浅谈重载铁路桥隧维修与养护-详细全面

浅谈重载铁路桥隧维修与养护

1、概述

重载铁路有着非常高的效率和效益, 适用于大宗散装货物, 特别是铁矿石、煤等的大量运输.重载铁路是新时期铁路的发展必然趋势和主要内容之一.日前,中南通道重载铁路(郑局辖段)基本竣工,即将交付使用,这就意味着未来的工作将对我工务系统全体职工的理论和实践水平提出更高的要求.于是了解重载铁路线路设备现状、重载铁路病害的产生,探索并掌握重载铁路病害整治的方法,完善日常维护管理措施尤为紧迫和重要.

在铁路线路设备的维护中,桥隧始终是重点.桥隧是铁路工务设备中永久性的大型结构物,也是铁路行车设施的重要组成部分和确保铁路运输安全畅通的关键设备,具有结构复杂、技术性强、修建困难、造价较高的特点.一旦损坏,轻则限速减载,重则中断行车.重载铁路的荷载大,通过桥梁和隧道时,将引起更为突出的动荷载以及基础的扰动.于是在重载铁路线路的日常养护中,桥隧更是重中之重.

笔者系郑州铁路局月山工务段桥隧高级技师,在桥隧养护方面有着近三十年的理论和经验.在本文中,笔者结合重载铁路的特点和桥隧养护的经验,将具体谈谈重载铁路桥梁和隧道的维修与养护问题.

2、重载铁路病害及其养护

重载铁路是指用于运载大宗散货的总重大、轴重大的列车、货车行

驶或行车密度和运量特大的铁路.总重可达1 万t～2 万t,轴重可达30 t,行车密度可达1 万t/千米 .重载铁路最主要的特点是运量大和轴重大 .这两大特点必然使桥隧结构承受较大的荷载,由此造成桥隧结构及其部件的破坏速度较普通线路快,线路变形也增加较大 .从而使线路维修养护工作量和维修成本都较普通线路加大 .

2.1桥上线路.

造成桥面线路病害的主要因素是荷载.运量大和轴重大是现今重载铁路的主要特点, 这两个特点导致桥面轨道结构的荷载承受加大 .荷载的增加会导致轨道受力变形的增加,而线路变形后轨面不平顺又会使列车对线路的冲击破坏加剧.特别是重载铁路,轨道承受的荷载大 , 在大密度运行列车的冲击作用下, 这种相互影响更大 ,这将对桥梁产生更大的动荷载作用,引起过大挠度 ,支座破坏、基础沉降等.另外值得注意的是,桥梁和桥梁两端线路的过渡部分,由于存在刚度差.具体地说,就是桥隧两端过渡线路基础柔度较桥段基础要大 ,容易引起不均匀沉降,这样在桥两端的过渡部分的轨道变形以及磨损更为突出.因此养护中应注意：

( 1)及时进行桥面、隧道内轨道几何尺寸的检查和矫正.重载铁路线路轨道变形频率大 ,应加强检查矫正的力度 .同时重视桥面钢轨的探伤工作.

( 2)保持道床的弹性,桥涵两头和路基下沉地段, 极易出现石碴缺少病害, 这时就要补充石碴,只有石碴补足了再整轨道几何尺寸才能保持住.为了防止桥梁和路基刚度差异引起的桥头跳车, 与桥

相连的、路基需进行特殊处理.日本铁路对桥头路基填土的特殊处理措施是, 桥台后三角棱体用砾石土壤或砂砾大小的硬碎石填满,要求压实到密度大于90%以上.

桥面状态对桥梁的动力响应有很大影响, 重载铁路比一般线路的养护标准高, 且要保持更严格的容许误差.要保证桥上线路的

上拱度符合要求.因此, 应加强桥上线路的检测、监视和维修养护工作, 增加线路维修与巡回检查次数, 并采用先进的设备以保证线路的质量和行车安全.

2.2钢桥

重载行车对钢桥的影响较大 , 钢桥的振动, 尤其是横向振动

加剧, 引起下承板梁主梁腹板裂纹上、下承板梁平联水平拉杆断裂铆钉或螺栓松动护轨道钉浮离拔起, 钩螺栓和枕木失效周期缩短护轨

螺栓断裂、松动.因此, 日常养护应着重注意：

钢桥的木枕扣件应从普通的改为K型扣件.并注意明桥面K式扣

件扭力矩保持时间不足的问题.

明桥面的钩螺栓不许有松动, 建议取消钩螺栓将桥枕与纵梁或

主梁上翼缘直接相连.

注意观测钢桥的横向振幅.提速试验表明, 上承板梁跨中横向振幅大大超过桥检规的参考限值.必要时可加固横联和平联.

注意观测钢桥的竖向振幅.提速试验表明一定速度下会产生竖

向共振.

注意纵、横梁切口处的细部构造, 及时监控裂纹发展.

注意铆钉、螺栓的松动.注意上盖板的腐蚀.

2.3圬工梁

重载铁路运行时发现混凝土梁横隔板开裂双普通混凝土和预应力混凝土梁跨中横隔板开裂, 不能起到协调两片梁共同受力的作用梁间无横隔板的双梁, 横向振动相位不一致, 梁下缘内、外侧应变差明显, 呈明显斜弯曲.因此, 养护维修应着重注意：

(1)注意监控横隔板的状态, 应将非预应力隔板改造为预应力隔板.

(2)注意混凝土桥枕开裂问题.

(3)注意监测梁的挠度、钢筋混凝土梁的裂纹发展及预应力混凝土梁的开裂.

2.4支座

1、应注意污工梁支座螺栓剪断问题.

2、防止弧形支座弧面压溃, 上下摆不能自由滑动, 应及时清理污垢进行涂油养护.

3、板式橡胶支座的倾斜、串动较多, 可能使梁形成三条腿现象, 威胁行车安全.要设置横向限位装置,并注意支座横向相对位移不大于2米米.

2.5下部结构

下部结构的问题主要是强度不够.要注意支承垫石混凝土的开裂.注意监测桥墩和下部结构的下沉量.注意监控轻型墩横向振幅.

2.6隧道

因为重载铁路行车,会造成过大的动荷载效应.通过隧道时,隧道结构产生较大的振幅,随着行车密度的增大 ,对隧道周围土体、山体以及隧道结构的扰动较大 .所以针对隧道的病害治理应围绕裂缝的防止展开.及时发现裂缝过大处,并实施有效的补缝措施.并注意因为裂缝引起的水害的防止工作.

2.7 养护设备

应配备一定数量的高性能养修设备, 加强对桥隧的监控.如精密的水准测量仪器及电测仪表用来观测桥梁的挠度高性能的无损检测设备如电阻探头、声发射探头等探测混凝土中钢筋的腐蚀情况先进的超声波、射线设备检测钢结构的裂缝、缺陷超声回探仪测混凝土的强度先进的防水堵漏材料和高压力的压浆设备机械化的高强螺栓施拧扳手等.

3、重载铁路桥隧维修养护的管理措施

重载铁路的特殊性决定了重载铁路桥隧的养护管理应当更加严格和系统化.结合在以往的管理不足和重载铁路桥隧的特点,笔者提出了一下几点措施：

3.1增强铁路桥隧维修养护的管理意识

铁路桥隧事故的大部分情况是出在管理这一块,对于维护的概念不强烈.往往很多人认为维护工作就是无用功,既耗财力又耗人力,最终又不见业绩的一项工作.很大程度上降低了工作人员的积极性,忽视了后期的桥梁保养与维护,大大的降低了我国铁路