浅谈铁路既有桥梁维修与加固

浅谈铁路既有桥梁维修与加固

郭全胜

秦皇岛工务段 河北省秦皇岛市 066000

摘要：我国作为铁路大国，铁路线路遍布全国，且横跨范围极广。但是，随着我国铁路建设不断增多的同时，已建好的铁路使用年限也在不断的增加，特别是铁路桥梁，作为铁路运输线路上的重要组成部分，随着使用的年限增加，承受的负荷量也在不断的增加，并相继出现了不同程度的病害情况。这些病害的情况会影响到铁路桥梁的正常使用，且带来潜在的安全危险。因此，为了确保铁路桥梁的安全运行，管理部门应该做好桥梁的维修与加固工作，对铁路桥梁中存在的混凝土脱落、裂缝等问题予以解决，从而延长铁路的使用年限，保证桥梁的正常使用，为人们的正常通行创造一个安全的环境。

关键词：铁路既有桥梁；维修；加固；

前言：铁路交通作为我国重要的一个交通动脉，其会对社会经济的发展以及稳定产生一定的影响。 而铁路桥梁作为铁路系统的一个重要组成部分，由于其常年累月暴露在大气中，长时间的使用后，很多桥梁会出现混凝土脱落、裂缝等问题，为了保证桥梁的长期正常使用， 则需要不断改进既有桥梁的加固施工工艺。 因此，加强对桥梁的维修以及加固有着十分重要的意义。

一、影响铁路桥梁稳固的主要原因

铁路桥梁设计的原因早期有关桥梁的设计标准还不够规范，因此桥梁的设计还存在着很多不足。 而目前，随着荷载设计要求的不断增多，铁路运力的不断加大，桥梁设计的不合理性会影响到桥梁的稳固性。 铁路桥梁施工存在着缺陷在一些既有的铁路桥梁的施工中前期的勘测工作未落实到位， 导致桥梁在实际施工中对基底地质情况以及桥梁所隐藏的部分的尺寸出现了的遗漏，并且受到来自水的冲刷，河床出现了一些变化，导致桥梁的墩台基础逐渐出现在河水表面，导致沉降过多或者过少，桥台跟拱圈受到力的作用后会对其稳定性产生影响。超负荷使用近几年，我国社会经济的快速发展，人们的生活水平得到了明显的提高，交通压力也变得越来越大，而越来越多重型车辆的增加，导致桥梁长期处于超负荷的工作状态，其工作性能也会不断降低，因此，若不能够及时的对既有的桥梁进行养护和维修，采取相应的加固措施，则会影响到桥梁的质量。桥梁维修与加固的特点既有的铁路桥梁跟新建的桥梁工程相比，对既有桥梁进行加固时所具有的特点更加的显著。 具体可以体现在以下几点：①和新建桥梁工程相比，旧桥的维修加固施工有着自身特点。 首先，对既有桥梁进行维修加固时所使用的标准跟设计时所使用的标准存在着一定的差异， 究其原因在于旧有的桥梁结构设计跟未来实际使用的年限要求不一， 要视具体的使用性以及耐久性的基本要求而定，进行适当的加固、改造。 ②对既有桥梁进行维修加固时的工作难度跟新建桥梁时工作难度相比要大很多， 对其进行加固时， 由于要考虑不影响或少影响铁路的正常运营的因素，这无疑增加了施工的难度。 因此，对既有桥梁进行维修加固时，要树立“保证行车安全”的目标，遵循“设备质量保安全”的指导思想，对设备状态的变化规律以及劣化程度进行掌握，并适当的进行修理，使其能够达到“状态控制，周期均衡，设备改善，保证安全”。 其基本的任务包含以下两点：①根据桥梁运营中状态的变化情况，适当适时的投入一些人力、物力，做好维修工作，预防并延缓设备的劣化，对其状态形成保护，使其处于均衡的状态，从而能够确保列车按规定的速度、不间断地安全运行。②铁路运输强度越来越高，要想更好的提高桥梁的承载能力，则需要有计划地加固和改善桥梁设计状态，提高承载能力，增强抗洪、抗震能力，充分发挥使用性能。

二、铁路既有桥梁维修与加固方法

1.为了保障铁路运输路线的正常运行，铁路管理部门需要对铁路线上的桥梁部分予以维修和加固处理，需要对原桥梁的结构应力予以了解，并对桥梁结构的工作上限值进行计算和检验，从而明确桥梁可承受的工作极限。如果桥梁维修过程中需要降低原有桥梁的恒载应力，维修人员则应该采取相应的协作措施将桥面中原有的铺装层的材料用更为轻质的材料代替，进而减少拱上的填料。如果在维修过程中使用的外加预应力促使桥梁产生的附加拱度增加，或者桥梁跨中部的位置发生顶起时，维修人员可以卸去部分恒载基础，并对其进行加固。这样，新的构件截面就会跟原构件一起承担活载，且分引了原结构部分恒载的承担。同时，对桥梁的上部结构以及下部结构予以加固，以此保证桥梁的刚度及裂缝符合相关部门的规范。我国常用的铁路既有桥梁上部结构加固方法主要有：加大截面法、外部预应力加固法、外贴粘贴法以及改变结构体系法这四种。加大截面法，在使用之前首先需要对桥梁结构的应力进行计算。同时，为了能有效避免混凝土产生的收缩影响，浇筑混凝土时尽量不要使用等级较高、水灰比较大的混凝土，以此保证混凝土的刚性符合标准，避免构件出现干燥收缩现象。另外，为了保证浇筑后的混凝土能与旧的混凝土粘接上，需要对材料粘接面所使用的纤维材料进行补充，以此增强其硬度。而外部预应力加固法主要是对桥梁的上部构件的预应力予以加固，对受拉区域施加一定的预应力，且对部分重力进行抵消，以此实现桥梁构件的卸载、减小跨中挠度、减小裂缝宽度以及闭合裂缝的目的，促使桥梁的承载能力能够得到进一步的提高。外贴粘贴法主要使用在那些加固构件的尺寸受到限制而不得不增加桥梁承载力的情况下使用，通过在桥梁上部构件的外部使用环氧树脂等粘合剂粘贴钢板、 玻璃钢等材料的方式来提高桥梁结构的承载力。改变结构体系法主要用于简单的支梁下增加一些支撑或者桥墩，且通过将简支梁桥变成连续梁桥、 在梁下增设钢架等方式来实现加劲梁或叠合梁，最终达到减少梁内控制截面峰值弯矩、 改变结构体系的目的，进而提高桥梁的承载能力。

2.我国常用的铁路既有桥梁下部结构加固方法主要有四种：扩大基础加固法、支撑法加固法、钢筋套箍以及护套加固法。扩大基础加固法主要适用于桥梁基础承载力较低、埋置较深的情况，为了能有效提高桥梁的承载力，则可以使用扩大基础加固的方式来扩大墩台、砖石以及混凝土等刚性实体式的基础。通过扩大基础加固法能够进一步扩大桥梁基础的承载面积，也可以通过在在刚性实体式基础的周边石砌圬工的方式来提高桥梁基础的承载能力。在使用本加固方法时，需要事先明确构件所拓宽的范围，且在周围进行打桩围堰。需要注意的是，如果桥墩基地的土壤基础较差，施工人员还需要做好相应的加固工作，以此确保墩台的安全性。另外，为了保证新旧基础之间的牢固度，施工人员还需要在施工过程中适当增设一些锚固钢筋来增强新旧基础之间的整体性。支撑法加固主要使用在那些墩台尺寸较小、无法承受台背厚土压力，或者桥孔方向出现倾斜、滑移的埋置式桥台加固情况下。对于单跨小跨径桥的桥台加固，施工人员可以使用在两台之间加设水平支撑的方法来进行支撑梁的加固。另外，也可以通过增建辅助挡土墙的方式来进行加固，对因为桥台背水平土压力太大而引起倾斜的桥台背增建一挡土的方式降低桥台后壁的土压力。钢筋套箍以及护套加固法可以运用在桥梁墩、台出现贯通裂缝及大面积破损、风化、剥落等情况下，通过在桥墩身上、中、下分设三道钢筋箍或护套的方式来予以加固，且将锚固剂灌入销孔、挂设钢筋网、浇筑混凝土来实现构件的加固。

结论：

总而言之，为了保证铁路桥梁稳固性，保障铁路运输的正常进行，铁路管理部门需要对铁路运输线中的既有桥梁予以维修和加固，依据不同的病害问题，对造成铁路桥梁不稳固的主要原因进行深入的分析，且采取相应的加固方法来提高桥梁的承载能力，进而确保铁路桥梁能够满足运输荷载的要求，以此保证铁路桥梁的正常使用，保障人们的正常出行。

参考文献：

[1]杜振军.铁路桥梁横向振幅超限维修加固技术研究 [J]. 中国煤炭 ,2019,40(S1):309-311.

[2] 刘寿山.  铁 路 桥 梁 病 害 分析 及 维 管 对 策 研 究 [J]. 国 防 交 通 工 程 与 技术 ,2021,13(S1):13-15.