鐵路橋梁的耐久性研究

陳秋生

摘 要：該文根據(jù)對鐵路橋梁的設計結構、使用輔助材料、施工建造、后期保養(yǎng)等方面的研究和討論，以得出影響鐵路橋梁的耐久性的主要因素和次要因素。從而給予實際情況充分的幫助。最終滿足鐵路列車安全運行和乘客滿意舒適程度的要求，達到節(jié)省資金和時間的目的。

關鍵詞：鐵路 橋梁 耐久性

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（c）-0080-01

1 鐵路橋梁的主要特點

鐵路中橋梁所占的比例大、且高架長橋較多；鐵路橋梁的跨度以小跨度為主；橋梁要求剛度大、整體性較好；橋梁要求縱向剛度要大；橋梁重視改善結構耐久性，用于檢查和維修；橋梁強調結構與整體環(huán)境的協(xié)調一致。有了這些特點就可以很好地對癥下藥來解決橋梁耐久性的問題。

2 鐵路橋梁設計發(fā)展現(xiàn)狀對于耐久性的影響及解決方法

長期以來，設計師一直偏重于結構計算方法的研究，卻忽略了構造細節(jié)方面的要求。該研究者者在這里淺談一二：過于重視強度極限狀態(tài)而輕視使用極限狀態(tài)和耐久度的問題，然而，在橋梁的生命周期中最為重要的就是使用過程中的性能表現(xiàn)。以上問題要求設計師要積極探索新的橋型和結構，并且更注重橋梁的設計強度和剛度，并且不要忽略橋梁的安全性和耐久性。我們也要積極借鑒國外成功的經驗和做法，除此之外也要不斷的探究以求進步，達到橋梁設計對于橋梁耐久性的最佳結果。最終的設計結果中，橋梁應以下性能：（1）梁體應有足夠大的豎向剛度、橫向剛度，以保證線路的高順平性和避免不良的車、橋動力響應。（2）橋梁墩臺應有足夠大的縱向深度，以限制橋上無縫線路軌道的附加應力和制動時梁軌的相對位移，保證線路的穩(wěn)定。（3）橋型的選擇應避免增設無縫線路伸縮調節(jié)器。而忽視以上性能的應用，最后導致了耐久性的缺失。

3 鐵路橋梁使用輔助材料對于耐久性的影響及解決方法

鐵路橋梁使用輔助材料的好壞和是否恰當都對橋梁的耐久性有著深刻影響。在世界上所有橋梁的基本材料都是一樣的，但是，最終的使用結果卻有好有壞，究其原因，除去在建造過程中利用不合格材料的影響外，就是在輔助材料上選擇的不同才影響了最終的結果。

4 鐵路橋梁的施工建造對耐久性的影響

對鐵路橋梁耐久性格外關注的原因是基于長期以來對橋梁的使用經驗和鐵路的重要性。盡管鐵路橋梁設計時預估使用壽命為100年，但是只有在設計施工十分精心并在運營時認真檢查、及時養(yǎng)護的情況下才能出現(xiàn)。在現(xiàn)實情況下，不少橋梁往往使用不足50年便出現(xiàn)了種種劣化情況。在建筑過程中，混凝土中含氣量影響著橋梁的抗凍耐久性，通過研究和控制混凝土中含氣量，控制混凝土的耐久性指數(shù)，如圖1。

由上圖可以看出，混凝土的含氣量控制在3%～4%最好，含氣量太低，耐久性年限達不到，含氣量太高，混凝土的強度會偏低。

5 鐵路橋梁的后期保養(yǎng)維護對耐久性的影響

橋梁的耐久性不僅在施工中通過試驗取得合格數(shù)據(jù)就算完成，還要注意橋梁的使用過程中注重后期保養(yǎng)和維護，就會減少在中斷交通情況下進行的修補，減少了相關費用的浪費，且避免由于經常病害不能及時得到整治而惡化的情況，也不會最終危及安全，造成巨大的經濟損失。而且，橋梁養(yǎng)護經驗表明，病害越早發(fā)現(xiàn)、及時整治，所需費用就少，并且不會影響結構的耐久性。所以，為增加鐵路橋梁的的耐久性，在橋梁養(yǎng)護工作過程中的重點是首先要加強檢查。而且，再設計中要重視使結構遵守易于檢查、方便維修的原則。

6 總結

根據(jù)國內外混凝土橋梁的使用經驗并結合鐵路橋梁的的特點，保證鐵路橋梁耐久性的設計原則有：優(yōu)先使用上承式預應力混凝土結構，橋梁要有足夠的剛度和良性的整體性；橋梁的品種及規(guī)格要簡明，外形及截面尺寸應標準化、規(guī)模化；盡量采用整體雙線橋面，使承重結構置密閉、不透水的橋面遮擋之下；整體橋面鋪設密閉、有效防水層，橫向排水坡度不小于2%，兩橋孔之間的接縫宜采用連續(xù)防水體系，防水層上要覆蓋致密、耐磨的保護層，厚度不小于5m；橋面應設置易于檢查、維修的排水設施。要考慮線路有縱坡時的橋面排水設施。應使橋面水迅速排走，而不流經梁體；主梁的封錨機接縫處應在構造上采取防水措施，不能讓水有深入的可能；要在墩臺的頂面設置有效的排水系統(tǒng)，防止表面及支座處積水；主梁的設計構造要求簡介、統(tǒng)一、任何部位都能讓檢察人員容易接近，進行檢查；混凝土橋梁盡可能地采用高性能混凝土；為保證線路的穩(wěn)定，要嚴格監(jiān)控預應力混凝土梁的徐變上拱；支座的構造應考慮便于更換，墩臺頂面要預留頂梁位置；在結構有可能產生裂縫的部位要適當增設普通鋼筋以控制裂縫的發(fā)展；高架橋線路一般橋下無水，應沿橋設置便道，以便道在橋下進行檢查，不能在橋下進行檢查的橋梁應在橋上設有相應的檢查、維修設備，主梁截面尺寸的擬定不宜太緊，各項尺寸應能保證混凝土灌注及震倒質量等。

7 結語

隨著我國鐵路的建設和發(fā)展以及設計計算水平和施工工藝的提高，除了有新的橋型被使用，相信會與更多的新技術和新材料被應用于鐵路橋梁的的建設，也相信隨著社會的發(fā)展，相應的法律也會越來越完善，相關部門也可以加強管理和監(jiān)督，來保證橋梁的質量。相應的部門也會增大投入以保證橋梁的養(yǎng)護和維修的完整，最終提高鐵路橋梁的的耐久性。這些措施和投入的增加，正標志著我國鐵路的建設達到了一個新的水平，同時必將促進鐵路的進一步發(fā)展和完善。

參考文獻

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