桥梁辊轴支座病害的观测方法探讨

张宗秀

（成都铁路局绵阳工务段 四川 绵阳 621000）

1 支座的作用与辊轴支座的应用

1.1 支座的作用

支座是桥跨结构的支承部分，俗称桥梁的“心脏”。 它的作用是将桥跨结构的反力传递给墩台，并保证桥跨结构在荷载作用和温度变化的影响下， 具有设计所要求的静力条件。对于梁式桥，是指支座处能自由伸缩和自由转动，反力集中，同时，支座还必须保证桥跨结构在墩台上的位置充分固定不致滑落。

1.2 辊轴支座的应用

在众多的铁路桥梁中钢支座使用最为普遍，钢支座主要分为：平板支座、弧形支座、摇轴支座、辊轴支座。 而辊轴支座除能很好地满足活动支座的各项要求外，由于反力是通过多个辊轴压在底板上， 辊子的直径可以随其个数的增多而减少， 反力也能分散而均匀地分布到墩台支承垫石顶面上，故辊轴支座多适用于各种大跨度桥梁。

2 桥梁辊轴支座检查情况

2.1 日常检查

宝成下行线k537+349 涪江大桥，桥全长438.6 米，其中第2、3 孔为2-64 米连续下承式钢桁梁。 该桥在日常的设备检查中列为工务段控制的重点设备，即所在的桥路检养工区每月检查2 次、车间每月检查1 次、工务段技术科每季检查1次。

2.2 病害发生情况

图1 辊轴支座压板连接螺栓剪断1

图2 辊轴支座辊轴位移不同步1

2009 年12 月设备检查时发现，3 号桥墩下游活动支座下排牙板宝端第一颗连接螺栓折断，牙板眼孔与辊轴眼孔错位达8mm（图1），由于该线一直单向运行，经观测眼孔不能恢复原位，加工的螺栓无法重新补齐。 绵阳工务段于2010 年1 月将该桥2、3、4 号墩支座列为重点观测病害。

3 宝成线涪江大桥辊轴支座监控方案

3.1 倾斜角观测

3.1.1 从2# 墩到3# 墩按上游到下游、宝鸡到成都的顺序对每根辊轴进行编号，即2# 墩上游支座为1、2、3、4 号辊轴，2#墩下游支座为5、6、7、8 号辊轴，即3# 墩上游支座为1、2、3、4号辊轴，3# 墩下游支座为5、6、7、8 号辊轴， 将编号用油漆写在相对的支承垫石位置上（上游写上游方，下游写下游方）。

3.1.2 画出每根辊轴的竖向中心线，每次用量角器在牙板上放置水平后直接量出每根辊轴竖向边缘线的倾角 （估读到0.10C），并将测量值准确记录在相应的表格内，倾角容许限值为140。

3.2 水平位移观测

每次分别读出2#、3# 墩下游的百分表的读书，表中段指针指数为整mm 数，长指针所指数为10 代表0.1mm，依次类推，精确到0.1 mm，并将测量值准确记录填入相应的表格内。

3.3 测量周期及要求

3.3.1 测量前，工区先将支座黄油清洗干净、涂上机油，以便观测。

3.3.2 测量周期： 从2010 年5 月30 日开始，每日8：00、12：00、14：00、16：00、18：00、20：00 共6 次，根据病害观测情况，技术科可再调整测量周期。

3.3.3 测量采用固定人员观测，谁测量谁签认，将温度表和梁温表放置在3# 墩的适当位置， 每次测量前先准确纪录气温和梁温。

3.3.4 所在桥路车间主任和工长要随时掌握支座变化情况，从2010 年5 月30 日开始每日下午12：00 到20：00 派人对2#、3#、4# 墩支座进行严密监视，如发现有倾角超限、位移突变、辊轴裂纹、支座裂纹、异响等情况应及时上报工务段桥隧科、主管领导，采取果断措施，确保行车安全。

3.4 观测发现问题

2010 年1 月至3 月2、3 号活动支座倾角平均在5 度。2010 年4 月观测发现2、3 号活动支座随着气温的升高倾角增大幅度明显，辊轴倾角不同步，尤其是2 号墩下游活动支座的中间两根辊轴倾角明显大于外侧辊轴倾角。

3.5 观测结论及采取措施

2010 年5 月29 日成铁局工务处、工务检测所、西南交大土木学院到现场对钢梁上拱度、挠度、支座基本尺寸、支座倾角等进行了测量，查阅了竣工文件，经过仔细的计算和分析得出结论：①钢梁结构满足荷载要求；②支座偏移不能满足钢梁纵向伸缩要求；③列车长期重载高速单向运行造成支座位移残余累积，致使支座超过安全容许值；④支座处于非正常工作状态。

根据以上结论提出如下处理措施： ①从2010 年5 月30日开始该钢梁桥部分昼夜限速45km/h；②绵阳工务段采取支墩防护；③绵阳工务段继续定期对支座的倾角、位移进行观测、加密观测次数，每日高温时段派专人对2、3 号支座进行密切监视，如遇支座辊轴拉裂、错位等异常情况必须随时采取紧急措施；④建议及时更换现有辊轴支座。