張恒
(中國鐵路北京局集團有限公司衡水工務段,河北 衡水 053000)
目前鐵路橋梁主要是箱梁模式的結構,其工藝要求較高且結構復雜,養護維修的成本較大,同時對不同線路的橋梁可能需要不同的養護維修方案,這也增加了工作的難度。而且火車運行的地理位置跨度較大,地形復雜,研究特殊環境下鐵路橋梁養護維修對保障國民經濟平穩運行重要的促進作用。
(1)混凝土結構的鐵路橋梁裂縫問題較為嚴重。因為鐵路橋梁的使用年限較長、鐵路車載負重較大等原因,導致目前很多混凝土結構的鐵路橋梁出現嚴重的裂縫問題。橋梁裂縫問題不僅會對鐵道本身產生溢性損傷,更對鐵路的運輸安全造成了極大的威脅。從裂縫種類可以分為彎曲、斜向以及縱向三種裂縫;從裂縫產生的部位來看,分為混凝土裂縫和內部鋼筋裂縫兩種。
(2)鐵路橋梁養護維修的流程缺乏規范。由于鐵路地理位置的跨度較大,所以檢修的難度較高。而且在實際的鐵路橋梁養護維修工作中,部分檢修人員往往存在偷工減料、偷懶瀆職的現象,即不能按照一定的規范流程進行工作。除主觀的因素之外,一些維修的物資可能會因為交通和庫存的原因,和維修人員不能夠同時到達第一線,造成維修上的錯亂,影響維修進程。
(3)鐵路橋梁現有支座亟需改進。因為列車的軸重在不斷增大,因此直接導致了鐵路流量的不斷增加,豎向載荷以及制動力搖擺力的壓力過大,使得支座的磨損程度隨之增加,傳統的支座質量已經不能夠滿足目前的需要,如果不能夠在下一步的結構設計中進行良好的改進,那么會造成鐵路線路負荷適應性降低,增加鐵路安全性的潛在威脅,所以在鐵路橋梁養護維修工作中亟需對支座進行改進。
(1)定期檢查,對有裂縫問題的橋梁第一時間予以養護維修。混凝土結構鐵路橋梁的裂縫問題是常見的鐵路質量隱患,為了切實研究針對該隱患的解決措施,以下首先對常見的裂縫進行分析歸納。首先是鐵路橋梁的垂直彎曲裂縫,該裂縫主要由特殊天氣、極端環境造成的,所以通常會發生在跨海、跨江之類的鐵路橋梁中。此類裂縫一般從梁體延伸至外側,且裂縫在較為嚴重的情況下會引發梁體彎曲現象,從而給鐵路橋梁造成不可逆轉的損害。其次是斜向裂縫,該裂縫主要是由受力不均、受力負載過重造成的,所以此類裂縫常見于流量較大的鐵路線路中。同時值得注意的是,此類裂縫梁體底部向上傾斜15°以上時會有較大的安全隱患。最后是縱向裂縫,產生該種裂縫的主要原因是由于建設工藝不足、維護工作欠缺等造成的,所以此類裂縫常見于流量較少的鐵道線路,因為此類線路中對橋梁的維修養護工作往往存在著較大的不足。
針對以上鐵路橋梁存在的裂縫問題,以下分別討論解決措施。首先對于鐵路橋梁的垂直彎曲裂縫,檢修人員可以通過該類裂縫的形成原因制定合理的定期檢查方案。例如對于極端天氣頻發、跨海跨江橋梁較多的地區,檢修人員可以適當地增加檢查次數。對于存在問題的橋梁,檢修人員可以針對垂直裂縫的特性進行混凝土填補,在填補工藝中檢修人員應當重點保障混凝土的質量,確保檢修部分在未來較長的時間段內不出現裂縫問題。其次對于鐵路橋梁中的斜向裂縫,檢修人員除了在車流量較多的鐵道中安排更多的檢查次數外,還應當對車流量嚴重超標的地段進行梁體重建的養護維修技術。即可以引入較為先進的工程材料和建筑工藝,確保該地段可以承受較多的車流量。同時間檢查過程中,檢修人員對該裂縫傾斜度大于15°的部分應當重點關注,及時整改以確保行車安全。最后針對縱向裂縫,由于此類裂縫主要是由建設工藝不足造成的,所以檢修人員便可以引入先進的梁體建造工藝減少此類裂縫的發生。比如在鐵路橋梁建設過程中,除了現有的建筑流程,在梁體修建完畢之后還可以增加灌封處理,以達到切實降低裂縫風險。
(2)規范鐵路橋梁養護維修流程,保障工程質量。鐵路運輸安全關系著經濟、民生等重大的社會問題,所以對待鐵路橋梁的養護維修必須建立規范的流程。針對鐵路地理位置跨度較大,各個地方對檢修工作標準可能存在不同的問題,有關部門應當在鐵路法律法規的框架內召集各個地方的鐵路負責人員進行統一商定,切實制定合法律、合規范、合實際的養護維修流程,避免不同地區對鐵路安全運行的重視程度出現偏頗,影響了整體交通的運行。
從實際情況出發,可以從以下幾個方面進行維護,例如有關部門應當建立以下一般性的養護維修流程,且在實際工作中加大監督力度,確保檢修工作能夠保質保量地完成。首先,有關部門應當建立統一的標準,即對鐵路養護、維修、運行等各個環節中可能出現的問題進行歸納,針對具體的問題建立一定的事實標準,并且要求各個地方嚴格按照標準進行鐵路維護。例如針對各個地方對斜向裂縫傾斜度標準不一的現狀,有關部門可以在保障鐵路運輸安全的框架下制定統一的標準,所以有關部門根據現行鐵路狀況便可以制定斜向裂縫的傾斜度均不得超過10°。其次,有關部門需要建立完善的養護維修體系,該體系中應當至少包括檢查體系、維修體系、重建體系等,保證鐵路部門后續的交通工作可以安排到部門、分工到個人,切實做到發現問題與解決問題的連貫性,對檢測人員和維護人員進行工作檔案的建立,加強后續評價工作的推進,為養護工程提供足夠的資料記錄。然后,同時在實際的工作中,針對特殊情況下的鐵道,有關部門還需要增加與之相適應的特殊體系,比如針對濕度較高地區的鐵路,有關部門便可以特別增加降濕體系,在不同的工作活動中成立不同的安全小組,針對火災、財產安全以及人工服務等方面進行專題小組,進行攻堅克難。最后有關部門還需要建立標準的檢修周期,目前部分鐵路中存在著檢修不足等情況,所以有關部門便可以根據鐵路流量、鐵路環境等因素制定合理可行的檢修周期,總之對鐵路橋梁養護維修流程進行規范,對保障工程質量有著重要的意義。
(3)全面檢修,對現有支座進行加固或者替換。目前鐵路橋梁中常見的支座類型即為盆式橡膠支座,此類支座在較高的車流量下極易受到嚴重的壓力作用,造成四氟乙烯板的磨損。出現這一問題是因為結構設計和不斷發展的交通情況不相適應,線路的適應性明顯下降,造成了外界壓力對整體鐵路運行帶來了超負荷的壓力。
要想改善這種情況,檢修人員從兩方面進行把控,(1)要對其范圍內的鐵路橋梁支座進行全面地檢修,對于磨損現象較強的支架可以采取加固處理,一般要進行這樣的維修需要結合科學的鑒定手段,將聚四氟乙烯的磨損程度進行記錄,以為后續的處理手段提供一定的資料參考;(2)要對于磨損情況較為嚴重且外露部分較多的支座,檢修人員可以采取更換優質支座的處理,在進行更換的時候要對材料樹立更高的要求,可以使用的優質材料有滑板材料、摩擦副系統以及其他相關的材料,利用這些新穎的材料可以提高支座的穩定性,保證鐵路的力學更加穩定,滿足高頻的運輸要求。最后一方面是要對運輸的鐵路提出一定的要求,鐵路的駕駛要盡量平穩,避免過分急促的行駛,尤其是鐵路在進出站口的時候,駕駛員要注意動力的控制,避免某一時刻對鐵路的壓力過大,挫傷鐵路的梁體架構,影響鐵路建筑的預期使用性能。除此以外,對制作的磨損和使用問題還需要及時記錄,尤其是缺陷問題和傳力結構問題,需要對開發人員和結構設計者進行及時的情況反饋,以提高支座性能的更新換代。只有從多方面對支座的安全進行把控,才能夠快速提升鐵路的養護質量保證維修過程有目的、有進度,使不同地域的鐵路維護都得到根源性的問題解決,維護過程獲得足夠的進步,建構起支座檢查、替換的管理體系。
鐵路運輸安全關系著經濟安全、社會穩定等重大課題,雖然我國是一個鐵路運輸的大國強國,但是對于鐵路橋梁養護維修相關技術仍然存在著諸多不足。相關部門應當對目前工作中存在的問題進行一般性地歸納,然后針對具體問題討論相應的解決措施,切實保障我國的鐵路運行安全。