刘新来
中交铁道设计研究总院有限公司 北京 100088
摘要：改革开放40年来，我国科技发展日新月异，在铁路建设方面也取得举世闻名的成就，同时，在既有铁路混凝土简支梁桥加固技术方面更是发展卓越。该项技术在铁路运行方面做出了巨大的贡献，随着“一带一路”国家战略的稳步推进，中国铁路技术走出去是大势所趋，非洲是我国铁路技术走出去的第一站，本文就肯尼亚既有米轨铁路混凝土简支梁桥加固技术进行了相关的分析。
关键字：非洲 肯尼亚 既有铁路混凝土简支梁桥 加固技术 技术研究 加固方案 加固原则
前言
肯尼亚米轨铁路始建于100多年前英国殖民时期，1931年全线建成通车至今已有87年历史。肯尼亚既有米轨铁路网总里程达到2704km，其中干线铁路1845km。干线铁路仅在1970年进行了大修，自此后近50年未进行线路大修和更新改造，该铁路东西横穿整个肯尼亚，承担着乌干达及本国的半数以上的货物运输，是东非交通大动脉，也是中非国家通往印度洋的主要货物通道。既有铁路混凝土简支梁桥加固技术的研究有利于肯尼亚米轨修复改造工程的迅速展开，下面本文就该技术进行相关的探讨。
1、既有铁路混凝土简支梁桥加固原则
（1）对于一些使用时间过长的钢梁桥，再次加固已经对铁路的相关发展产生了阻碍作用，没有了加固的意义。所以一般推荐将其改造为混凝土梁桥。
（2）要根据铁轨加固相关专业知识以及要求进行既有铁路的加固工作，铁路既有的宽度在八米或者八米以上的都要求被加固。
（3）一些已经存在的没有支座的铁路梁桥或者是已经存在的拥有橡胶材质的铁路梁桥，根据相关专业要求，应设计其限制设备，增加该类铁路梁桥的安全性。
（4）相对于一些损坏严重的既有铁路梁桥，其余不干涉火车行驶安全的依旧按照原有的安排进行工作，而严重损害的部分则改造为框架涵或盖板涵。
（5）已经存在的线抬、落道，根据改造加固的标准，一部分线抬、落道按照专业要求进行改造和加固，其余部分保留不动。
（6）为延长火车车轮寿命，减少轨道磨损，提高火车速度，相关专业人员需提高梁桥轨道的弹性，或者使用新型技术减少轨道与车轮之间的摩擦。在加固的基础上，尽量削弱火车对于轨道的压力，使轨道梁桥受力均匀，增强列车运行的稳定性。
（7）对混凝土简支梁桥实施加固，可以加强整条铁路的相关性能。加固两条横向不相关联的并置梁桥，可以采用在梁桥之间添加横向的隔板，保持两条铁轨受力均匀。
（8）梁体和墩台的尺寸需要按照相关规定进行设计，合理的梁体以及墩台更有利于混凝土简支梁桥的加固，更有利于铁路的发展。
2、加固方法研究
2.1直接加固
对于既有铁路混凝土简支梁桥的加固方法可以采用直接加固的手段，即增大铁路截面面积、采用性能更好的混凝土材料、在铁路外侧加固钢材或者直接在铁路外侧附着新型材料等，以下为加固方法的详细介绍。
2.1.1增大截面积加固法
直接增加铁路截面面积的方法比较受用于结构变形的铁路加固。专业人员查看铁路各部分零件是否符合国家安全标准，在有损耗或者变形的零件上进行加固，主要采取在铁路受损区进行钢筋混凝土的浇灌工作。新旧铁路的连接是整个加固技术重要内容，专业人员需要规划和研究相应的方法，主要采取植筋这一手段。这一方法的详细操作为：首先将铁路表面进行粗糙处理，然后将其清洗，在原有铁轨的基础上加入连接钢筋，按照相关规定进行布置，对于加入的连接钢筋，专业人员选择材料性能相对较好的锚进行固定，在连接新旧铁轨的混凝土内加入提高韧性的材料，用来稳定新旧铁轨的连接。
2.1.2外粘钢材加固法
该方法比较适合有特定需求的铁路混凝土简支梁桥的加固，可以有效地改善铁路横截面的受力功能和抗振动能力。在钢材和混凝土之间浇灌科学学合理的材料，并以宽度大于三十五毫米的水泥砂浆涂抹在铁路的表面作为保护层，在砂浆内也应加入钢网以防止保护层的断裂。
2.1.3附加新型材料加固法
在铁路表面附加相关新型材料可以有效地加固一些重心偏离的铁路零件。但是该方法不可以加固简单混凝土材质的零件。附加新型材料加固法是利用材料的良好受力性能，改善了铁轨的受力方式，使铁路加固工作更加完善。
2.1.4外粘钢板加固法
该方法的适用铁轨与上一叙述方法的适用铁轨大致相同，均适用于一些重心偏离的铁轨原件。该种方法需要让钢材的受力方式转变为只受铁轨中轴作用力的受力方式，接着还要利用相关方法拆除影响铁路结构的载体。
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2.2外加作用力加固法
外加作用力可以加固铁轨梁桥、钢板、柱体以及支架结构。主要面向以下几方面：原有零件的横截面积较小以及列车的发展需要提升该零件的承载负荷；原有零件急需提高原有功能；原有零件处于铁轨的重要部位，不能直接替换或者采用其他方式进行加固。
3、科学合理的使用加固技术
3.1植筋技术
在铁轨内部加入的材料需按照相关专业知识以及技术的要求进行选择，在实施植筋技术时所用到的辅助材料也必须合格、专业，并符合国家铁路局的相关要求。
3.2裂缝修补技术
该项技术可以放于完善和修复铁轨中混凝土零件的损坏部分，由于混凝土零件的不稳定性，导致铁轨不能承受相关作用力，最终使混凝土零件开裂。面对此种现象，相关专业人员还需设计其他有效的方法对其进行加固处理。
3.2.1表面封闭法
封闭混凝土零件表面的裂缝需要利用一种物理现象，即毛细现象。由于混凝土表面裂缝十分细小，毛细现象可以很好地吸收填补液体，以填补混凝土零件之间的缝隙。为防止空气中一些特殊物质对填补液体产生不良反应，在填补混凝土零件裂纹之后仍要在铁路表面附和新型材料进行保护。
3.2.2灌注浆料压力法
适宜的压力可以推进浆料进入铁轨零件较大的裂纹之中。相比于毛细现象，该种方式更有利于浆料深入的进入裂纹深处。
3.2.3填充密封法
此种方法需要将铁轨表层的裂纹扩大，并在扩大的裂缝中加入稳定、牢靠、科学的新型材料，实施裂纹的修缮。在填补好裂纹之后，仍需在修缮好的铁轨表面上添加合适厚度的保护层。
4、具体加固方案
4.1采用横向加固相关方案
（1）采取上文描述的植筋技术，在混凝土铁轨中加入钢材，用来加固铁路混凝土简支梁桥。
（2）在铁轨枕木的边缘、两端、中间处加入横向连接，根据力的相互作用将两个不相关联的枕木整体化。
4.2采用纵向加固钢筋混凝土梁桥方案
在既有铁路混凝土梁桥底部附加钢性材料。加入外部相关作用力加固钢筋混凝土梁桥。
4.3设置相关限位装置
（1）采取钢材连杆以及角钢三角架方案，为使角钢材质与铁轨枕木完美契合，需要在其中强制加入木块。与两孔梁桥相挨的四个限位设备需用钢材两个两个的连接起来，两旁的钢材需用钢材连杆进行连接。
（2）采取混凝土阻挡方案，在铁路梁桥两旁使用混凝土加固以预防铁轨开裂，还可以在裂纹中加入木块或者加入适宜材质的块状物体。
（3）采取钢材质框架以及角钢三角架方案，在铁轨两旁放置角钢三脚架，而钢材质的框架则放置在梁桥里侧。
5、结束语
既有铁路混凝土简支梁桥加固技术作为提升肯尼亚铁路行业的重要技术之一，在火车提速、火车行驶安全等方面贡献了相关力量。该项技术在提升铁路行业科研水平的同时，又增强了铁路的相关性能，在一定程度上推进了肯尼亚铁路行业的发展。非洲经济的发展，资源的开发利用，离不开交通运输的便利。俗话说“要想富，先修路”铁路运输业的发展定能给非洲经济添油加速，带来质的飞跃和变化。
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论文作者:刘新来
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/1
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