铁路桥梁常见病害及整治措施

2020-11-27安国强

商品与质量 2020年32期

安国强

天津晖茂路桥工程有限公司天津 300000

随着运输量的增加，我国的运输压力逐渐加大，桥梁病害也逐渐增多，检修时间和工作量也越来越大。因此，需要针对这些桥梁的特征以及状态，分析桥梁病害形成原因，研究制定针对性的修复加固方案，通过利用新材料、新技术、新工艺，对管内的桥梁病害进行彻底整治，确保维修养护质量，节约维修费用，提高病害桥梁维修效率，为桥隧养护维修工作奠定坚实的基础。

1 铁路桥梁常见病害

1.1 板式橡胶支座病害

板式橡胶支座由多层天然橡胶与薄钢板镶嵌、黏合、硫化而成，工作原理为依靠其足够的竖向刚度以承受垂直荷载；良好的弹性以适应梁端的转动；较大的剪切变形满足上部构造的水平位移。因其具备结构比较简单、工艺技术要求相对较低、施工进度快等优点，成为我国铁路桥梁建设中长期采用的支座方式。板式橡胶支座的优势虽然能够给施工单位带来较大的便利，但其质量上的隐患会以剪切破坏等多种形式体现出来[1]。

1.2 铁路桥梁梁体出现剥落、掉块

这一病害产生原因是多元素的，例如桥梁本身的结构、所在地区的气候、荷载、施工用的材料等，都会一定条件下导致梁体出现裂缝，表面出现侵蚀、荷载下结构发生震颤、梁体剥落掉块等。出现剥落、掉块与钢筋混凝土结构有关，也与施工材料有关。梁体的剥落掉块是当前铁路桥梁墩座混凝土结构的通病，梁体的腹板交界处出现应力集中的情况，在较重的荷载下发生剥落掉块、混凝土开裂；如果施工不当，在桥梁施工运行过程中浇筑硬化后，内部水分蒸发导致凝胶体干缩，或者是由于水泥性能较差，混凝土降低，水灰不合理、水泥用量过多，也会使得梁体表面出现辅助性降低，尤其是在温度变化和湿度变化时掉块剥落的情况尤为严重。

1.3 铁路桥梁出现裂缝

铁路桥梁的质量与混凝土有很大的关系，但是由于抗拉性比较低，一旦内外结构出现较大温差，会使得混凝土变形。当温度次应力超过混凝土所承受的最大拉力，结构中就会出现裂缝。在桥梁养护过程中，当通气孔被堵塞，桥体内外出现较大温差，就容易出现温变裂缝，而且不容易被发现。桥梁在长期运行过程中，如果不及时发现，裂缝会越来越大。同时桥梁在冬季运行中，如果不对通风孔道、梁体较大裂纹等部位进行有效的保护措施，就会使桥梁结构裂纹发生冻胀，造成桥梁结构局部应力产生较大变化，桥体裂纹产生较大发展，形成较严重的安全隐患。

2 铁路桥梁病害整治措施

2.1 新型板式橡胶支座

在改造板式橡胶支座时，可以利用新型板式橡胶支座作为主要的表现形式。很多板式橡胶支座在产生病害后就需要更换，因此在改造之后形成新型板式橡胶支座就可以减少病害的产生。由于支座的工作高度很低，在改造的过程中存在较大的空间局限，需要增加线路运行轴重，在更换有病害的支座时，首先需要解决横向刚度问题，防止支座在实际使用中产生其他的问题。技术人员需要对新型板式橡胶支座加大研发力度，其横桥向剪切模量是顺向剪切模量的两倍，因此，在改造中可以减小支座的横向变形，促使列车在运行过程中更加安全。新型板式橡胶支座对力学性能的体现有较高的要求，技术人员在改造过程中需要满足力学性能要求，同时在其他方面也需要达到更高的技术要求，促使铁路桥梁建设施工安全性及质量有所提升[2]。

2.2 采用横向加固的方法

针对铁路混凝土桥梁20厘米一下的无横向连接进行断裂病害的修补。常见的犯法有桥面补强、粘贴钢板不强、增设辅助构件法等等。如改变结构体系，擦用体外索法，采用砂浆法，针对支座病害效果较好，技术施工封锁时间短，使用工具简单，行车干扰小，具体操作方法是在填高范围20厘米将支座底部支撑面进行凿毛，并用清水清洗干净，视情况选用相应的工具，利用列车间隙封锁线路，进行施工，指定专人进行上述施工环节的检查。砂浆配比1:1.1-1.2，振捣前要有牢固的磨合，进行封土，用纯水泥浆进行洗刷，手工操作时每次倒填厚度为5厘米左右。针对铁路桥梁发生基础不均匀等情况。

2.3 桥体结构裂缝处理

结构裂缝修补根据宽度、深度不同选择不同处理：

（1）低压注浆法，低压注浆法适用于宽度为0.2mm-0.3mm混凝土裂缝修补。

（2）开槽法修补，该法适合修补宽度大于0.5mm裂缝，通常由环氧树脂、聚硫橡胶、水泥、沙等构成。

（3）表面修补法，这是最快捷的修补方法，主要适用于受力稳定和对结构承载力没有影响的表面浅层细微裂缝处理。

（4）结构加固法，当裂缝影响到混凝土结构的受力性能时，需从力学角度采取加固法对混凝土结构进行处理。

（5）混凝土置换法，主要用于处理严重损坏混凝土的处理方法。

2.4 纵向加固的方法

是增强道床的纵向水平刚度，加固纵向预应力钢束的合理布置，提高纵向梁的写界面强度，针对道床出现的病害，采用局部桥面铺修补的方法，对路面出现严重受损的，将原来的路面进行清理干净，用加厚混凝土铺装层进行养护，并设置双层桥面钢筋网，养护过程中建立完整的病害预防措施，以预防为主，养护并重，重点养护横隔板上颚缺陷和裂缝情况。主要的柔性材料包括碳纤维布、复合胶，将短期存在的制动和启动荷载传向桥台，使得温度起不到对桥梁的位移作用。