山区铁路桥隧设备维修与管理
2015-10-21李成
李成
摘要:在通常情况下,铁路桥隧设备建成使用后的状态变化较为缓慢,病害事故也鲜有发生,因此,对铁路桥隧设备的维修与日常管理往往得不到工作人员的重视。随着时间的推移,尤其是重载快速铁路技术政策实施之后,随着通行速度和荷载量的增大,桥隧设备极易发生潜在病害并逐渐扩大,如不能及时发现并合理解决,将严重制约铁路发展。
关键词:山区;铁路;桥隧设备;维修;管理
铁路桥隧设备在建设之初由于种种原因往往设计了较大的安全储备,铁路桥隧设备不同于一般工程施工装备,它是一种永久性建筑物,建成后至少需使用70年以上。由于投入使用后设备所承受的荷载力较大以及结构材料的不均匀性,如果施工质量得不到保证,将严重影响铁路桥隧设备的使用状态[1]。山区环境下的铁路桥隧设备更易受到不良地质环境的影响而发生各种病害事故。
一、加强山区铁路桥隧设备维修的必要性
(一)桥隧设备的病害具有缓慢积累的特点
桥隧设备一般使用寿命较长,在70-100年之间,一旦建成之后,桥隧建筑物则会处于一个相对稳定的状态,变化较为缓慢。虽然桥隧设备的状态变化并不明显,但是这种变化会在持续的荷载作用下不断积累,直至形成明显病害,导致病害程度加剧。当桥隧设备的病害由量变积累变为质变时,就会严重影响铁路的正常通行,此时再进行病害维修则为时已晚。铁路桥隧建筑物是一种荷载力较大的受力结构,需要持续不断地受力,以跨度为15m的钢筋混凝土梁为例,该梁的支座反力为2030kN,钢梁受力为1820kN。一般来讲,梁的跨度越大,其支座和钢梁所承受的力也就越大。此外,隧道拱墙还承受着来自周围山体的巨大压力,隧道轨道和拱墙的同时受力使桥隧设备的承载压力较大。
(二)病害全面爆发后的维修将消耗巨大资金
山区铁路桥隧设备的经常性保养维修并不需要较大的资金投入,工务段每年需要实际投入的日常维修费用在30万元-50万元之间,大约每公里的维修成本在0.2万元-0.3万元之间[2]。但是,当病害日积月累全面爆发后,每公里的维修费用将激增到12万元。可见,日常对铁路桥隧设备的轻微病害整治并不需要较高的费用,整治难度也较小,但是如果日常不加以检修整治,等到病害积累到一定程度时再去整治不仅需要投入巨大的资金,而且整治难度也加大。
(三)行政领导任职短期性与桥隧设备使用长期性之间的矛盾
桥隧建筑物一旦建成使用后,至少需要持续使用70年之久,虽然在设计之初并没有对其使用期限和耐久性标准作详细具体的规定,但一般使用寿命都在几十年之久。例如我国最早的淞沪铁路建于1876年,最大的吴淞蕴藻浜桥使用时间已逾百年之久,建于1887年的蓟运河大桥虽经不断改造,但其也已投入使用100余年。与桥隧设备较长的使用时间相比,当前各级行政领导的任职期都较短,有些行政领导为完成自己任职期内的短期目标,只注重眼前,忽视桥隧设备缓慢变化的状态积累,导致桥隧建筑物微小病害得不到及时有效的整治。
二、当前铁路桥隧设备管理中存在的主要问题
通过上述山区铁路桥隧设备日常维修工作的必要性,各级桥隧设备管理部门应当认真分析潜在的病害原因,通过多种合理措施不断提高桥隧建筑物管理的科学性,保证铁路桥隧设备在既定的使用期限内能够正常的运营使用。
(一)方案设计中存在的问题
1、相关设计规范中缺乏明确的耐久性标准
桥隧设备不仅结构组织复杂,材料种类较多,而且其承载特点和运营环境也各不相同,这就导致桥隧设备设计方案中无法给出明确具体的寿命值。但桥隧设备作为一种特殊的结构产品,需要一个有效的使用基准期作为指导,保证在设备基准期内的使用是安全的[3]。桥隧建筑物使用寿命的长久性要求设计方案中应当具有明确的耐久性标准,但相关的铁路桥隧设备设计规范中对这部分内容却很少涉及,如当前投入使用的桥隧设备其使用寿命是多久,其耐久性如何?这些都是与桥隧设备使用安全性有密切关联的重点问题。
2、设计标准没有充分考虑到运输发展储备
当前投入使用的铁路桥隧设备,由于其设计之初的标准偏低,荷载标准在很长的一段时间里都在沿用多年之前的标准,没有考虑到较大载重量的活载变化。一些中等跨度的桥梁强度其运输发展储备也远远不足,导致当前许多桥隧设备都无法满足运输活载的剧增。
(二)施工与建成使用后存在的问题
1、责任分工不明确
我国建设管理单位和工程施工单位对现有的桥隧设备管理不具有直接的责任义务。尽管相关的文件和合同中一再强调施工质量的重要性,但是具体该由哪个主体对施工质量承担责任,并没有一个明确的规定。责任分工上的不明朗导致建设管理单位和工程施工单位不能积极主动地去落实各项责任义务,出现问题也无从查找。
2、直接施工人员技术素质偏低
铁路桥隧建设项目工程量巨大,往往经历了层层转包,导致最终的直接施工人员无法得到有效管理,技术素质偏低,缺乏主体意识,施工质量得不到保障。
3、缺乏必要的质量监督环节
长期以来,桥隧设备的工程质量控制工作都由各级质监站负责,但是质监站只是建设管理部门的一个下设分支机构。直至上世纪90年代才开始在全国范围内逐步推行工程项目监理制。即使工程项目监理制使工程质量监督工作更加具有专业性和独立性,但是工程监理公司大多是建设管理部门的一个附属组织,导致工程监督的独立性受到削弱[4]。
(三)重载快速铁路技术政策实施之后出现的新问题
我国铁路在相当长的一段历史时期内,运营速度并不高,一般在50-60km/h以下,直至重载快速铁路技术政策实施之后,才引发了一场大规模的技术调整。但是很多桥梁结构的横向刚度都与现有荷载、速度要求不符,特别是重载列车对桥梁的不利影响更加显著。出现多种动力性能问题,包括钢板梁的横向刚度问题、大跨度预应力问题、单线钢桁梁的振动问题等。
1、并置梁问题
一些中、小跨度的低高度钢筋混凝土并置梁,梁与梁之间并无任何联接,导致两片梁之间的振动相位不同,梁体易弯曲、变形。
2、横向刚度问题
横向刚度问题一般出现在单线钢桁梁、上承钢板梁、下承钢板梁、大跨度桁梁、预应力混凝土T梁之间。在某些不利因素的影响下,这些梁体极易出现较大的横向振幅,超出《铁路桥梁鉴定规范》中的标准性规定。
三、提高铁路桥隧设备管理水平的措施
通过分析铁路桥隧设备在管理中存在的问题,各级铁路管理部门应当加大维修资金投入力度,使固定维修费用稳步上升;积极购置一些先进的大型维修作业机械设备;建立一支专业化的管理队伍,使质量监督不依附于任何部门、组织;利用科学的检测手段提高日常检测维修的科学性。
结语:
为保证我国铁路桥隧设备运营使用的稳定性,应当逐渐重视日常维修的必要性,通过各种手段不断提高设备管理水平,为我国的铁路安全运输贡献一份力量。
参考文献:
[1]刘丽华. 专业与行业对接的高职人才培养模式的研究与实践——以广州铁路职院机电设备维修与管理专业为例[J]. 南方职业教育学刊,2014,01:10-15+56.
[2]陈晓冈. 杭深线(浙江段)铁路桥隧设备养护维修组织思考[J]. 上海铁道科技,2010,04:140-142.
[3]趙洲梁. 完善《铁路桥隧建筑物大修维修规则》的几点建议[J]. 上海铁道科技,2010,02:32-33+13.
[4]任慧丽. 检、养、修分开确保桥隧设备质量[J]. 上海铁科技,2009,04:51-53.