摘要:铁路是我国重要的交通运输方式,加强桥梁维修与加固管理可以减少桥梁事故的发生,保证铁路的安全运营,保障人民群众生命财产安全,促进国民经济的可持续发展。基于此,文章主要对铁路桥梁维修与加固技术进行了简要分析。
关键词:桥梁;结构;加固;设计
引言
随着人类社会和知识经济突飞猛进的发展,铁路维修养护的技术也在日新月异的变化。铁路已成为现在社会飞速发展的基石,人类社会正大跨步地向信息社会、知识社会、文明社会演进,随着铁路大提速的步伐,要尽快改变以往的传统养路模式,适应现代铁路的发展要求,提高铁路维修与加固技术技术水平,以适应铁路跨越式发展的需要。
1铁路桥梁维修加固的重要性
在我国经济飞速发展的同时,我国也在大力推进铁路建设,铁路网络涵盖的范围越来越广,深入到我国各个地区当中,这是为了促进各个地区的商品运输、原料运输和贸易往来,从而进一步促进我国的经济发展。另一方面,由于人们生活水平的提高,人们对于出行的需求也越来越迫切,经常由于人际交往或者旅游等原因在各地间往来。铁路网络的越来越完善,正好满足了人们的这种需求。但是,我国铁路桥梁在长期的使用过程中,很容易遭受各种各样的损害。
铁路桥梁运行中常见的问题表现在:一是,疲劳裂纹。跨座式铁路桥梁除梁端拼接板为高强螺栓拼接连接外,顶、底板及腹板、横隔板、加劲肋等均为全焊接结构。铁路桥梁角焊缝焊接敏感部位极易产生内部缺陷,在荷载反复作用下形成疲劳裂纹。二是,承载力不足。铁路桥梁在运营过程中,由于地震作用或者其他偶然撞击作用,也可能钢构件因长期锈蚀,结构构件截面削弱严重,铁路桥梁局部发生损坏或列车荷载增加,梁体承载能力不能满足当前荷载要求时,铁路桥梁会发生承载能力不足引起的相关病害。
出现这些问题的原因主要是由于以下几个方面:一是,在铁路桥梁施工过程中,由于资金限制或者施工技术水平的限制,导致铁路桥梁的质量水平没有达到预期标准;二是,铁路桥梁在长期使用过程中,管理体制不够完善,养护工作和维修加固工作不到位,影响了铁路桥梁的正常使用;三是,随着我国经济的发展,车辆的数量越多,铁路桥梁使用频率越来越大,尤其是一些大型运输车的通行,给铁路桥梁造成了沉重的负担,铁路桥梁的损害率自然会增加。如果不能够对这些损害进行及时维修,就会影响铁路桥梁的正常使用,导致各种安全事故。除此之外,铁路桥梁的管理人员在平时也要注意落实各项铁路桥梁的养护措施,从而延长铁路桥梁的使用寿命。
经检测确定需要加固的铁路桥梁,根据梁体损伤的范围分为两大类,局部加固和整体加固。局部加固是对某承载能力不足的构件,或在连接节点处进行局部补强的方法,常用补强方法有通过增加构件截面面积,或通过构造措施提高连接节点的抗力。整体加固是对铁路桥梁结构进行整体加固的方法,通过对梁体整体加固,提高梁体承载能力;常用的整体加固方法有不改变结构静力计算图形的加固方法,和改变结构静力计算图形的方法两大类,通过增加或加强梁体支撑体系,改变结构约束条件,也是对结构体系加固的比较有效的方法。
2铁路桥梁维修与加固技术分析
2.1增加截面加固法
增加截面加固法为了提供更高承载力,所以要求桥梁的下部结构可以承受较大自重,常常通过加大主梁肋宽度和加厚桥梁面板为主的方式实现,简单来说就是加混凝土机构的配筋与截面面积,所以被称为增加截面加固法。这种加固方法的设计经验以及施工经验都已经较为成熟,在板桥加固中较为常见,并且施工的工艺也很简单,但是却存在一个缺点就是施工时间较长,所以对于交通的影响程度较大,并且桥梁在加固之后净空也会有所减小。增加界面加固法可以很大程度的提高桥梁的承载力,并且这种加固方法现在已经相对成熟,尽管其施工工艺相对简单,但是施工时间却很长,对于周围交通情况影响较为严重。
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2.2增补桩基加固法
增补桩基加固法的主要原理是通过扩大桩基的承台的方式,提高桥梁基础承载力,同时也可以使桥梁的安全性和稳定性有所提高,所以简单来说该方法的主要方式就是在桥梁桩基周围增加钻孔桩或者打入钢筋混凝土结构的预制桩来实现后续目的的。这种方法对于墩台出现沉陷或者桩基深度有限,以及因水流冲刷而导致桩基出现倾斜等情况较为常用。总之增补桩基加固法是在原有桥梁桩基的基础上通过人工操作额外增加钻孔桩等方式实现对桥梁加固的,与其他方法相比这种方法的加固程度不是很高,所以在应用该方法时要考虑实际情况是否适合,一般都是桩基出现轻度倾斜的情况较为常用。
2.3粘贴钢板加固法
当前在桥梁加固工程中树脂粘结钢板与混凝土的结构加固法较为多见,粘贴钢板加固法与其他加固方法相比较施工的速度较快,对于周边的生产生活影响程度也较小,基本可以做到没有湿作业,此外在加固之后对原有桥梁的外观也没有显著的影响,但是加固效果有时候很难保证,粘贴钢板击鼓法的加固效果与胶粘工艺与操作水平有直接关系,这两个因素可以说直接决定了加固效果的优劣。所以施工的时候要格外注意,首先应该对将要加固结构的表面进行彻底的清理,以提高粘贴钢板的质量,还要选择优质的胶粘剂,在施工时必须严格遵循施工进行施工。另外,粘贴钢板加固法对于承受静力作用的构建加固具有很好的效果。总之,粘贴钢板加固法具有操作简单以及影响程度小等优点,但是其加固效果的优劣取决于粘贴工艺和操作水平,所以一般施工时需要施工人员的操作技术相对熟练,以保证施工水平。
2.4体外预应力加固法
体外预应力加固法一般用在桥梁超负荷状态下对桥体进行的体外预应力,能够将桥梁在结构上存在的问题进行控制,且对桥体结构裂缝等进行改善,以此对各个截面的应力状态进行控制。一般来说,如果进行体外预应力加固法的话可以有效控制桥梁结构存在的问题,且在固定一段时间后可以将预应力进行拆除,这对减少桥梁自重起到一定调节和改善作用,对其受力情况起到一定缓解作用。与此同时,进行体外预应力加固法不但可以减少桥梁的承受力,且对桥梁之前的结构也会起到一定调节作用,对其承载力以及变形问题都能得到解决和控制。
2.5减轻拱上自重加固法
这种方法在应用过程中主要基于以下三种方法进行应用,第一种是通过钢筋混凝土T梁的方式,选择质量较轻的桥面用以替代之前拱桥面方式;第二种是将拱桥腹部重力横墙清空,以钢筋混凝土的方式搭建成立柱;第三种是将腹拱重量减轻,以此通过自重加固的方法改善拱上的重量。而采取减轻拱上自重加固法是对桥梁承载能力进行调整的一种方式,对桥梁基础承载力起到一定缓解作用。
2.6胶注加固技术
在铁路桥梁的日常使用的过程中,由于受到天气变化等因素的影响,其可能会出现变形、裂缝的情况,从而造成铁路桥梁的使用性能以及安全性能大幅下降。因此,相关工程技术人员应在对该结构进行修复之前,对受损部位进行详细的勘察,明确受损的严重程度。当受损的部位集中在铁路桥梁主体结构时,则可运用胶注加固技术进行修复。施工的过程中,可运用胶体注入到受损的部位当中,同时可结合其他的加固方法进行修补,进而能够使得铁路桥梁的安全性能得到提升。
结语
综上所述,经济社会发展离不开桥梁的稳定安全,更离不开通畅的交通环境。为有效应对交通发展实际,应对铁路桥梁进行必要地维修加固,因此,应不断创新桥梁维修加固技术,提高施工技术水平及施工质量,维修改造旧桥梁,有效改善交通环境,对于经济增长具有十分重要的促进作用。
参考文献
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[3]刘志会.铁路桥梁混凝土结构耐久性控制[J].山西建筑.2011(07).
论文作者:王廷君
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/11
标签:桥梁论文; 铁路论文; 桩基论文; 结构论文; 方法论文; 截面论文; 承载力论文; 《基层建设》2017年第16期论文;