既有鐵路橋梁水害、病害分析與整治辦法

馮超

【摘 要】介紹既有線鐵路橋梁水病、病害的主要類型和形成原因，并從設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)管理兩方面提出了橋梁水害、病害防治對策。針對不同的成因及病害程度選擇有效的加固方法，提高既有線橋梁加固的合理性、經(jīng)濟(jì)性。

【關(guān)鍵詞】鐵路橋梁；既有線；加固方法

【Abstract】The main types and causes of water diseases and diseases of existing railway railway bridges are introduced. The bridge water hazards and disease prevention and control countermeasures are proposed in terms of design and maintenance management. According to different causes and degree of disease， effective reinforcement methods are selected to improve the rationality and economy of reinforcement of existing bridges.

【Key words】Railway bridges；Existing lines；Reinforcement methods

目前我國鐵路營運(yùn)里程已達(dá) 12.7萬公里， 其中存在很多老齡橋。隨著鐵路運(yùn)輸運(yùn)量的不斷加大及列車的不斷提速， 既有的一些老、舊橋梁由于受到原建設(shè)階段設(shè)計(jì)、 施工及材料的限制， 病害大大增加， 危及列車運(yùn)營安全。為保證運(yùn)輸行車安全及運(yùn)量要求， 對既有橋梁的維修、加固就顯得及其重要 。而國家及各行業(yè)部門均未出臺專門針對鐵路既有橋梁加固的設(shè)計(jì)、 施工規(guī)范及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)， 所以鐵路既有橋梁加固維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和理論的進(jìn)一步完善就顯得尤為必要。

1、橋梁加固的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

對橋梁承載能力和使用性能進(jìn)行檢測、評價(jià)、加固，在橋梁投入使用后一般有兩次高峰期： （1）投入使用后約2 0年， 稱為小周期； （2）約6 0年， 稱為大周期。目前中國范圍內(nèi)的混凝土橋梁基本處于小周期與大周期之間，國內(nèi)正在積極進(jìn)行相關(guān)檢測及加固技術(shù)的研究， 以提高橋梁的安全性和使用壽命。

2、橋梁水害、病害產(chǎn)生的原因

（1）原建設(shè)階段設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低或設(shè)計(jì)不周；

（2）施工缺陷， 混凝土施工質(zhì)量差， 級配不合理， 鋼筋混凝土保護(hù)層不均勻致使部分表皮混凝土剝落出現(xiàn)露筋；

（3） 運(yùn)量的不斷加大， 列車速度的不斷增加， 致使橋梁激振頻率加大，不符合規(guī)范要求， 橋梁橫向振幅不符合規(guī)范要求，使梁體發(fā)生裂縫；

（4）自然磨耗、意外災(zāi)害致使橋梁結(jié)構(gòu)受損；

（5）地形地貌特征、人文社會環(huán)境發(fā)生變化；

（6）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式選擇不當(dāng)、基礎(chǔ)埋深不足；

（7）防護(hù)設(shè)施不完善、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)。

3、既有橋梁水害、病害整治對策

3.1 橋涵水害防治對策。

既有橋涵發(fā)生水害的根本原因是橋涵無法滿足暴雨洪水時(shí)水流從橋下順暢通過。因此，橋涵的設(shè)計(jì)不僅要考慮結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，還因考慮水文地質(zhì)等因素。主要分為以下幾點(diǎn)：

（1）在橋位的選擇上，應(yīng)盡可能將橋位選擇在河床穩(wěn)定水流暢通的河段上，減少橋涵水害發(fā)生的可能性；

（2）在確定橋涵結(jié)構(gòu)方案時(shí)，應(yīng)充分考慮地形地貌水文與地質(zhì)等因素對于那些歷史上曾經(jīng)發(fā)生過橋涵水害的河段，在新建橋涵時(shí)，結(jié)合以后發(fā)生水害的可能性，合理布設(shè)結(jié)構(gòu)的孔跨，并且計(jì)算最大沖刷深度與河床地質(zhì)情況，確定墩臺基礎(chǔ)的安全埋置深度，保證墩臺基礎(chǔ)的埋置深度合理，防止讓河水掏空；

（3）結(jié)合水文地形和地質(zhì)等條件，根據(jù)實(shí)際需要，合理布設(shè)必要的調(diào)治構(gòu)造物，如導(dǎo)流堤截水壩等，使水流均勻順暢的通過橋孔，防止橋位附近的河床和河岸產(chǎn)生不利的變形，保證橋梁墩臺和橋頭引道的正常使用。

3.2 老舊橋涵病害整治加固對策。

既有橋梁的結(jié)構(gòu)形式多種多樣， 地質(zhì)情況千差萬別， 同時(shí)橋梁加固施工也受到行 車條件、 施工空間等限制， 必須根據(jù)每座橋梁的實(shí)際情況進(jìn)行具體分析， 選擇適合的加固 方法。一般鐵路橋梁加固有以下幾種方法：

（1）更換主梁（ 板） 加固法：對于舊橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載等級較低， 但橋梁下部結(jié)構(gòu)功能良好的情況， 梁體縱向開裂較多、主梁受力現(xiàn)象明顯， 沒有加固維修的意義。更換舊橋主梁（ 板） ， 提高橋梁荷載等級是解決此類危橋最直接的辦法。

（2）橋墩護(hù)套加固法：由于橋梁墩臺埋置深度較淺、 施工質(zhì)量或流水沖蝕嚴(yán)重等原因， 導(dǎo)致墩臺基礎(chǔ)外露、開裂破損或大面積表面沖蝕、風(fēng)化、剝落時(shí)， 則可采用圍繞墩臺身設(shè)置鋼筋混凝土護(hù)套的方法加固。設(shè)置護(hù)套的高度和厚度可以根據(jù)墩臺的破裂或侵蝕情況 而定。 橋梁基礎(chǔ)特別是天然地基上的淺基 礎(chǔ)， 由于埋置深度較淺， 易受河水沖刷。在采 取橋墩護(hù)套加固后， 對上游河床設(shè)置攔水壩， 提高河床高度， 保證墩臺基礎(chǔ)的埋置深度， 是解決水流沖刷的好方法。

（3）預(yù)應(yīng)力筋橫向張拉加固法： 加固原理是在同孔的兩片梁體間增加橫隔梁， 通過預(yù)應(yīng)力筋施加預(yù)應(yīng)力， 增強(qiáng)梁體的穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力筋與原結(jié)構(gòu)為無粘結(jié)連接， 只在梁體外端錨具鎖定部位與原梁體連接， 在梁體少量增加荷載的情況下， 極大提高梁體剛度和穩(wěn)定性。

（4）粘貼鋼板加固法： 粘貼鋼板法施工較為方便， 施工方法是用環(huán)氧樹脂砂漿作為粘結(jié)劑， 用錨固螺栓作為鋼板的加壓措施， 使鋼板粘牢， 與梁體共同承受結(jié)構(gòu)變形時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。施工是需注意鋼板與原結(jié)構(gòu)混凝土之間的錨固與粘結(jié)質(zhì)量。

（5）粘貼纖維布法： 近年纖維加固成為新興加固工藝，纖維是加固橋梁經(jīng)濟(jì)、安全、 可靠的新型材料， 施工工期短，綜合費(fèi)用低廉。加固后不影響原結(jié)構(gòu)外形美觀， 基本不增加附加荷載， 對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不會增加額外承重荷載。加固后表面平整， 線形流暢。與粘鋼法比較有很大的優(yōu)勢。

3.3 加強(qiáng)對沿線橋涵養(yǎng)護(hù)管理工作。

（1）從目前的鐵路橋涵水害、病害調(diào)研情況來看，出現(xiàn)受損橋涵多為早些年修建的橋梁，受當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)水平或施工條件的制約，不可避免地出現(xiàn)了一些不合理的情況 因此，針對目前的情況，最有利可行的防治橋涵水害、病害的方法就是加強(qiáng)日常的養(yǎng)護(hù)管理通過對橋涵檢查，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋涵存在的病害，并根據(jù)橋涵受損或破壞的程度，確定橋涵所屬技術(shù)類別，為安排橋涵大修中修小修和正常養(yǎng)護(hù)工作提供依據(jù)。

（2）加強(qiáng)對既有橋涵的日常監(jiān)測。當(dāng)監(jiān)測值趨近臨界值時(shí)，適時(shí)發(fā)出必要的警告信息，提前對橋涵進(jìn)行加固，并進(jìn)行救災(zāi)準(zhǔn)備，以確保橋梁結(jié)構(gòu)及人民生命財(cái)產(chǎn)安全，也為工程搶修人員搶修及必要的管制提供依據(jù)。

4. 結(jié)束語

我國鐵路橋涵水害、病害問題日益趨顯，較為嚴(yán)重。本文采用現(xiàn)場調(diào)研和理論分析的方法，統(tǒng)計(jì)分析既有鐵路橋涵病害種類，系統(tǒng)總結(jié)了橋涵病害的主要類型和形成原因，并從設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)管理兩方面提出了橋涵水害、病害防治對策。對老舊鐵路病害防治等有著積極的意義，可為既有鐵路橋涵病害的普查和整治提供參考和依據(jù)

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[文章編號]1619-2737（2018）02-03-692