李欣
中国铁路北京路集团有限公司北京高铁工务段 河北 邯郸 056004
摘要:当前,我国高速铁路有着迅猛的发展,运营里程已雄踞世界第一。为满足高速铁路的高平顺性,大量采用了刚性大的桥梁,因此桥梁的维修养护显得格外重要。基于此背景,笔者对铁路桥梁维修养护管理技术进行了探讨,希望能为设计、施工、建立、铁路工务人员提供理论借鉴。
关键词:高速铁路;桥粱;维修养护;管理技术
近年来,我国高速铁路有了很大的发展,给人民群众出行带来更多便捷。桥梁的刚性比路基大,抗变形能力强,能够很好的满足高速铁路的高平顺性,但是建成使用后很容易受自然与外界因素的影响出现一系列病害,譬如雨雪、高温暴晒天气与自然灾害,再譬如动车组运行带来的反复荷载或先天设计、施工技术欠缺等。这些病害若不及时发现并解决将会严重影响动车组的安全行驶。强化高速铁路桥梁的检查、维修、养护就是保障人员生命安全、降低构造成本、延长铁路桥梁使用寿命的必要手段。笔者站在一名铁路部门基层站段养护维修的角度对该问题进行探讨。
一、桥梁养护与维修的意义
目前,高速铁路桥梁的主要结构形式是箱梁。运营桥是铁路轨道设备中的永久性大型结构,也是铁路交通设施的重要组成部分,是保证铁路运输安全畅通的关键设备。它具有结构复杂、工艺性强、施工难度大、造价高等特点。一旦损坏,限速减载将变轻,重则中断行驶。由于我国铁路桥梁建设年限不同,技术标准不同,加之设计和施工的局限性,存在许多问题。随着我国国民经济建设的不断发展和铁路运输强度的不断加大,为了满足列车提速和重载运输的需要,桥梁必须具有较高的承载能力、抗灾能力和安全可靠性,这也对桥梁提出了更高的要求桥梁维修部门。因此,做好桥梁养护工作,对保障铁路运输安全,促进我国经济建设发展具有重要意义。
二、桥梁养护与维修的原则
桥梁养护工作,不仅是为了满足铁路运输发展和行车安全的需要,而且大部分的施工工作都是在行车条件下对既有设备进行拆除恢复或维修更换。因此,我们必须科学、合理、安全可靠,遵循以下主要原则,努力加强设备结构,先进的操作手段,提高管理水平。
全面贯彻铁道部提出的《铁路主要技术政策》和《铁路工务主要技术装备政策》的方针,结合实际需要和具体情况,制定了桥梁养护工作计划和规划目标。
严格执行《铁路桥梁建筑物大修维修规则》规定的技术条件、技术标准、设备检验管理制度等要求,还应当符合铁道部的规定《铁路技术管理规程》、《铁路工务安全规则》等其它有关规章、规范、标准的规定,作为桥梁养护维修的基本法则。
在保证桥梁养护证书安全和质量的前提下,要特别注意行车安全和人身安全,正确处理施工与运输的关系,在保证行车安全的前提下,尽量减少中断行车和限制行车速度的时间安全和质量。积极依靠科技进步,全面实施现代化管理,大力发展维修机械化,不断提高工作效率和经济效益,逐步实现结构现代化、作业机械化、管理科学化。
三、桥梁养护与维修的管理
桥梁养护管理主要包括两个方面,即桥梁设备的管理和养护生产全过程的管理。如果按业务分工,有技术、计划、人工、材料、成本、质量、安全、教育等管理。各种管理工作都是通过具体管理制度的运行来实施的,并有相应的工作制度来保障。为了使桥梁养护管理逐步走上规范化、标准化的轨道,为科学管理创造条件,必须建立有效的管理体系。
随着经济体制改革的深入,铁路运输负荷、列车密度和行车速度的增加,必然导致设备状态变化加剧,维修作业时间缩短。由于运输组织调整,小站慢行列车停运,桥梁养护难度加大。因此,从组织体制、维修流程、维修模式、运营手段等方面对桥梁维修管理进行改革势在必行。根据国外桥梁养护管理经验,结合我国实际情况,我们以工务段为设备管理部门,注重桥梁设备的检查、管理和日常维护,实施养护成本控制,并由专业养护部门进行桥梁大修和养护,将粗放型的管理机制转变为经营性的管理机制,以促进桥梁养护管理水平的提高。
四、高速铁路桥梁的常见问题
(一)箱梁粱体混凝土表面裂缝
箱梁梁体混凝土裂縫属于高速铁路桥梁的常见问题,当箱梁投入使用一阶段后,荷载量与运行量持续上升,箱梁肯定会出现疲劳效应,其中混凝土表面裂缝就是不可避免出现的问题。目前已知的裂缝病害有三种,第一种是竖裂缝,它主要出现在箱梁梁体跨中部侧面,从侧面延伸到梁体的边缘地带,竖向裂缝是三种裂缝中最多的,因为它与动车组行车的密度有直接关联。当箱梁出现这种问题裂缝时对梁体的受力性能影响最大。第二种是斜裂缝,它主要是由于混凝土在荷载作用下剪应力大于混凝土许可剪应力而产生的。斜裂缝是最少见的一种,多发于箱梁梁体的腹板,主要由桥梁结构受力情况不均引起的。第三种是纵裂縫,也是箱梁梁体比较普遍的裂缝,主要集中在支座附近,对整个桥梁的影响相对较小,造成这样的裂縫的原因为钢筋保护层厚度不足。无论是哪一种裂缝若得不到及时维护都会降低桥梁的耐久性,影响整体质量。
(二)支座问题
支座问题是高速铁路桥梁中相对复杂的存在。譬如盆式橡胶支座中很容易出现聚四氟乙烯板受损,造成受损的原因复杂,主要有三点,第一点是由于聚四氟乙烯板的生产质量不过关,直接降低了支座的性能;第二点是存在设计缺陷,出厂设置未能根据实际需要设置;第三点则是桥梁顺桥向位移超过限度,使橡胶支座出现不必要摩擦。还有一种常见的病害是临时连接未拆除,支座未发挥作用。当然,支座还有很多类型,不论哪一种支座投入使用后都会受到损耗和侵蚀出现功能下降现象。
(三)梁体挠度超限问题
动车组在行驶中竖向负荷有时会出现偏差,当偏差参数到达一定限度后对铁路桥梁的梁体竖向挠度产生直接影响,竖向挠度会因参数的变化而增加负荷量,因此挠度与原先设计的参数不符将超过相应限制,这样会影响动车组的平稳行驶,在后期维修养护中有必要对梁体进行适当加固。
二、高速铁路桥梁维修技术探讨
(一)混凝土梁体裂缝处理措施
当高速铁路箱梁出现裂缝时,应先观察裂缝情况,记录其宽度与走向,然后确定不同处理方案。譬如在竖向裂缝中数值小于 0.25mm可以进行灌封处理,若参数大于0.25mm需要进一步观察。采取其他方式加固,像黏贴钢板或换梁法都能起到加固与填补的作用。
(二)支座病害的处理措施
以盆式橡胶支座为例,对待这类支座病害应先观察聚四氟乙烯磨损程度,先定向修补,若严重损耗则需更换处理,可使用球形支座代替盆式支座。球形支座的滑板材料与摩擦副系统相较于盆式支座水平更为先进,其应力更富有弹性。对于临时连接未拆除的病害,可以使用角磨机将临时连接割断,使支座发挥作用。
(三)梁体挠度过大处理措施
从维修的角度考虑,面对梁体挠度过大问题的最好方法是进行体外预应力碳纤维板加固,首先对桥梁的碳纤维板增加预应力,使桥梁强度得到进一步加固;其次增加碳纤维板预应力之后应提高梁体的抗弯承载能力。双管齐下共同应对梁体挠度过大现象。
五、结语
综上所述,我们对高速铁路桥梁维修养护管理技术有了简单的认识。本着“严检慎修”的原则,按照周期认真检查桥梁设备,就能够及时发现病害,制定整修方案,最后安排维修,把病害消灭在高铁行车事故前,从而能够为高铁安全正点到达打下良好的基础。
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