-164.

[5]陳懿.淺議鐵路混凝土橋梁結(jié)構(gòu)病害的處理措施[J].黑龍江交通科技，2009，05：80+82.