改造钢梁支座防尘罩

赵丽军

大秦铁路股份有限公司太原工务段 山西 太原 030000

引言

随着我国工程建设的发展，城市中部分老桥梁已经不能满足现在我国铁路的运营标准，为保证铁路运营运输的安全，降低后期桥梁的维护风险，现在要对其进行改造。桥隧建筑物是铁路线路的重要组成部分，做好桥隧建筑物的维修工作，保证铁路运输安全畅通尤为重要。桥梁维修工作按照“预防为主，预防与整治相结合”的原则进行，采取综合维修和经常保养相结合的方式，整治既有病害，及时消除危及行车安全处所，经常保持桥隧建筑物状态均衡完好，使列车能以规定的速度安全、平稳和不间断地运行是我们桥隧工职责。

1 钢梁支座的作用

在铁路桥隧建筑结构中，钢梁支座是连接梁上结构和梁下结构的支点，具有承上启下的作用，是将列车上部所有称重物的全部荷载，通过垫石均匀安全的传递到桥梁下部结构上，是桥梁的重要传力装置[1]。同时，钢梁支座要保证上部结构在列车承载上、外部温差、混凝土结构变化等各种因素的影响下，进行自由伸缩变换，保证钢梁结构的实际承受力结构与本身设计相符合[2]。准确地保证挎在墩台上的位置正确，在确定钢梁端口和墩台不受损坏的基础上，满足桥上线路尺寸要求和列车行驶的稳定性。钢梁支座有固定支座和活动支座两种，固定支座传递竖向力和水平力，允许上部结构在支座上自由转动但是不能水平移动。活动支座则只传递竖向力，允许上部结构在支座处既能自由转动，还能水平移动。活动支座还包括多向活动支座和单项活动支座。钢梁工程常用的支座形式包括：油毛毡、平板支座、板式橡胶支座、球形支座钢支座和特殊支座，等等。

布置原则：①对于有坡桥跨结构的桥梁，应该选择固定支座，将其布置在标准高低的墩台上。②对于宽度特别宽的桥梁，选择纵向和横向都可以延伸活动的活动支座。③对于弯桥的桥梁支座，应该考虑支座沿弧线方向移动的可能。④特殊地区的桥梁要给予特殊的考虑，对于地震区域的桥梁，要格外考虑桥梁支座的防震性，并确保有多个桥墩可以分担水平力。

固定支座和活动支座的布置，应以有利于墩台传递纵向水平力为原则。对于桥梁结构，为抵消一部分竖向荷载在梁下缘产生的拉应力，最好使梁的下缘在水平力的作用下受压。对于桥墩，应尽可能使水平力的方向指向河岸，以使桥墩顶部在水平力作用下不是受拉。对于桥台，应尽可能使水平力的方向指向桥墩中心，以使桥台顶部受压，并能平衡一部分台后土压力。

注意事项：桥梁制作的布置方式主要是根据桥梁的结构和宽度来确定。铁路桥梁由于桥宽较小，支座横向变位很小，一般只需设置单向活动支座（纵向活动支座）；公路梁桥桥面较宽，要考虑支座横桥向移动的可能性；在固定墩上设置一个固定支座，使相邻的支座为横向和纵向固定的单向活动支座，而在活动墩上设置一个纵向活动支座，其余设置多向活动支座。桥梁的使用效果与支座能否准确地发挥其功能有着密切的关系，在安放桥梁支座时，要使上部结构的支座与下部结构的支座中线对应，要注意使可能的偏移在允许的范围内，不影响支座的正常工作。一般而言，固定支座除承受竖向压力外，还必须能承受水平力，对于弯桥、斜桥和宽桥支座的受力比较复杂，要从三个方向去分析，即使是在同一支座位置，不同的部位在受力上可能会有很大的差别。

2 钢梁支座防尘罩的作用和安装

板式钢梁支座F4橡胶支座搭配防尘罩，避免沙尘以及其他杂质进入F4板与不锈钢板缝隙中破坏支座影响滑动，并且能很好地延长桥梁四氟板滑动支座的使用寿命[3]。钢梁支座是一种安装在公路桥梁墩台支座基础上的，为滑板式橡胶支座屏蔽粉尘和各种固体颗粒的防尘罩。整个滑板式橡胶支座的密封防尘罩由前侧壁、后侧壁、左侧壁、右侧壁和两个承托构成[4]。前侧壁和后侧壁是两个构造完全相同的钢构件，它们前后相互对称设置；左侧壁和右侧壁是两个构造完全相同的钢构件，它们左右相互对称设置；两个承托分别固定在左侧壁内侧与右侧壁内侧。该密封防尘罩的个钢构件通过道螺栓的固定组成一个整体，安装和拆卸极为方便。钢梁支座的安装方法主要有胶粘和螺丝固定两种方法[5]。

工务段维修方针是综合维修与重点整治相结合，确保设备正常均衡状态。《修规》中对支座要求平整、密贴、传力均匀，黄油润滑好用，能把桥梁上部受力均匀有效地传递分散到支座，支座再通过墩台集中传力到基础，然后把受力分散到地面，释放桥梁设备的受力。但是目前钢桥支座存在如下问题。

2.1 西山线货车、重车通过频率较大

该钢梁桥建于1941年，使用年限较长，高频重载（日均重车通过频率≥32对/日）重复。防尘罩的各链接部件都裸露在外，常年风吹日晒、雨雪侵蚀，造成各部件风化锈蚀严重、日常维修养护工作事倍功半；固定两个面的有机玻璃材质也随着时间的延续使可视性大大降低，原本固定的两个面检查范围不全面全量，存在极大安全隐患。

2.2 原有支座防尘罩使用时间年久，自然风化厉害，防尘罩铁皮锈严重

原有防尘罩两面固定，另两面可以打开。固定的两面采用有玻璃可视；可打开的两面用30mm合页联结，采用材料为1mm厚铁皮。

固定两面的有机玻璃使用时间过长，可视性已大大降低，增加了检查难度，可打开两面的使用材料铁皮也由于使用时间过长而锈蚀不堪，为维修养护留下了隐患。

2.3 支座养护单项作业（“清擦换油”）过于被动，防尘罩的失效增加了工料等费用，无法从根本上解决这一病害

在日常的维修养护中，由于铁皮过沉，在抬翻作业时一人作业难度很大，往往是一人的工作却要两人来完成。

防尘罩可打开的两个面，不光铁皮易锈蚀，重量大，连接的合页也随着使用时间延续越发的锈蚀、易断。

如此现状下检查检修的力度大打折扣，有违《修规》宗旨。改造钢梁支座防尘罩势在必行。

图1 原有支座防尘罩示意图

西山线6.520Km现场调查确认有机玻璃和联结螺栓尺寸、数量、位置及加工工具、机具（用电钻配合中4、10、12、14规格的钻头、砂轮机等配合）准备：φ14 联结螺栓除锈、烤漆（沥青烧热，螺栓用钢丝刷、砂纸打磨除锈，沾热沥青冒白烟至发亮提出冷却），码放整齐，下有机玻璃料，并在其上钻眼、打孔（工区分派经验丰富的老同志和青年骨干四片一组、一片一片的进行，试安装一个）；把旧的防尘罩拆除，支座黄油以旧换新，检查支座有无病害后，安装新的四面都可打开的有机玻璃防尘罩螺栓；作业中作业人员要戴安全帽，严禁穿带钉、易滑的鞋和高跟鞋；两头设防护看车保证作业人员能及早携带机、料具下道避车。

通过更换四面都是φ14mm的螺栓连接的、四面都可打开的轻便有机玻璃防尘罩，保证了支座可视性良好、检查力度达到全面全量、维修养护一人即可打开操作，不仅由原来的事倍功半改变成现在事半功倍，更重要的是保证了支座的密贴性、黄油润滑好用和企面的检查力度，达到了支座正常工作要求，不再有这方面的安全隐患[6]。

图2 新防尘罩制作示意图

经过安装试验一个墩台上一个新的四面都可打开的有机玻璃防尘罩后，现场观测数月。观测月当中，完成了预期目标，达到了预想功效。

维修时一人即可进行单项作业，轻便易抬防尘罩翻页，不再出现“一人活儿两人干”现象。

检查时即使防尘罩老化可视性降低，也能四面抬起翻页进行全面全量的支座检查[5]。

尽可能保证了车辆通过钢桥时力能沿上部结构－支座－墩台－基础等一级一级次序向下、向地面均衡传递、削减，最大限度上保证各部正常工作状态，减轻行车安全隐患[7]。

同时减少了重复清擦支座换油的工作，节省了人力（212工/年）、物力（节约5784元/年）、财力（7436元/年）。

3 钢梁支座的检查重点

根据国家铁路修理条例表明，严格进行相关的检查工作，对于早期发现钢梁支座的损害十分重要。铁路有限桥梁的大部分钢梁支座，因为咱装了防尘罩等一些配置，在平常的检查过程中，通常不能做到全面性和彻底性[7]。所以，综合桥隧维修作业，钢梁支座具有最佳的检查时机，要合理安排工作人员对于钢梁支座进行全面检查，注意以下重点：①钢梁支座主要的构件部分的裂痕、脱焊、腐蚀程度；②检查钢梁支座上的滑润状态和清洁以及磨损情况；③钢梁支座的位移、角度是否超过要求，如果发现异常或者不固定的情况，马上检查锚栓状态，有需要的时候起顶梁检查支座销钉；④承垫石是否不平坦、有损坏、排水是否良好等；⑤支座摆错动情况，出现问题立刻检查销钉是否断裂；⑥支座上下座板与梁身、支座与承垫石之间是否密贴，支座各部分是否完好[8]。

4 结束语

目前，随着我国经济实力的迅速发展，对于铁路交通的用途也越来越多，运输量也在不断增加。铁路桥隧作为整个铁路运输过程的重要部分，提高铁路桥隧的维修改造和养护工作也成了首要任务。必须保证实际技术状态完好、列车运输安全，如果出现问题，将会严重影响到人民用户的生命安全。钢梁支座作为桥梁的重点结构部件，对于保障桥隧建筑物在整个铁路运作安全的过程中起着非常重要的作用。钢梁结构组织的寿命和使用性能关键在于钢梁支座的技术状态。因此重点把控钢梁支座的养护和维修改造工作，对于整个铁路桥隧部门管理也是非常关键和严格的。所以铁路桥隧维修工作人员必须要严格把控，进一步提高铁路桥隧损害检查力度，如果发现问题要重点将其处理，在不损耗成本的同时，提高桥隧装置的稳定性和安全性。严格执行铁路桥隧装备标准规则，逐渐完善桥隧维修工作的标准化管理技术。