橋梁輥軸支座病害的觀(guān)測(cè)方法探討

張宗秀

（成都鐵路局綿陽(yáng)工務(wù)段 四川 綿陽(yáng) 621000）

1 支座的作用與輥軸支座的應(yīng)用

1.1 支座的作用

支座是橋跨結(jié)構(gòu)的支承部分，俗稱(chēng)橋梁的“心臟”。 它的作用是將橋跨結(jié)構(gòu)的反力傳遞給墩臺(tái)，并保證橋跨結(jié)構(gòu)在荷載作用和溫度變化的影響下， 具有設(shè)計(jì)所要求的靜力條件。對(duì)于梁式橋，是指支座處能自由伸縮和自由轉(zhuǎn)動(dòng)，反力集中，同時(shí)，支座還必須保證橋跨結(jié)構(gòu)在墩臺(tái)上的位置充分固定不致滑落。

1.2 輥軸支座的應(yīng)用

在眾多的鐵路橋梁中鋼支座使用最為普遍，鋼支座主要分為：平板支座、弧形支座、搖軸支座、輥軸支座。 而輥軸支座除能很好地滿(mǎn)足活動(dòng)支座的各項(xiàng)要求外，由于反力是通過(guò)多個(gè)輥軸壓在底板上， 輥?zhàn)拥闹睆娇梢噪S其個(gè)數(shù)的增多而減少， 反力也能分散而均勻地分布到墩臺(tái)支承墊石頂面上，故輥軸支座多適用于各種大跨度橋梁。

2 橋梁輥軸支座檢查情況

2.1 日常檢查

寶成下行線(xiàn)k537+349 涪江大橋，橋全長(zhǎng)438.6 米，其中第2、3 孔為2-64 米連續(xù)下承式鋼桁梁。 該橋在日常的設(shè)備檢查中列為工務(wù)段控制的重點(diǎn)設(shè)備，即所在的橋路檢養(yǎng)工區(qū)每月檢查2 次、車(chē)間每月檢查1 次、工務(wù)段技術(shù)科每季檢查1次。

2.2 病害發(fā)生情況

圖1 輥軸支座壓板連接螺栓剪斷1

圖2 輥軸支座輥軸位移不同步1

2009 年12 月設(shè)備檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，3 號(hào)橋墩下游活動(dòng)支座下排牙板寶端第一顆連接螺栓折斷，牙板眼孔與輥軸眼孔錯(cuò)位達(dá)8mm（圖1），由于該線(xiàn)一直單向運(yùn)行，經(jīng)觀(guān)測(cè)眼孔不能恢復(fù)原位，加工的螺栓無(wú)法重新補(bǔ)齊。 綿陽(yáng)工務(wù)段于2010 年1 月將該橋2、3、4 號(hào)墩支座列為重點(diǎn)觀(guān)測(cè)病害。

3 寶成線(xiàn)涪江大橋輥軸支座監(jiān)控方案

3.1 傾斜角觀(guān)測(cè)

3.1.1 從2# 墩到3# 墩按上游到下游、寶雞到成都的順序?qū)γ扛佪S進(jìn)行編號(hào)，即2# 墩上游支座為1、2、3、4 號(hào)輥軸，2#墩下游支座為5、6、7、8 號(hào)輥軸，即3# 墩上游支座為1、2、3、4號(hào)輥軸，3# 墩下游支座為5、6、7、8 號(hào)輥軸， 將編號(hào)用油漆寫(xiě)在相對(duì)的支承墊石位置上（上游寫(xiě)上游方，下游寫(xiě)下游方）。

3.1.2 畫(huà)出每根輥軸的豎向中心線(xiàn)，每次用量角器在牙板上放置水平后直接量出每根輥軸豎向邊緣線(xiàn)的傾角 （估讀到0.10C），并將測(cè)量值準(zhǔn)確記錄在相應(yīng)的表格內(nèi)，傾角容許限值為140。

3.2 水平位移觀(guān)測(cè)

每次分別讀出2#、3# 墩下游的百分表的讀書(shū)，表中段指針指數(shù)為整mm 數(shù)，長(zhǎng)指針?biāo)笖?shù)為10 代表0.1mm，依次類(lèi)推，精確到0.1 mm，并將測(cè)量值準(zhǔn)確記錄填入相應(yīng)的表格內(nèi)。

3.3 測(cè)量周期及要求

3.3.1 測(cè)量前，工區(qū)先將支座黃油清洗干凈、涂上機(jī)油，以便觀(guān)測(cè)。

3.3.2 測(cè)量周期： 從2010 年5 月30 日開(kāi)始，每日8：00、12：00、14：00、16：00、18：00、20：00 共6 次，根據(jù)病害觀(guān)測(cè)情況，技術(shù)科可再調(diào)整測(cè)量周期。

3.3.3 測(cè)量采用固定人員觀(guān)測(cè)，誰(shuí)測(cè)量誰(shuí)簽認(rèn)，將溫度表和梁溫表放置在3# 墩的適當(dāng)位置， 每次測(cè)量前先準(zhǔn)確紀(jì)錄氣溫和梁溫。

3.3.4 所在橋路車(chē)間主任和工長(zhǎng)要隨時(shí)掌握支座變化情況，從2010 年5 月30 日開(kāi)始每日下午12：00 到20：00 派人對(duì)2#、3#、4# 墩支座進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視，如發(fā)現(xiàn)有傾角超限、位移突變、輥軸裂紋、支座裂紋、異響等情況應(yīng)及時(shí)上報(bào)工務(wù)段橋隧科、主管領(lǐng)導(dǎo)，采取果斷措施，確保行車(chē)安全。

3.4 觀(guān)測(cè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

2010 年1 月至3 月2、3 號(hào)活動(dòng)支座傾角平均在5 度。2010 年4 月觀(guān)測(cè)發(fā)現(xiàn)2、3 號(hào)活動(dòng)支座隨著氣溫的升高傾角增大幅度明顯，輥軸傾角不同步，尤其是2 號(hào)墩下游活動(dòng)支座的中間兩根輥軸傾角明顯大于外側(cè)輥軸傾角。

3.5 觀(guān)測(cè)結(jié)論及采取措施

2010 年5 月29 日成鐵局工務(wù)處、工務(wù)檢測(cè)所、西南交大土木學(xué)院到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋼梁上拱度、撓度、支座基本尺寸、支座傾角等進(jìn)行了測(cè)量，查閱了竣工文件，經(jīng)過(guò)仔細(xì)的計(jì)算和分析得出結(jié)論：①鋼梁結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足荷載要求；②支座偏移不能滿(mǎn)足鋼梁縱向伸縮要求；③列車(chē)長(zhǎng)期重載高速單向運(yùn)行造成支座位移殘余累積，致使支座超過(guò)安全容許值；④支座處于非正常工作狀態(tài)。

根據(jù)以上結(jié)論提出如下處理措施： ①?gòu)?010 年5 月30日開(kāi)始該鋼梁橋部分晝夜限速45km/h；②綿陽(yáng)工務(wù)段采取支墩防護(hù)；③綿陽(yáng)工務(wù)段繼續(xù)定期對(duì)支座的傾角、位移進(jìn)行觀(guān)測(cè)、加密觀(guān)測(cè)次數(shù)，每日高溫時(shí)段派專(zhuān)人對(duì)2、3 號(hào)支座進(jìn)行密切監(jiān)視，如遇支座輥軸拉裂、錯(cuò)位等異常情況必須隨時(shí)采取緊急措施；④建議及時(shí)更換現(xiàn)有輥軸支座。