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摘要:铁路工程能够为我们的出行提供极大的便利,我们会根据铁路发展规划的需要,进行铁路建设活动。为了避免在后期开展铁路施工时投入成本较大,在进行规划时我们常常会预留梁桥,因为这类梁桥的修建时间较早,且施工技术水平不达标,施工中的的混凝土振捣、密实度存在问题,受到多种因素的影响,使连续梁桥容易出现病害。这些梁桥病害的存在严重威胁着铁路的使用安全性,给出行人员带来了生命危险,这要求我们要对预应力连续梁桥病害进行整治,同时在整治完成之后,利用荷载试验对整治的效果进行评判。通过本文的研究能够为我们之后开展梁桥病害的处理提供参考。
关键词:铁路工程;预应力;连续梁桥;病害整治;荷载试验
前言
在建设铁路预应力连续桥梁时,其中我们常常用的是混凝土材料,所以最为常见的桥梁病害就是裂缝,但裂缝又有腹板裂缝以及顶底板裂缝之分,我们要对这些裂缝进行简要的分析,探究出现裂缝的原因,从而采取有效的处理方法,对连续梁桥病害进行整治,从而提高铁路的整体质量,保证铁路运行的安全性。荷载实验能够对整治之后的铁路工程进行质量检验,能够保证铁路质量达标,也能够及时的发现存在的病害隐患。为此在对病害进行整治之后,我们必须开展针对性的荷载实验。
1预应力连续梁桥病害
铁路在长时间的运营过程中,所建设的连续梁体受到外界荷载过大,随着时间的推移,量体的材料的性能也会发生改变,从而导致梁桥出现许多病害。其中最为常见的就是裂缝,但裂缝的形成是多个因素综合造成的。运力连续梁桥产生裂缝具有一定的规律性,我们必须对出现裂缝的原因进行认真分析,从而提出针对性的梁桥病害整治方法。
1.1腹板裂缝
当连续梁桥中的腹板受到的拉应力以及竖向正应力过大时,加之周围剪应力和竖向预应力损失的影响,腹板就会出现裂缝。此外,我们在设计梁桥时,抗剪能力并没有达到要求,在支点附近架设了倾斜裂缝,就会导致大量预应力在桥梁端部聚集,而桥梁端部需要传递底座的支撑力,也会产生裂缝。随着经济的发展,在建设铁路工程时,其施工技术、施工体系在发生着改变,桥梁端部受到的剪应力也在不断的增加,这导致腹板受力极为复杂,容易出现腹板裂缝。
1.2顶底板裂缝
在外界荷载之下顶板底板发生了变形,同时受到横向弯曲作用的影响,就会导致顶底板裂缝出现。连续梁桥出现顶底板裂缝是由于其预应力锚固端受力复杂,应力极为集中,并且受到外界温度极大的影响。在总结之前的经验,我们发现在连续梁桥的齿板和横隔板之间也会出现裂缝,这些都是由于应力过于集中造成的。
2预应力连续梁桥病害的整治方法
要整治铁路施工中出现的预应力连续梁桥病害,其关键是要从施工阶段、材料控制以及监控阶段进行分析,同时也要控制好温度和变形的影响。
2.1施工阶段
在具体开展连续梁桥施工时,我们一定要对施工阶段进行全面实施的监控。其关键是要做好梁桥结构的线性控制,保证向量的垂直高度和横向位移,并及时的开展测试工作。当发现偏差情况时,必须对偏差的原因进行分析,及时的对施工方法、施工技术进行调整,从而保证连续梁桥质量达标。
2.2材料控制
在建设预应力连续梁桥时,我们常常使用的是混凝土,所以首先我们要保证混凝土的原材料符合规定;其次要科学配置混凝土的原材料,如对于砂石的选择,尽量运用中砂和粗砂,而如果使用石块,则要将石块中的沉积物含量控制在1%以内。除了混凝土之外,我们也会运用钢筋。首先,我们必须要保证钢筋的强度和抗腐蚀性能,在钢筋进入施工场地之前,对其质检报告进行审查。其次,要对样品进行检验,并根据检验结果做好钢筋的分类、储存工作。为了使连续梁桥施工顺利完成,我们也会使用一些锚具。对锚具进行质量控制的关键是要对它展开测试,保证它与设计要求以及预应力、张力条件相符。在锚具进入施工现场时,要对锚杆进行检查,避免锚杆存在锈蚀和裂缝现象。
2.3监控应力
通过前文的分析,我们了解到当应力过于集中时,就会导致梁桥出现裂缝。我们要安装应力测量装置,从而能够及时的发现应力发生的变化,并采取适宜的方法进行控制。如果在监测过程中发现实际运力超过了规定的数值,则要分析出现该问题的原因,并提前制定相应的解决方案。在按照施工方案完成之后,要对梁桥的应力状态进行分析,提前预测下一步施工中可能出现的应力问题,通过调整施工方法,使连续梁桥施工达到设计要求。
2.4控制温度
温度也会对梁桥病害造成影响。当温差过大时,会导致混凝土出现温度裂缝。此外,在太阳的照射下梁桥的顶部和底部会产生温差。温差会造成轴端的温差,从而使桥墩发生偏移。但由于光照是难以预测的,我们在进行设计时并没有充分考虑到日照的影响。对温度的控制,要求我们在日出前进行海拔测量,保证测量结果的准确性。
2.5开展变形控制工作
在对连续梁桥进行混凝土浇筑时,首先在浇筑前吊篮前后、运输钢材前后都要对挠度进行测量;其次,在过跨段、桥段以及梁桥过段设置变形监测点,当发生变形时及时的采取有效方法进行控制,可以将因变形而带来的梁桥病害的破坏程度,控制在最小范围之内。
3荷载试验
通过荷载试验能够检测连续梁桥的特点,以及梁桥病害的整治效果。为了验证病害是否得到有效的解决,梁桥的强度和稳定性是否能够得到保证,就需要我们开展相应的荷载试验工作。当前,我们常常使用的是静载试验法。
3.1静载试验
在具体开展静载实验时,我们除了要对主梁本身进行实验外,同时也要对桥梁的支座开展加载试验工作,根据梁桥的具体情况,合理确定加载机车以及加载重量。在正式开展加载之前,我们要初步拟定试验车辆的轴距、轴质量的数值,保证它们不会对桥梁结构产生超出设计的荷载,从而对梁桥造成二次伤害。在试验之前对加载车辆进行配重,并且也要对车辆编号,我们要遵循试验荷载的确定原则,准确的计算梁桥所能承受的最大荷载数值,从而保证荷载试验的有效性和针对性。
3.2静载试验结果的分析
在荷载试验完成之后,我们要对实验结果进行分析。其中关键是要对主梁的应力变化情况、矛盾以及梁桥产生的畸形、变形进行研究。首先,我们要对比实际测量所得的数值与理论计算值之间的差距。如果差距处于合理范围之内,就能够判断连续梁桥的质量达标。其次,我们可以对主梁应力变化值进行研究,它能够反映在不同荷载下梁桥的应力变化规律,为我们之后开展病害整治工作提供参考依据。再次,我们可以对残余变形进行研究。这能够检测在荷载实验过程中是否发生了新的变形,也能够及时的发现实验荷载所引起的新裂缝。通过荷载实验,我们能够准确判断梁桥结构强度和刚度是否达标,奠定铁路施工单位开展下一工作的良好基础。
结语
通过本文对铁路预应力连续梁桥中出现的病害进行的分析,能够使我们了解到病害类型,以及这些病害出现的原因,从而采取针对性的方法,对病害进行整治,保证预应力连续梁桥质量达标。在梁桥病害整治过程之中,我们要从多方面进行分析,如施工阶段、材料控制、应力的变化、温度的影响以及变形控制工作等,有效预防梁桥病害产生。通过荷载试验,能够对病害整治结果进行检测,也能够及时的发现实验造成的裂缝,及时的消除存在的安全隐患,确保预应力连续梁桥的强度和稳定性达到设计要求。评定病害整治后的预应力连续梁桥结构,从而加深我们对铁路连续梁桥结构的认识,掌握铁路的运行情况,确保铁路能够安全稳定的运行。
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