摘要：近年来，随着我国铁路事业的不断发展，重载列车开始在各铁路线路开行，这虽然大大增加了铁路系统的运量，但同时也对铁路桥梁却造成了不小的影响，随着重载列车运营时间的不断增加，很多铁路桥梁病害已经逐渐暴露了出来，并给铁路交通安全带来了极大的危害。为此，本文以大秦线铁路为例，对重载条件下铁路桥梁的主要病害与原因进行了分析，并对铁路桥梁的有效加固措施展开了探讨。
关键词：大秦铁路；桥梁加固；重载
引言
在社会经济飞速发展的背景下，我国铁路运输需求不断增加，因而重载列车的运行已经成为了铁路事业发展的必然趋势，然而在重载列车运行的同时，要想对重载条件下产生的铁路桥梁病害问题进行解决，则需要对铁路桥梁进行进一步的加固，使其在性能上能够与当前运量需求相契合，从而保证铁路运输安全。因此，对于重载条件下铁路桥梁加固措施的研究是非常具有现实意义的。
一、大秦铁路桥梁概况
大秦铁路是指从山西省大同市至河北省秦皇岛市的一条铁路线路，全长653千米，途径山西、北京、天津、河北等四个省市，是我国第一条双线电气化重载运煤专线，同时也是实现西煤东运战略的主要通道之一。由于大秦线铁路沿途需经过多个山区，因而途中的桥梁、隧道是非常多的，据统计，大秦线铁路中共有493座桥梁，总长度在6800延长米以上，梁孔更是多达四千余个，其中以钢筋混凝土材质的T型桥梁居多[1]。
二、重载条件下大秦铁路桥梁的主要病害及其原因
铁路桥梁的病害种类较多，如混凝土裂缝、承载力不足、墩台病害、桥面板断裂或碎裂等等，都属于十分常见的铁路桥梁病害，不同病害的影响不同，处理措施同样存在着很大的差异，因而要想对铁路桥梁进行有效加固，就必须要对铁路桥梁存在的实际病害进行明确，而对于大秦铁路桥梁的主要病害，也同样需要通过专业测试来确定。由于大秦铁路沿线桥梁众多，要想对每一个铁路桥梁都进行测试并不现实，而不同桥梁往往可能存在着不同的病害，因此大秦铁路桥梁的病害测试需要根据孔跨、中心里程、型号、结构、周围环境等多种因素进行综合考虑，将所有桥梁分为几类，并在每一类铁路桥梁中选出最具代表性的桥梁来进行测试。测试内容通常包括梁体的横向与竖向振动，桥面的横向与竖向振动加速度、桥墩的横向振动、重载列车行驶速度、列车排列位置等等。而为了保证测量结果的有效性，还要坚持在不同时间进行多次测试，并对各次的测试结果进行综合比对。根据对现场调查结果与测试结果的综合分析可以发现，大秦线铁路桥梁存在的病害比较多样，具体包括横隔板混凝土脱落、桥面混凝土裂缝、梁跨结构变形等等，但从原因上来看，实际上都主要源于桥梁整体承载力不足、梁体横向刚度不足、结构不合理几方面原因。
三、大秦铁路桥梁重载条件下的有效加固措施
（一）增大截面加固
针对大秦铁路部分桥梁存在的钢筋与截面尺寸过小，刚度与承载力不足的问题，可以通过增大截面加固的方法来进行解决。一般来说，增大截面加固方法具体可分为受力钢筋主筋截面增大、主梁混凝土截面增大、桥梁面板加厚以及喷锚四种，本文针对大秦铁路桥梁病害的实际情况，主要选择钢筋主筋截面增大方法。钢筋主筋截面增大方法只会增焊主筋，而不会增加钢筋截面的过度，主要适用于下方空间受限的桥梁，而大秦线铁路作为典型的山区铁路，显然属于这一适用范围[2]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在钢筋主筋截面增大的实际施工中，需要先将桥梁上的混凝土保护层凿开，将桥梁主筋露出，之后将原箍筋切断拉直，同时在原主筋上增加新的钢筋，并将原钢筋与新钢筋焊在一起，其中新钢筋的断头应设在弯矩较小的截面上，另外为减少焊接时的温度应力，还要采用双面焊缝，从跨中向两端依次施焊。在新钢筋焊接完毕后，一般会出现箍筋长度不足的情况，因此为避免梁腹出现剪切缝隙，还要在增焊主筋的同时，还要注意增焊箍筋，同时在梁腹埋入梢钉，并将补充的箍筋上端埋入桥面板中进行固定。箍筋增焊完毕后，还需要利用环氧树脂与混凝土重新对桥梁保护层进行修复，具体的修复方法有很多，这里以喷护法为例，喷护是需要选择水泥砂浆进行分层喷护，每层都要喷上厚度在l-3cm左右的水泥砂浆，当保护层强度符合标准后，还要对保护层的表面重新进行修整与清洁，保证表面的清洁与平整。
（二）体外预应力加固
在重载列车长期运营的情况下，大秦铁路桥梁所承受的压力越来越大，因而对于铁路桥梁加固工作来说，桥梁承载能力的提升是非常关键的，而体外预应力加固恰恰能够大幅度的提升桥梁承载能力。体外预应力加固主要是通过增设加固件的形式来对桥梁的受拉区施加预加压力，从而在抵消桥梁本身重量所带来部分压力的同时，发挥出良好的卸载作用。从具体施工工艺上来看，由于加固件及其周围的桥梁结构会承载较大的压力，因而在桥梁加固后，很容易出现变形、地基沉降等情况，从而导致预应力损失并影响加固效果。为此，在进行体外预应力加固施工之前，还要先按照加固设计方案将加固过后的桥梁结构受力图绘制出来，并对桥梁投入使用后可能出现的内力变化展开分析，最终将工作应力与预应力损失准确计算出来，确定具体的预应力损失值[3]。当然，预应力损失的计算对于资料与技术人员经验要求较高，因而如不具备计算的相关条件，也可以通过预应力损失实验来测定预应力损失。在实际施工中，由于加固件不同，因而体外预应力加固的具体施工工艺也会存在区别，这里以下撑预应力补强拉杆加固为例展开分析。大秦线铁路的桥梁大多为T梁与工字梁，因而在施工时可以在梁底下加设预应力水平拉杆，同时在桥梁底部的支座处将拉杆弯曲、拉起，从而固定在支座上方，并在拉杆的弯起点处增设传力构造。另外，由于不同铁路桥梁对于下方空间的要求不同，因而也可以根据实际情况对拉杆的具体布置方式进行适当调整。
（三）辅助梁加固
在铁路桥梁承载能力得到保证的情况下，大秦铁路桥梁还需要通过加固来提高桥梁的刚度，而这一阶段就比较适合采用辅助梁加固方法，辅助梁加固简单来说就是在桥梁上增设刚度更大、承载能力更大的新梁，之后将新梁与原桥梁连接起来，这样既可以通过共同受力的方式来分散桥梁承载压力，增加桥梁整体刚度，同时也能够起到桥梁加宽的效果。在实际施工工艺上，不同类型的桥梁同样会有所区别，这里以大秦铁路中最为常见的T梁为例进行分析。首先，需要沿着桥梁跨设几道键槽，之后按照设计要求在桥梁的主梁翼板上凿设距离固定的小洞，这样在将键槽与空洞对齐后，就可以将新梁与原桥梁的主梁翼板联结起来。在新梁与主梁连接完毕后，还要设置锚固钢筋与防收缩钢筋网，以保证来新梁连接的牢固，最后，还要向主梁翼板的孔洞以及主梁与新梁的接缝处浇筑水泥混凝土，从而让新梁与主梁完全成为一个整体。
结束语
总而言之，大秦铁路桥梁存在的病害虽然比较多样，但病害原因却主要集中承载力、梁体刚度、桥梁结构等几方面，因此，对于大秦铁路桥梁的加固必须要从实际病害的主要原因入手，采取相应的桥梁加固措施来进行处理，从而保证铁路桥梁性能，为铁路交通安全提供有力保证。
参考文献：
[1]桑德才.高速铁路桥梁病害与加固改造分析[J].交通世界，2017（29）：135-136.
[2]陆雄.浅谈铁路桥梁维修加固工作[J].中国高新技术企业，2015（20）：90-91.
[3]王旭荣.浅谈大秦铁路重载条件下桥梁加固措施[A].中国科学技术协会、河南省人民政府.第十届中国科协年会论文集（一）[C].中国科学技术协会、河南省人民政府：中国科学技术协会学会学术部，2008：7.
论文作者:吴海涛,刘爱民,王贺猛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/3
标签：桥梁论文; 铁路论文; 病害论文; 大秦论文; 预应力论文; 截面论文; 钢筋论文; 《基层建设》2019年第7期论文;