浅析既有铁路桥梁维修与加固

发表时间:2020/10/13   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:于博
[导读] 摘要:在现阶段铁路桥梁得到了广泛的重视,在这样的重视下使得铁路桥梁行业得到了飞速的发展和进步。
        中国铁路北京局集团有限公司承德工务段  河北承德  067000
        摘要:在现阶段铁路桥梁得到了广泛的重视,在这样的重视下使得铁路桥梁行业得到了飞速的发展和进步。虽然铁路桥梁的寿命和技术水平得到了提高,但是铁路桥梁的负荷也越来越大,并存在多种程度的病害。为有效保证桥梁的安全运营,有必要对既有铁路桥梁进行维护和加固,本文论述了铁路桥梁的维修加固原则和影响铁路桥梁稳定性的因素,并提出具体的维修加固技术措施。
        关键词:铁路桥梁;桥梁维修;桥梁加固
        一、引言
        轨道交通作为我国重要的交通运输方式,对社会经济的发展和稳定都具有一定的影响。铁路桥梁作为铁路系统的重要组成部分,在长期的使用过程中铁路桥梁经常会出现许多的问题,如桥梁混凝土进行脱落、划伤等。为了使铁路桥梁工作能够适应当代的发展与建设,需要对铁路桥梁进行维修方面和加固方面进行重视,这对铁路桥梁的正常使用具有十分重要的意义。
        二、影响铁路桥梁稳定性的主要因素
        (一)铁路桥梁设计的原因
        早期的桥梁设计标准不够规范,在桥梁建设中还存在许多不足之处,随着对荷载设计和轨道交通能力要求的不断提高,桥梁设计的不合理将对桥梁的稳定性产生了影响。
        (二)铁路桥梁施工问题
        在部分既有铁路桥梁施工中,未进行前期勘察工作,导致桥梁实际施工中未考虑地下的地质条件和桥梁隐蔽部位的尺寸大小,由于水流长时间的冲刷,导致了桥梁基础逐渐漏出水面,从而导致桥梁沉降过大或过小,对其稳定性产生影响。
        (三)使用过载
        近年来,随着我国社会经济的快速发展,人们的生活条件明显改善,交通压力增大,重型车辆增多,导致桥梁处于长期超载状态。如果既有桥梁不能及时修复和加固,其性能将存在问题,因此,采取适当的加固措施将提升桥梁的质量。
        三、桥梁维修加固的特点
        (一)与新建桥梁相比,既有铁路桥梁在加固时具有更明显的特点。具体体现在以下几个方面:
        1.首先,既有桥梁维修加固标准与施工时所使用的标准有一定差异,这是因为旧桥结构施工设计与实际使用年限不同,应根据具体使用性和耐久性的基本要求进行适当的加固改造。
        2.既有桥梁的养护和加固难度远大于新桥,既有桥梁的加固过程中应考虑不影响铁路正常运营等因素,这无疑增加了施工难度。
        (二)在既有桥梁的维修加固中基本任务包括以下两点:
        1.充分考虑桥梁运行状态的变化,及时、充分地投入一定的人力物力,做好维护工作,防止和延缓设备劣化,保护和平衡其状态,防止安全隐患的出现,保障正常的运行工作。
        2.轨道交通运输强度不断提高,桥梁承载能力也应得到提高,应有计划地加强和改善桥梁的设计状态,提高桥梁的使用寿命,增强防洪和抗震能力,充分发挥桥梁的使用性能。
        四、铁路桥梁养护基本原则
        在对铁路桥梁进行加固的过程中,需要在铁路桥梁的原有基础设施上来进行加固。在加固中必须保证桥梁支撑结构的支撑能力。若构件表面开裂,需及时对其进行修复和加固,加固时还需考虑钢筋重量对原桥承载力和桥梁美观的影响。


        五、铁路桥梁维修加固方法
        (一)加固原有桥梁结构
        为了对既有铁路桥梁进行加固,应计算并校核原有桥梁结构工作应力的上限值。在桥梁进行维修的过程中,需要采取一定的措施来保障维修工作的顺利进行,合理应用新的技术和新型材料都对桥梁的维护有着重要作用。
        (二)桥梁上部结构的加固
        对既有铁路桥梁进行加固改造,应根据桥梁实际承载能力和未来使用标准确定,具体加固方式如下:
        1.加大截面法
        现有桥梁的新旧结构和材料之间的收缩率存在差异,使用该方法将导致新旧混凝土和所用材料接合面上产生高拉应力,并最终产生裂缝,从而对桥梁结构的稳定性产生影响。为了有效地减小混凝土收缩的影响,在浇筑混凝土时不应使用等级高或水灰大的混凝土,避免干燥收缩,并保证利用纤维材料在新老混凝土的胶凝表面上进行补充加固,以增加其硬度。
        2.外部预应力加固法
        当使用外部预应力加固法对桥梁铁路进行加固时,则需要考虑整个桥梁的预应力,对其数值进行合理的计算和分析,得到最优的加固方案,以达到对桥梁的加固。
        3.外贴粘贴法
        如果加固构件的尺寸受到限制,且必须增加桥梁的承载力,则可以使用外贴粘贴法。这种方法的基本原理是通过使用各种材料对其桥梁外部进行粘贴等方式来对完成对桥梁的加固过程,以完成对加固桥梁的结构。
        4.改变结构体系法
        这种方法是在简单的支梁下增设支座或桥墩,将简支桥梁转换为连续桥梁。通过这样的方式来改变整个桥的结构,从而完成对桥梁的加固。
        (三)桥梁下部结构的加固
        1.扩大基础加固法
        桥梁基础承载能力低或内埋深度较低,应扩展墩台、砌体、混凝土等刚性实体基础,可采用地基加固的方法。为了进一步扩大桥梁的承重面积,可以在刚性实体式基础的周边利用石砌圬工,这种方法可以大幅增加桥梁基础的承载能力。在应用扩大基础加固方法时,应预先指定要扩大的范围,并进行打桩围堰。如果桥墩基底土壤不好,应做好加固工作,以确保桥墩和附属建筑物的安全,有效地结合新旧基础的强度,并在施工过程中相应地增加一些钢筋进行固定,进一步提高新旧基础的完整性。
        2.支撑法加固
        对于尺寸较小且难以承受台背厚土的桥墩出现桥孔方向的倾斜或滑动时,可采用支撑加固法。对于单跨小跨径桥台可以使用增设水平支撑的方式,如将整垮浆砌片石撑板或钢筋用于两个桥台之间。
        3.钢筋套箍或护套加固法
        对有裂缝、表面损伤较大、风化开裂的桥梁墩、台,应采用钢筋套箍或护套加固法进行加固。在施工的过程中应在桥墩上部、中部和下部安装三根钢筋箍或护套,然后在销孔内浇筑锚固剂,再将钢销插入墩身或台身,挂上钢筋网,最后浇筑混凝土。
        结论:
        基于多种原因,既有铁路桥梁的维修加固能有效地保证铁路线路的正常运行。然而,现阶段铁路桥梁实际维修加固过程中仍存在许多问题。因此,我们应该针对不同形式的问题采取相应的措施。在对旧桥进行加固改造时,要结合实际情况,合理使用不同的技术和材料,保证施工的有效性,保证铁路桥梁的正常运行,最终达到提高运输效率的目的。
        参考文献:
        [1]刘东.既有铁路桥梁维修与加固分析[J].门窗,2019(22):262.
        [2]杨俊.既有铁路桥梁维修与加固分析[J].工程建设与设计,2019(16):92-93.
        [3]何磊.铁路桥梁维修加固技术要点分析[J].建材与装饰,2018(10):306-307.
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