薛曉涵
摘 要: 鐵路是重要的交通樞紐,也是連接地區(qū)與地區(qū)之間的紐帶,鐵路橋梁是為火車跨越山川、河流、峽谷或其他障礙物而修建的構筑物,是我國鐵路運輸網(wǎng)絡中的重要組成部分,直接影響鐵路的通暢性,因此鐵路橋梁的維修養(yǎng)護顯得格外重要。鐵路橋梁在日常使用中受自然條件與外界條件的影響難免出現(xiàn)損耗,為了給鐵路提供更完善的行駛環(huán)境必須重視對其維修養(yǎng)護?;诖吮尘?,筆者對鐵路橋梁維修養(yǎng)護管理技術進行了探討,希望能為相關工作人員提供理論借鑒。
關鍵詞: 鐵路橋梁;維修養(yǎng)護;管理技術
近幾年我國鐵路交通的建設運營有了很大提高,給人們出行帶來更多便捷,鐵路工程的建設速度與建設規(guī)模較之前有了質的飛躍。鐵路橋梁作為重要的交通紐帶為鐵路網(wǎng)的暢通與安全行駛提供了保障,但是建成使用后很容易受自然與外界因素的影響出現(xiàn)功能退化,譬如雨雪天氣與自然災害,再譬如車輛碾壓或先天施工技術欠缺等,這種功能退化若不及時發(fā)現(xiàn)并解決將會嚴重影響列車的安全行駛。強化后期維修養(yǎng)護就是保障人員生命安全、降低構造成本、延長鐵路橋梁使用壽命的必要手段。
一、鐵路橋梁的常見問題
(一)梁體混凝土裂縫
梁體混凝土裂縫屬于鐵路橋梁的常見問題,當橋梁投入使用一階段后,荷載量與運行量持續(xù)上升,橋梁肯定會出現(xiàn)疲勞效應,其中混凝土裂縫就是不可避免出現(xiàn)的問題。目前已知的裂縫病害有三種,第一種是豎向歪曲裂縫,它主要出現(xiàn)在梁體跨中部側面,從側面延伸到混凝土的邊緣地帶,豎向裂縫是三種裂縫中最多發(fā)的,因為它與火車的軸重、行車的密度有直接關聯(lián),當鐵路橋梁出現(xiàn)這種問題裂縫時對梁體的受力性能影響最大。第二種是斜向裂縫,它主要是由于混凝土在荷載作用下梁體剪切力大于承受力而產生的,斜向裂縫是三種裂縫中最少見的一種,多發(fā)于橋梁梁體的肋部,主要由橋梁結構受力情況不均引起的。第三種是縱向裂縫,也是梁體比較普遍的裂縫,主要集中在支座附近,對整個橋梁的影響相對較小,造成這樣的裂縫的原因為鋼筋保護層厚度不足。無論是哪一種裂縫若得不到及時維護都會降低橋梁的耐久性,影響整體質量。
(二)支座問題
支座問題是鐵路橋梁中相對復雜的存在,當火車的軸重增加,支座所要承受的荷載力也不同于往日,這時列車的質量發(fā)生變化,其搖擺力與制動力為了保持平衡也隨之增加,這樣橋梁為了支撐列車只能增加支座的磨損或者增加本身的位移量。假如列車的荷載進一步增多還有可能帶來轉角超限等問題,是鐵路橋梁結構本身的伸縮性與轉動能力受到制約。譬如盆式橡膠支座中很容易出現(xiàn)聚四氟乙烯板受損,造成受損的原因復雜,主要有三,第一是由于聚四氟乙烯板的生產質量不過關,直接降低了支座的性能;第二是存在設計缺陷,出廠設置未能根據(jù)實際需要設置;第三則是橋梁縱向位移超過限度,使橡膠支座出現(xiàn)不必要摩擦。當然,支座還有很多類型,不論哪一種支座投入使用后都會受到損耗和侵蝕出現(xiàn)功能下降現(xiàn)象。
(三)梁體撓度超限問題
火車在行駛中軸向負荷有時會出現(xiàn)偏差,當偏差參數(shù)到達一定限度后對鐵路橋梁的梁體豎向撓度產生直接影響,豎向撓度會因參數(shù)的變化而增加負荷量,這時橋梁混凝土板梁豎向承受的荷載會超過預計的數(shù)額,因此撓度與原先設計的參數(shù)不符將超過相應限制,這樣會影響列車的平穩(wěn)行駛,在后期維修養(yǎng)護中有必要對梁體進行適當加固。
二、鐵路橋梁維修養(yǎng)護管理技術探討
(一)維修技術
1.梁體撓度過大處理措施
從維修的角度考慮,面對梁體撓度過大問題的最好方法是進行體外碳纖維板加固,首先對橋梁的碳纖維板增加預應力,使橋梁強度得到進一步加固;其次增加碳纖維板預應力之后應提高梁體的抗彎承載能力。雙管齊下共同應對梁體撓度過大現(xiàn)象。
2.支座病害的處理措施
以上述中提到的盆式橡膠支座為例,對待這類支座病害應先觀察聚四氟乙烯磨損程度,先定向修補,若嚴重損耗則需更換處理,可使用球形支座代替盆式支座。球形支座的滑板材料與摩擦副系統(tǒng)相較于盆式支座水平更為先進,其應力更富有彈性。除了盆式橡膠支座還有搖軸支座,這類支座的傾斜度最大不能超過七度,七度以下可以扶正處理,若大于七度則需要進行更換,可選用絞軸滑板支座代替原有支座,這類支座的荷載實用性比搖軸支座更優(yōu)。無論是哪一種其目的都在于彌補缺陷,延長壽命。
3.混凝土梁體裂縫處理措施
當鐵路橋梁出現(xiàn)裂縫需先觀察裂縫情況,記錄其寬度與走向,然后確定不同處理方案。譬如在豎向裂縫中數(shù)值小于025mm可以進行灌封處理,若參數(shù)大于0.25mm需要進一步觀察,采取其他方式加固,像粘貼鋼板或換梁法都能起到加固與填補的作用。
(二)養(yǎng)護技術
鐵路橋梁的管理應以預防性維修為主,也就是說日常實踐中要做好風險預判,將風險控制在可見范圍內。定期養(yǎng)護是預防的必要手段,首先可以通過標準化管理提高養(yǎng)護工作的效率,即形成一體化管理模式、定期檢查、制定符合要求的標準化流程,按照要求將結果歸檔處理,在規(guī)范化管理下為后續(xù)工作展開提供基礎。其次,精細化管理過程,精細化又指碎片化,對細小的病害給予充分重視,并策劃階段性運營試驗,對重要橋梁樞紐進行長期監(jiān)測,盡早預警風險。再次,強化養(yǎng)護管理的信息化,目前信息技術與計算機技術已非常普及,但是在鐵路橋梁的養(yǎng)護中相關資料缺失較多,增加了養(yǎng)護的難度,若能建立維護網(wǎng)站,不斷更新橋梁設計、維修信息則能給其他工作人員提供詳細的數(shù)據(jù)參考,繼而有針對性的進行橋梁養(yǎng)護工作。
三、結語
綜上,我們對鐵路橋梁維修養(yǎng)護管理技術有了簡單的認識,隨著我國經濟水平與人員文化素質的提高,對鐵路交通的需求也不同于往日,鐵路橋梁作為鐵路運輸網(wǎng)中的樞紐直接影響火車的行進安全,因此定期的養(yǎng)護與及時的維修具有重要現(xiàn)實意義,應本著預防性維修的原則,將養(yǎng)護與維修結合起來,科學管理,為火車的安全行駛奠定扎實的基礎。
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