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铁路桥梁病害的防治对策研究

2020-12-08孟志强余治强

魅力中国 2020年26期
关键词:铁路桥梁梁体支座

孟志强 余治强

(中国铁路呼和浩铁路局集宁工务段,内蒙古 乌兰察布 102000)

引言

铁路桥梁在日常的使用过程中会出现一定的病害,虽在初期可能对桥梁影响不大,但随着时间推移,危害将逐渐扩大,甚至衍生病害直接危害整个桥梁的安全稳定与使用寿命,需要采取科学有效的养护方法,从设计到修护到管理等环节共同努力,对病害进行控制与处理,最大限度地保障铁路桥梁使用安全。

一、铁路桥梁裂缝产生的主要原因分析

(一)裂缝病害

1.荷载产生的裂缝:随着我国经济的快速发展,铁路运输质量得到很大的提高,严重的超出桥梁结构所承载的荷载范围,桥梁结构的荷载值无法满足要求,结构逐渐出现裂缝。如果不进行控制就会带来更大的危害。

2.温度效应产生的裂缝: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,在进行混凝土施工或拆模的时候,容易出现温变裂缝,而且不容易被发现,但在长期使用过程中裂缝会越来越大。

3.收缩与冻胀产生的裂缝:铁路桥梁施工混凝土浇筑完成后,会有大量的水分蒸发,桥梁结构容易出现塑性收缩,收缩后会出现拉应力,容易产生结构裂缝,这种裂缝没有任何规则。随着裂缝的逐渐扩大,加上雨水的侵蚀,加速了结构的损害,这对混凝土钢筋产生十分不利的影响。

4.钢筋侵蚀产生的裂缝:当混凝土质量达不到标准、没有对混凝土采取有效的保护措施等,使得铁路桥梁发生碳化反映,尤其是预应力较高的钢筋,裂缝扩张速度更快,导致铁路桥梁整体承载力下降,对其使用安全性造成很大的影响。

(二)桥墩病害

桥墩病害包括墩帽与墩身病害。墩帽病害主要有三种表现形式:①斜向出现裂缝; ②竖向产生裂缝; ③斜向开裂。墩身病害又可分为柱式墩病害与重力式墩病害,柱式墩病害表现方式是柱式墩变位导致钢筋锈胀进而出现裂缝。

(三)梁体病害

桥梁梁体病害包括横向裂缝、纵向裂缝、腹板斜裂缝等。横向裂缝产生原因包括施工导致桥梁出现应力损失,桥梁实际强度低于设计强度、忽略了剪力的考察、梁体容易弯折、荷载过大与沉降不均匀; 纵向裂缝多出现于梁体顶端与底部,产生的原因包括荷载过大、混凝土收缩与顶板设计出现误差; 腹板斜裂缝产生裂缝的原因主要包括预应力主拉力作用不能实现,主拉力值过小,致使梁体出现斜向裂缝,钢筋质量不达标使得桥梁不具备相应的承载力,也会导致斜向裂缝出现。

二、铁路桥梁病害的防治方法

(一)设计阶段的预防性养护措施

一是预防积水病害。结合铁路桥梁中容易出现的积水病害,应在设计环节有针对性地增加桥面排水井设计,特别是特大的铁路桥梁,应设在立面曲线较平直和峰谷段;其次,大桥桥面应适当加大横坡,使得桥梁的排水能力大大提升,减少桥面的积水;此外,还应加强桥梁结构的防水设计,形成有效的排水与防水相结合的放积水结构;最后,对于桥梁上部结构的设计中,应注意对有空心结构的底板加入透气与排水孔设置,避免内部积水现象发生。

二是强化桥梁承载能力。对于常见的弯桥、人字形桥的设计安排中要特别考虑其承载能力,除了基本可变载荷以外,应充分考虑温度与载荷的影响,同时综合考虑由于温度、日照、车流量的变化,选择科学合理而且有针对性的组合进行设计,使得桥梁的承载能力有足够的安全储备,避免不必要的裂缝产生[2]。

(二)及时发现并处理的养护方法

1.梁体裂缝养护

梁体裂缝是最为常见的病害,应及时发现并进行有效处理。首先需要准确测量混凝土表面裂缝的实际深度与宽度情况,才能选择科学合理的养护方法。主要的养护方法有两种:

一是封闭法。对于较小的裂缝,可以采用在混凝土表面涂刷水薄膜层的方法进行裂缝封闭。首先,施工人员应使用钢丝刷,对裂缝表面进行刷毛与清理处理,使得裂缝表面保持干净清洁无异物;其次,准备比例恰当的混合环氧胶液;最后,施工人员需要仔细地将混合胶液涂抹在裂缝部位,确保渗透到裂缝中并实现完全封闭。

二是注浆法。注浆法主要适用于桥梁混凝土结构部分产生裂缝修理,这种裂缝养护方法不仅能够有效恢复混凝土结构的整体性,还能够使得混凝土结构的耐用性得到保证,使得裂缝修补质量更高,所以是目前比较常用的裂缝养护方法。主要的实施方法是准备合适的树脂类浆液或水泥类浆液,通过外界的压力作用,将其灌注到混凝土裂缝中,让浆液历经一段时间后逐渐硬化,实现裂缝封闭效果。

2.桥梁支座养护

桥梁支座养护工作核心在于防治,因此日常的支座养护工作需要密切关注与高度重视。为提高其养护工作的质量与效率,首先,应提高养护工作人员的专业技术水平以及综合素质培养,使其能够更好的完成支座日常清洁与处理,确保支座长期保持清洁干净。其次,应安排养护人员对桥梁滚动支座表面进行定期的润滑油涂抹工作,使其长期保持润滑效果,同样要注意在涂抹润滑油前先对滚动支座进行表面清洁,确保干净无杂物。

结束语:

综上所述,我国经济的快速发展,使得交通运输行业发展迅速,铁路桥梁的安全问题已经引起了人们的关注,相关部门要对运输线路进行管理和日常的维护。由于客流量的持续增加,使得铁路线路段规模不断增加,铁路桥梁经常存在一些病害,严重的威胁铁路桥梁的安全,使用过程中产生的病害要及时处理,有针对性的防治措施,尤其是铁路桥梁病害整治新方法的出现,有效的保证铁路桥梁的安全,使得列车行驶更加舒适、便捷。

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