鐵路橋梁常見病害及整治措施

安國強

天津暉茂路橋工程有限公司 天津 300000

隨著運輸量的增加，我國的運輸壓力逐漸加大，橋梁病害也逐漸增多，檢修時間和工作量也越來越大。因此，需要針對這些橋梁的特征以及狀態(tài)，分析橋梁病害形成原因，研究制定針對性的修復加固方案，通過利用新材料、新技術、新工藝，對管內的橋梁病害進行徹底整治，確保維修養(yǎng)護質量，節(jié)約維修費用，提高病害橋梁維修效率，為橋隧養(yǎng)護維修工作奠定堅實的基礎。

1 鐵路橋梁常見病害

1.1 板式橡膠支座病害

板式橡膠支座由多層天然橡膠與薄鋼板鑲嵌、黏合、硫化而成，工作原理為依靠其足夠的豎向剛度以承受垂直荷載；良好的彈性以適應梁端的轉動；較大的剪切變形滿足上部構造的水平位移。因其具備結構比較簡單、工藝技術要求相對較低、施工進度快等優(yōu)點，成為我國鐵路橋梁建設中長期采用的支座方式。板式橡膠支座的優(yōu)勢雖然能夠給施工單位帶來較大的便利，但其質量上的隱患會以剪切破壞等多種形式體現(xiàn)出來[1]。

1.2 鐵路橋梁梁體出現(xiàn)剝落、掉塊

這一病害產生原因是多元素的，例如橋梁本身的結構、所在地區(qū)的氣候、荷載、施工用的材料等，都會一定條件下導致梁體出現(xiàn)裂縫，表面出現(xiàn)侵蝕、荷載下結構發(fā)生震顫、梁體剝落掉塊等。出現(xiàn)剝落、掉塊與鋼筋混凝土結構有關，也與施工材料有關。梁體的剝落掉塊是當前鐵路橋梁墩座混凝土結構的通病，梁體的腹板交界處出現(xiàn)應力集中的情況，在較重的荷載下發(fā)生剝落掉塊、混凝土開裂；如果施工不當，在橋梁施工運行過程中澆筑硬化后，內部水分蒸發(fā)導致凝膠體干縮，或者是由于水泥性能較差，混凝土降低，水灰不合理、水泥用量過多，也會使得梁體表面出現(xiàn)輔助性降低，尤其是在溫度變化和濕度變化時掉塊剝落的情況尤為嚴重。

1.3 鐵路橋梁出現(xiàn)裂縫

鐵路橋梁的質量與混凝土有很大的關系，但是由于抗拉性比較低，一旦內外結構出現(xiàn)較大溫差，會使得混凝土變形。當溫度次應力超過混凝土所承受的最大拉力，結構中就會出現(xiàn)裂縫。在橋梁養(yǎng)護過程中，當通氣孔被堵塞，橋體內外出現(xiàn)較大溫差，就容易出現(xiàn)溫變裂縫，而且不容易被發(fā)現(xiàn)。橋梁在長期運行過程中，如果不及時發(fā)現(xiàn)，裂縫會越來越大。同時橋梁在冬季運行中，如果不對通風孔道、梁體較大裂紋等部位進行有效的保護措施，就會使橋梁結構裂紋發(fā)生凍脹，造成橋梁結構局部應力產生較大變化，橋體裂紋產生較大發(fā)展，形成較嚴重的安全隱患。

2 鐵路橋梁病害整治措施

2.1 新型板式橡膠支座

在改造板式橡膠支座時，可以利用新型板式橡膠支座作為主要的表現(xiàn)形式。很多板式橡膠支座在產生病害后就需要更換，因此在改造之后形成新型板式橡膠支座就可以減少病害的產生。由于支座的工作高度很低，在改造的過程中存在較大的空間局限，需要增加線路運行軸重，在更換有病害的支座時，首先需要解決橫向剛度問題，防止支座在實際使用中產生其他的問題。技術人員需要對新型板式橡膠支座加大研發(fā)力度，其橫橋向剪切模量是順向剪切模量的兩倍，因此，在改造中可以減小支座的橫向變形，促使列車在運行過程中更加安全。新型板式橡膠支座對力學性能的體現(xiàn)有較高的要求，技術人員在改造過程中需要滿足力學性能要求，同時在其他方面也需要達到更高的技術要求，促使鐵路橋梁建設施工安全性及質量有所提升[2]。

2.2 采用橫向加固的方法

針對鐵路混凝土橋梁20厘米一下的無橫向連接進行斷裂病害的修補。常見的犯法有橋面補強、粘貼鋼板不強、增設輔助構件法等等。如改變結構體系，擦用體外索法，采用砂漿法，針對支座病害效果較好，技術施工封鎖時間短，使用工具簡單，行車干擾小，具體操作方法是在填高范圍20厘米將支座底部支撐面進行鑿毛，并用清水清洗干凈，視情況選用相應的工具，利用列車間隙封鎖線路，進行施工，指定專人進行上述施工環(huán)節(jié)的檢查。砂漿配比1:1.1-1.2，振搗前要有牢固的磨合，進行封土，用純水泥漿進行洗刷，手工操作時每次倒填厚度為5厘米左右。針對鐵路橋梁發(fā)生基礎不均勻等情況。

2.3 橋體結構裂縫處理

結構裂縫修補根據(jù)寬度、深度不同選擇不同處理：

（1）低壓注漿法，低壓注漿法適用于寬度為0.2mm-0.3mm混凝土裂縫修補。

（2）開槽法修補，該法適合修補寬度大于0.5mm裂縫，通常由環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠、水泥、沙等構成。

（3）表面修補法，這是最快捷的修補方法，主要適用于受力穩(wěn)定和對結構承載力沒有影響的表面淺層細微裂縫處理。

（4）結構加固法，當裂縫影響到混凝土結構的受力性能時，需從力學角度采取加固法對混凝土結構進行處理。

（5）混凝土置換法，主要用于處理嚴重損壞混凝土的處理方法。

2.4 縱向加固的方法

是增強道床的縱向水平剛度，加固縱向預應力鋼束的合理布置，提高縱向梁的寫界面強度，針對道床出現(xiàn)的病害，采用局部橋面鋪修補的方法，對路面出現(xiàn)嚴重受損的，將原來的路面進行清理干凈，用加厚混凝土鋪裝層進行養(yǎng)護，并設置雙層橋面鋼筋網(wǎng)，養(yǎng)護過程中建立完整的病害預防措施，以預防為主，養(yǎng)護并重，重點養(yǎng)護橫隔板上顎缺陷和裂縫情況。主要的柔性材料包括碳纖維布、復合膠，將短期存在的制動和啟動荷載傳向橋臺，使得溫度起不到對橋梁的位移作用。

3 結語

鐵路橋梁常見的病害類型多樣，為交通整體發(fā)展帶來較大的影響，難以保證支座結構的穩(wěn)定性。經(jīng)過改造后的橋梁可以體現(xiàn)更好的性能，節(jié)約改造成本，在運行中的使用效率上有較大提升[3]。