铁路桥隧维修养护管理技术探讨论文_倪志伟

铁路桥隧维修养护管理技术探讨论文_倪志伟

内蒙古伊泰准东铁路有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市 010300

摘要:铁路桥梁隧道养护与维修管理具有系统性的特征,难度大,不仅要充分考虑各种外部影响因素,还必须保证管理者良好地展开相关工作,将每一个环节工作做好,贯彻落实好各项事宜。基于此,本文对铁路桥隧维修养护管理技术进行了阐述。

关键词:铁路桥隧;维修养护;问题;策略

目前,铁路桥隧养护与维修的管理程序较为复杂,同时涵盖的内容较多,应对铁路桥梁隧道养护与维修应用等内容进行有效管理。做好铁路运营中的桥梁隧道养护与维修应引进先进的技术,进一步提升技术管理的水平,进而保证铁路运营的顺利开展。

一、铁路桥隧维修养护问题

1、隧道问题

1)二次衬砌背后空洞。其形成原因较多,施工中很难避免。隧道二次衬砌拱顶混凝土自下而上浇筑,因混凝土自重的作用,拱顶混凝土浇筑不密实,稍有不慎就会产生拱顶空洞。当衬砌背后有空洞时,相应部位的支撑结构先开裂,并产生较大的弯矩值和衬砌应力,衬砌背后空洞将削弱支护结构与围岩的相互作用,严重影响其力学性能。

2)衬砌裂纹。因地质、气候条件、设计、施工、运营等的影响,隧道建成后将出现不同程度的裂纹。衬砌裂纹是一种容易出现的隧道病害,它是造成衬砌结构破坏、失稳坍塌的重要原因。为保证设备处于良好状态,对裂纹宽度大于0.1mm的纵深裂纹与贯通裂纹,应及时进行矫正。

3)衬砌渗水。隧道渗水大部分位于施工缝处,部分位于边墙、拱腰及综合接地预埋钢筋处,拱顶基本不渗水。渗水原因一般有:①地质影响;②光面爆破效果不好;③节理裂隙发育,地下水向裂隙渗漏,施工中未处理;④施工缝止水带安装不规范;⑤防水板安装不到位;⑥隧道周边裂隙水中钙物质较多,造成引水盲管堵塞。隧道渗水病害对隧道的稳定性、洞内设施、行车安全及隧道周围水环境产生诸多不利影响,甚至影响其内部结构和辅助设施,降低其使用寿命。

2、桥梁问题

1)桥梁人行道及附属设施存在问题。桥梁人行道及附属设施病害包括支座锚栓、T钢锚固锈蚀,与支座连接不良;支架锈蚀;步板外形尺寸、支架、钢筋不符合设计;钢筋锈蚀、露筋,电缆槽导致钢支架承载力不足等。这些病害通常会直接影响操作人员的人身安全,需积极整治,确保其良好状态。

2)梁体竖向挠度超限。铁路桥梁梁体的竖向挠度易受荷载的影响,使其挠度不断增大。梁体竖向挠度一旦超过极限,表明其荷载超过极限,这将直接影响到桥梁梁体的稳定性。为避免竖向挠度超限问题,必须尽可能提高梁体刚度。

3)桥梁支座。支座承受列车和梁体的作用力,重载列车通过桥梁时,影响最大的是支座,加上列车的摇摆与制动因素,在动载荷作用下支座磨损也会增加。随着铁路载重的提高,桥梁会出现转角超限等问题。因此,桥梁支座问题将影响到铁路桥梁的稳定性,必须引起高度重视。

4)梁体混凝土裂缝问题。因梁体下部承受的拉应力大,极易开裂,另外,随着当前铁路运输载重的增加,混凝土梁的破坏也增大,加速了裂缝的产生。梁体裂缝会使钢筋外露,当钢筋与空气接触时,会引起腐蚀,降低混凝土梁结构的稳定和强度。梁体混凝土裂缝一旦出现严重问题,必须采取有效措施加以处理。

二、铁路桥隧维修养护策略

1、隧道维护养护

1)二次衬砌背后空洞。二次衬砌背后空洞按二次衬砌有效厚度处理。二次衬砌为素混凝土且有效厚度≥25cm时,或二次衬砌为钢筋混凝土且有效厚度≥20cm时,二次衬砌背后空洞应采用充填注浆处理。另外,二次衬砌背后有空洞,且满足下列条件之一的地段,应采用局部凿除、植筋、重筑处理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆①二次衬砌背后有空洞,但还有其他病害;②二次衬砌为素混凝土时,有效厚度<25cm;③二次衬砌为钢筋混凝土时,有效厚度<20cm。

2)隧道衬砌裂纹处理。针对隧道衬砌裂纹,先要对裂纹进行全面检查和观测,必要时钻孔取芯,分析裂纹产生原因,建立台账。二次衬砌裂纹若以斜向应力裂纹为主,且发现三条以上斜向裂纹时,若斜向裂纹集中在拱部,应拆除拱部二次衬砌,植筋,重筑设计厚度混凝土;若斜裂纹在边墙,将裂纹范围内的混凝土拆除,植筋,重筑设计厚度混凝土。裂缝的处理一般是通过贴嘴注入环氧树脂来封堵,封堵后在裂缝走向两侧20cm范围内的基层表面涂两层渗透性结晶防水涂料。对二次衬砌裂缝较多的地段,需核实隧道仰拱(或底板)下是否有空腔和虚碴,必要时取芯验证。若有空腔或虚碴时,对仰拱(或底板)进行注浆加固。

3)隧道衬砌渗水处理。隧道渗水按“拱堵边排、防排截堵结合、因地制宜、综合治理”的原则处理,隧道渗水需结合隧道衬砌背后注浆、衬砌裂缝、改扩建等综合治理。有衬砌裂缝的渗水段应先加固再治水。

①裂缝渗水处理:将环氧树脂注入裂缝处,对其进行止水,止水后在裂缝走向两侧20cm范围内的基层表面涂两层渗透性结晶防水涂料。

②单个漏水点的处理:先在出水口周围凿出5~7cm宽、5cm深的楔形槽,用清水将槽及其周围清理干净;再将拌制好的速凝无机防水堵剂填入槽中且高出少许,然后用抹刀抹平,保持湿润至少15分钟;最后在槽及周围刮涂两层透明结晶防水涂料,为防止堵漏剂脱落,槽内可加钢丝网和水泥钢钉,有承压水时,应进行引排处理。

③边墙排水槽设置:隧道二次衬砌渗水段,边墙排水槽段采用“以排为主”原则,其余采用“以堵为主”原则。在隧道衬砌渗水地段,结合二次衬砌施工缝,采用凿槽埋管引排处理,先用切割机将其切割成内宽外窄的倒梯形结构排水槽,依据渗水严重程度,槽内向上倾斜45度,钻直径30mm的引水孔,孔深为二衬厚度,墙脚设一个坡度不小于3%的水平导流孔,孔内插入直径30mm乱丝盲管,将水引至排水槽,再通过排水管引至水沟。排水槽内埋有直径为100mm的半圆形PVC管,用钢卡固定后,用速凝无机防水堵剂封堵并填充,外刮两层透水结晶防水涂料进行防水。

2、桥梁维护养护

1)桥梁人行道及附属设施的处理。①人行道步板承载力不足:步板由工厂集中预制,振动台振动成型。人行道步板采用有线混凝土梁钢支架人行道加固图制作。②锚栓承载力不足或需增加锚栓加固:预埋件及连接螺栓采用多元合金共渗+钝化处理。人行道支架与梁体的锚固连接加固按有线混凝土梁钢支架人行道加固图要求,采用植筋法锚固。桥墩加固采用植筋锚固法,增加锚栓③更换承载力不足的钢支架:角钢支架、扶手、栏杆钢筋等采用多元合金渗透+钝化或热镀锌处理。④零星更换支架及除锈涂层:尽量采用多元合金渗透+钝化处理或热镀锌处理。

2)梁体竖向挠度超过极限。当前,在梁体竖向挠度超过极限时,一般采用碳纤维板对梁体外加固,碳纤维板梁体外加固技术是铁路控制梁体竖向挠度的常用方法。碳纤维板梁体外加固技术的关键是提高碳纤维板的强度和性能,使梁体在预应力和碳纤维板的双重作用下提高强度,避免梁体挠度超限。

3)桥梁支座处理。根据支座形式和实际情况,制定相应的整治方案。若盆式橡胶支座有问题,一般用球面支座替换,因这种支座不仅具有较强的耐磨性,而且具有更强的耐久性。若摇轴支座有问题,必须结合设计情况,确定支座倾斜是否大于极限值。如超过限值,则需要对支座进行矫正。

4)混凝土梁体裂缝处理。在处理混凝土梁体裂缝时,先要了解裂缝的宽度及其变化趋势,然后根据裂缝的走向及宽度进行整治。若裂缝小,可对其进行灌封处理。若裂缝大,必须先观察裂缝,在保证裂缝不继续发展的前提下进行灌封处理;若裂缝继续发展扩大,必须采取加固措施抑制裂缝的发展,然后灌封处理。

参考文献:

[1]陈晓松.浅谈铁路桥隧养护与维修中常见问题及对策[J].绿色环保建材,2016(10).

[2]卢春房.铁路桥隧工程养修模式与关键技术[J].中国铁路,2017(07).

论文作者:倪志伟

论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期

论文发表时间:2019/12/19

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