安國(guó)強(qiáng)

天津暉茂路橋工程有限公司 天津 300000

隨著運(yùn)輸量的增加，我國(guó)的運(yùn)輸壓力逐漸加大，橋梁病害也逐漸增多，檢修時(shí)間和工作量也越來(lái)越大。因此，需要針對(duì)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(duì)性的修復(fù)加固方案，通過(guò)利用新材料、新技術(shù)、新工藝，對(duì)管內(nèi)的橋梁病害進(jìn)行徹底整治，確保維修養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，節(jié)約維修費(fèi)用，提高病害橋梁維修效率，為橋隧養(yǎng)護(hù)維修工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 鐵路橋梁常見(jiàn)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(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動(dòng)；較大的剪切變形滿足上部構(gòu)造的水平位移。因其具備結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、工藝技術(shù)要求相對(duì)較低、施工進(jìn)度快等優(yōu)點(diǎn)，成為我國(guó)鐵路橋梁建設(shè)中長(zhǎng)期采用的支座方式。板式橡膠支座的優(yōu)勢(shì)雖然能夠給施工單位帶來(lái)較大的便利，但其質(zhì)量上的隱患會(huì)以剪切破壞等多種形式體現(xiàn)出來(lái)[1]。

1.2 鐵路橋梁梁體出現(xiàn)剝落、掉塊

這一病害產(chǎn)生原因是多元素的，例如橋梁本身的結(jié)構(gòu)、所在地區(qū)的氣候、荷載、施工用的材料等，都會(huì)一定條件下導(dǎo)致梁體出現(xiàn)裂縫，表面出現(xiàn)侵蝕、荷載下結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)有關(guān)，也與施工材料有關(guān)。梁體的剝落掉塊是當(dāng)前鐵路橋梁墩座混凝土結(jié)構(gòu)的通病，梁體的腹板交界處出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況，在較重的荷載下發(fā)生剝落掉塊、混凝土開(kāi)裂；如果施工不當(dāng)，在橋梁施工運(yùn)行過(guò)程中澆筑硬化后，內(nèi)部水分蒸發(fā)導(dǎo)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(guò)多，也會(huì)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(shí)掉塊剝落的情況尤為嚴(yán)重。

1.3 鐵路橋梁出現(xiàn)裂縫

鐵路橋梁的質(zhì)量與混凝土有很大的關(guān)系，但是由于抗拉性比較低，一旦內(nèi)外結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大溫差，會(huì)使得混凝土變形。當(dāng)溫度次應(yīng)力超過(guò)混凝土所承受的最大拉力，結(jié)構(gòu)中就會(huì)出現(xiàn)裂縫。在橋梁養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，當(dāng)通氣孔被堵塞，橋體內(nèi)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(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，裂縫會(huì)越來(lái)越大。同時(shí)橋梁在冬季運(yùn)行中，如果不對(duì)通風(fēng)孔道、梁體較大裂紋等部位進(jìn)行有效的保護(hù)措施，就會(huì)使橋梁結(jié)構(gòu)裂紋發(fā)生凍脹，造成橋梁結(jié)構(gòu)局部應(yīng)力產(chǎn)生較大變化，橋體裂紋產(chǎn)生較大發(fā)展，形成較嚴(yán)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(shí)，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(chǎn)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(chǎn)生。由于支座的工作高度很低，在改造的過(guò)程中存在較大的空間局限，需要增加線路運(yùn)行軸重，在更換有病害的支座時(shí)，首先需要解決橫向剛度問(wèn)題，防止支座在實(shí)際使用中產(chǎn)生其他的問(wèn)題。技術(shù)人員需要對(duì)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(chē)在運(yùn)行過(guò)程中更加安全。新型板式橡膠支座對(duì)力學(xué)性能的體現(xiàn)有較高的要求，技術(shù)人員在改造過(guò)程中需要滿足力學(xué)性能要求，同時(shí)在其他方面也需要達(dá)到更高的技術(shù)要求，促使鐵路橋梁建設(shè)施工安全性及質(zhì)量有所提升[2]。

2.2 采用橫向加固的方法

針對(duì)鐵路混凝土橋梁20厘米一下的無(wú)橫向連接進(jìn)行斷裂病害的修補(bǔ)。常見(jiàn)的犯法有橋面補(bǔ)強(qiáng)、粘貼鋼板不強(qiáng)、增設(shè)輔助構(gòu)件法等等。如改變結(jié)構(gòu)體系，擦用體外索法，采用砂漿法，針對(duì)支座病害效果較好，技術(shù)施工封鎖時(shí)間短，使用工具簡(jiǎn)單，行車(chē)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(jìn)行鑿毛，并用清水清洗干凈，視情況選用相應(yīng)的工具，利用列車(chē)間隙封鎖線路，進(jìn)行施工，指定專(zhuān)人進(jìn)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(jìn)行封土，用純水泥漿進(jìn)行洗刷，手工操作時(shí)每次倒填厚度為5厘米左右。針對(duì)鐵路橋梁發(fā)生基礎(chǔ)不均勻等情況。

2.3 橋體結(jié)構(gòu)裂縫處理

結(jié)構(gòu)裂縫修補(bǔ)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(bǔ)。

（2）開(kāi)槽法修補(bǔ)，該法適合修補(bǔ)寬度大于0.5mm裂縫，通常由環(huán)氧樹(shù)脂、聚硫橡膠、水泥、沙等構(gòu)成。

（3）表面修補(bǔ)法，這是最快捷的修補(bǔ)方法，主要適用于受力穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載力沒(méi)有影響的表面淺層細(xì)微裂縫處理。

（4）結(jié)構(gòu)加固法，當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能時(shí)，需從力學(xué)角度采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。

（5）混凝土置換法，主要用于處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的處理方法。

2.4 縱向加固的方法

是增強(qiáng)道床的縱向水平剛度，加固縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的合理布置，提高縱向梁的寫(xiě)界面強(qiáng)度，針對(duì)道床出現(xiàn)的病害，采用局部橋面鋪修補(bǔ)的方法，對(duì)路面出現(xiàn)嚴(yán)重受損的，將原來(lái)的路面進(jìn)行清理干凈，用加厚混凝土鋪裝層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并設(shè)置雙層橋面鋼筋網(wǎng)，養(yǎng)護(hù)過(guò)程中建立完整的病害預(yù)防措施，以預(yù)防為主，養(yǎng)護(hù)并重，重點(diǎn)養(yǎng)護(hù)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(fù)合膠，將短期存在的制動(dòng)和啟動(dòng)荷載傳向橋臺(tái)，使得溫度起不到對(duì)橋梁的位移作用。

3 結(jié)語(yǔ)

鐵路橋梁常見(jiàn)的病害類(lèi)型多樣，為交通整體發(fā)展帶來(lái)較大的影響，難以保證支座結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)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(yùn)行中的使用效率上有較大提升[3]。