橋梁輥軸支座病害的觀測方法探討

張宗秀

（成都鐵路局綿陽工務段 四川 綿陽 621000）

1 支座的作用與輥軸支座的應用

1.1 支座的作用

支座是橋跨結構的支承部分，俗稱橋梁的“心臟”。 它的作用是將橋跨結構的反力傳遞給墩臺，并保證橋跨結構在荷載作用和溫度變化的影響下， 具有設計所要求的靜力條件。對于梁式橋，是指支座處能自由伸縮和自由轉動，反力集中，同時，支座還必須保證橋跨結構在墩臺上的位置充分固定不致滑落。

1.2 輥軸支座的應用

在眾多的鐵路橋梁中鋼支座使用最為普遍，鋼支座主要分為：平板支座、弧形支座、搖軸支座、輥軸支座。 而輥軸支座除能很好地滿足活動支座的各項要求外，由于反力是通過多個輥軸壓在底板上， 輥子的直徑可以隨其個數的增多而減少， 反力也能分散而均勻地分布到墩臺支承墊石頂面上，故輥軸支座多適用于各種大跨度橋梁。

2 橋梁輥軸支座檢查情況

2.1 日常檢查

寶成下行線k537+349 涪江大橋，橋全長438.6 米，其中第2、3 孔為2-64 米連續下承式鋼桁梁。 該橋在日常的設備檢查中列為工務段控制的重點設備，即所在的橋路檢養工區每月檢查2 次、車間每月檢查1 次、工務段技術科每季檢查1次。

2.2 病害發生情況

圖1 輥軸支座壓板連接螺栓剪斷1

圖2 輥軸支座輥軸位移不同步1

2009 年12 月設備檢查時發現，3 號橋墩下游活動支座下排牙板寶端第一顆連接螺栓折斷，牙板眼孔與輥軸眼孔錯位達8mm（圖1），由于該線一直單向運行，經觀測眼孔不能恢復原位，加工的螺栓無法重新補齊。 綿陽工務段于2010 年1 月將該橋2、3、4 號墩支座列為重點觀測病害。

3 寶成線涪江大橋輥軸支座監控方案

3.1 傾斜角觀測

3.1.1 從2# 墩到3# 墩按上游到下游、寶雞到成都的順序對每根輥軸進行編號，即2# 墩上游支座為1、2、3、4 號輥軸，2#墩下游支座為5、6、7、8 號輥軸，即3# 墩上游支座為1、2、3、4號輥軸，3# 墩下游支座為5、6、7、8 號輥軸， 將編號用油漆寫在相對的支承墊石位置上（上游寫上游方，下游寫下游方）。

3.1.2 畫出每根輥軸的豎向中心線，每次用量角器在牙板上放置水平后直接量出每根輥軸豎向邊緣線的傾角 （估讀到0.10C），并將測量值準確記錄在相應的表格內，傾角容許限值為140。

3.2 水平位移觀測

每次分別讀出2#、3# 墩下游的百分表的讀書，表中段指針指數為整mm 數，長指針所指數為10 代表0.1mm，依次類推，精確到0.1 mm，并將測量值準確記錄填入相應的表格內。

3.3 測量周期及要求

3.3.1 測量前，工區先將支座黃油清洗干凈、涂上機油，以便觀測。

3.3.2 測量周期： 從2010 年5 月30 日開始，每日8：00、12：00、14：00、16：00、18：00、20：00 共6 次，根據病害觀測情況，技術科可再調整測量周期。

3.3.3 測量采用固定人員觀測，誰測量誰簽認，將溫度表和梁溫表放置在3# 墩的適當位置， 每次測量前先準確紀錄氣溫和梁溫。

3.3.4 所在橋路車間主任和工長要隨時掌握支座變化情況，從2010 年5 月30 日開始每日下午12：00 到20：00 派人對2#、3#、4# 墩支座進行嚴密監視，如發現有傾角超限、位移突變、輥軸裂紋、支座裂紋、異響等情況應及時上報工務段橋隧科、主管領導，采取果斷措施，確保行車安全。

3.4 觀測發現問題

2010 年1 月至3 月2、3 號活動支座傾角平均在5 度。2010 年4 月觀測發現2、3 號活動支座隨著氣溫的升高傾角增大幅度明顯，輥軸傾角不同步，尤其是2 號墩下游活動支座的中間兩根輥軸傾角明顯大于外側輥軸傾角。

3.5 觀測結論及采取措施

2010 年5 月29 日成鐵局工務處、工務檢測所、西南交大土木學院到現場對鋼梁上拱度、撓度、支座基本尺寸、支座傾角等進行了測量，查閱了竣工文件，經過仔細的計算和分析得出結論：①鋼梁結構滿足荷載要求；②支座偏移不能滿足鋼梁縱向伸縮要求；③列車長期重載高速單向運行造成支座位移殘余累積，致使支座超過安全容許值；④支座處于非正常工作狀態。

根據以上結論提出如下處理措施： ①從2010 年5 月30日開始該鋼梁橋部分晝夜限速45km/h；②綿陽工務段采取支墩防護；③綿陽工務段繼續定期對支座的傾角、位移進行觀測、加密觀測次數，每日高溫時段派專人對2、3 號支座進行密切監視，如遇支座輥軸拉裂、錯位等異常情況必須隨時采取緊急措施；④建議及時更換現有輥軸支座。