關(guān)于鐵路橋梁病害的防治對策探討

賀大猛

【摘 要】改革開放至今，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速，進(jìn)而帶動(dòng)了鐵路行業(yè)的發(fā)展。我國鐵路行業(yè)工程規(guī)模和建設(shè)速度得到了顯著提升，為民眾安全、高效的出行做出了突出貢獻(xiàn)。但同樣存在一些問題，由于鐵路橋梁的特殊性，常年暴露在外，經(jīng)受著風(fēng)吹雨打，再加上日常維護(hù)不到位，使得鐵路受到破壞。為了改善這種情況，應(yīng)對鐵路橋梁進(jìn)行綜合治理，找到病害根源，采取有針對性的措施。本文對鐵路橋梁病害的防治對策進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】鐵路橋梁；病害；防治對策

我國主要運(yùn)輸方式有鐵路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸、民航運(yùn)輸，其中又以鐵路運(yùn)輸客流量最大。鐵路分布全國各地，四通八達(dá)，與其他運(yùn)輸方式相互連接，是我國最為主要的運(yùn)輸方式。鐵路規(guī)模不斷提升，有的鐵路橋梁橫跨穿過高山，跨過湖泊，為節(jié)約民眾出行時(shí)間做出了重要貢獻(xiàn)。在鐵路橋梁投入使用后，或是設(shè)計(jì)存在缺陷、或是施工技術(shù)與實(shí)際情況不符、或是風(fēng)吹雨打造成的破壞等，使得鐵路橋梁的功能性在逐步下降，危害頻繁，對列車的行駛安全帶來了極其嚴(yán)重的負(fù)面影響。因此，要對鐵路橋梁進(jìn)行全面管理，及時(shí)排查危害源頭，采取有效措施，已成為相關(guān)學(xué)者急需解決的問題。

一、鐵路橋梁出現(xiàn)裂縫危害的原因分析

鐵路橋梁的完工結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)時(shí)的整體結(jié)構(gòu)還存在一些差異，因?yàn)榄h(huán)境發(fā)生變化等。一些鐵路橋梁在施工技術(shù)、選材用材、后期維護(hù)保養(yǎng)等方面還存在一些不足，通常都會導(dǎo)致鐵路橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，如在不適合施工的時(shí)間進(jìn)行工作，導(dǎo)致鐵路橋梁結(jié)構(gòu)溫度差異加大，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。通常來說，將鐵路橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的結(jié)構(gòu)分為結(jié)構(gòu)型、非結(jié)構(gòu)型兩種。結(jié)構(gòu)型裂縫是由于外界拉力造成的；非結(jié)構(gòu)型裂縫是由于氣候環(huán)境等不可控因素造成的。

（一）荷載產(chǎn)生的裂縫

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，鐵路運(yùn)輸質(zhì)量較過去有較大提升，大大超出了橋梁結(jié)構(gòu)所能承載的荷載范圍，橋梁結(jié)構(gòu)的荷載值難以滿足要求，結(jié)構(gòu)逐漸出現(xiàn)裂縫。若對此情況不加以控制，長此以往，畢竟會帶來更大的危害。

（二）溫度效益產(chǎn)生的裂縫

在對鐵路橋梁進(jìn)行施工時(shí)，對混凝土的需求較大，但由于其抗拉性比較低，一旦內(nèi)外結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的溫度差異，會使得混凝土出現(xiàn)形變。但大部分情況鐵路橋梁結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu)，形變受到一定限制，這時(shí)，在結(jié)構(gòu)中就會出現(xiàn)溫度次應(yīng)力。溫度次應(yīng)力一旦超過混凝土所能承受的最大拉力時(shí)，結(jié)構(gòu)當(dāng)中就會出現(xiàn)裂縫，裂縫較細(xì)，不易察覺，且為無規(guī)律的排列。在進(jìn)行混凝土施工或拆模時(shí)，極易出現(xiàn)溫變裂縫，裂縫沒有固定方向，較深的裂縫則與主鋼筋的方向一致。

（三）收縮與凍脹產(chǎn)生的裂縫

在進(jìn)行混凝土澆筑后，凝固時(shí)大量水分會蒸發(fā)，鐵路橋梁結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)塑性收縮、縮水收縮。收縮之后就會伴隨著拉應(yīng)力的出現(xiàn)，如果拉應(yīng)力小于混凝土最大抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，這種裂縫沒有任何規(guī)則，易在鐵路橋梁的橋墩出出現(xiàn)。隨著裂縫逐步擴(kuò)大、上風(fēng)雨的侵蝕，再加上由于氣溫過低導(dǎo)致雨水凍結(jié)產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力，進(jìn)一步加速了結(jié)構(gòu)的損害，對混凝土鋼筋會產(chǎn)生非常不利的影響。尤其在冬天施工，若不對孔道注漿進(jìn)行有效保溫措施，結(jié)構(gòu)裂紋會沿著管道持續(xù)凍脹，對預(yù)應(yīng)力造成了一定的安全隱患。

（四）鋼筋侵蝕產(chǎn)生的裂縫

由于施工技術(shù)的問題、混凝土質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)、沒有對混凝土采取有效的保護(hù)措施等等，使得鐵路橋梁在實(shí)際環(huán)境中，橋梁結(jié)構(gòu)受到二氧化碳的侵蝕發(fā)生碳化反應(yīng)；如果鐵路橋梁施工位置附近存在海洋，海水中的氯離子也會對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，鐵路橋梁表面受到侵蝕易產(chǎn)生氧化鐵，使得鋼架體積大大增加，使得裂縫持續(xù)擴(kuò)張，混凝土外的保護(hù)層也會隨之脫落。尤其是預(yù)應(yīng)力較高的鋼筋，裂紋擴(kuò)張速度會更快，導(dǎo)致鐵路橋梁整體承載力下降，對其使用的安全性造成了非常大的影響。

二、鐵路路基與橋梁過渡段的危害

鐵路線路由軌道以及性質(zhì)差異較大，但又相互依賴的構(gòu)筑物所組成的。鐵路線路的不同段的強(qiáng)度、材料性質(zhì)等方面存在的差異較大，會造成軌道出現(xiàn)不平順的問題。為了確保列車持續(xù)運(yùn)行且運(yùn)行平穩(wěn)，應(yīng)將不平順盡量降低，設(shè)定在允許范圍內(nèi)。由于一些原因，在對鐵路進(jìn)行建設(shè)的過程中，基本沒有對鐵路路基與橋梁過渡段的危害進(jìn)行重視。這也就使得危害在一點(diǎn)點(diǎn)擴(kuò)大，有的路基道碴甚至能達(dá)到1米，長度最少為30米，只能通過后期維護(hù)對路基進(jìn)行平順。以與此類似的公路來說，由于過渡段沉降，使得在汽車行駛時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)“跳車”情況，這與鐵路路基有著異曲同工之處。

三、鐵路橋梁裂縫的有效防治措施

（一）對荷載產(chǎn)生裂縫的措施

在進(jìn)行鐵路橋梁建設(shè)的過程中，要對施工材料、施工設(shè)備進(jìn)行合理放置，對預(yù)制結(jié)構(gòu)吊點(diǎn)的設(shè)計(jì)要科學(xué)、合理，對施工全過程進(jìn)行監(jiān)督，并安排專人進(jìn)行管理，將能夠造成橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的根源徹底遏制在搖籃中。鐵路橋梁所承載的荷載較大，具有明顯的結(jié)構(gòu)動(dòng)力，因此，在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要對其穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，禁止在橋梁結(jié)構(gòu)中隨意開洞、挖槽等，防止因荷載力而造成的橋梁結(jié)構(gòu)裂縫。

（二）對溫度效益產(chǎn)生裂縫的措施

在對鐵路橋梁進(jìn)行施工時(shí)，白天與夜間溫度差異較大，或橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部與外部溫度變化不均勻等，都會造成橋梁出現(xiàn)裂縫。因此在施工過程中最好不要使用水熱比大的水泥。在施工時(shí)要做好相關(guān)防護(hù)措施，對澆筑的混凝土的溫度進(jìn)行控制。

（三）對收縮與凍脹產(chǎn)生裂縫的措施

在選擇施工材料時(shí)，要避免選用收縮性較大的水泥，如快硬水泥、礦渣水泥等。要選擇收縮性較小的水泥，如火山灰水泥或一般的水泥。在調(diào)配混凝土?xí)r，骨料、添加劑等要合理選擇，進(jìn)行科學(xué)配比，利用機(jī)械振搗的方法使混凝土更加密實(shí)。同時(shí)，還要注重對混凝土進(jìn)行后期保養(yǎng)，避免由于混凝土收縮二產(chǎn)生裂縫。

（四）對既有橋梁進(jìn)行擴(kuò)建

發(fā)生病害的橋梁大多使用多年，一些位于河道的橋梁有較大的變遷。除了對橋梁進(jìn)行政治外，還要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行擴(kuò)建。要對近幾年的水位、洪災(zāi)等數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查，采取有效措施進(jìn)行抵御；被人為活動(dòng)影響較大的河流要合理設(shè)置基礎(chǔ)深度，施工技藝要符合要求，確保施工質(zhì)量。

四、橋梁過渡段處理的有效措施

（一）加筋土法

在過渡段中敷設(shè)適當(dāng)?shù)睦畈牧?，這樣做能夠就能一步提升路基強(qiáng)度，形成加筋土路基結(jié)構(gòu)。加筋土路基結(jié)構(gòu)能夠提升路基剛性，避免路基出現(xiàn)形變的問題。只要施工過程中拉筋材料選擇適當(dāng)，按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓實(shí)，填筑，能夠有效減少路基降沉，使降沉范圍控制在5米以內(nèi)。

（二）優(yōu)質(zhì)填料構(gòu)筑法

目前，我國正在加緊對填筑橋梁過渡段的研究，這種方法能夠有效降級構(gòu)建物的重量，并在橋梁過渡段的處理中已經(jīng)得到了應(yīng)用。優(yōu)質(zhì)填料構(gòu)筑法能夠降低臺背壓力，還能降低地基豎向加載力，能夠縮小填料自身的壓力形變。既能在保證施工質(zhì)量的前提下加快施工進(jìn)度，還能減少資金浪費(fèi)。

五、結(jié)束語

綜上所述，隨著我國不斷加大城市化建設(shè)，使得交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展迅猛，相關(guān)部門要對運(yùn)輸路線進(jìn)行必要管理，還要對其進(jìn)行日常維護(hù)?？土髁康某掷m(xù)增加，使得鐵路線路規(guī)模不斷擴(kuò)大，但由于一些原因，鐵路橋梁經(jīng)常存在病害，嚴(yán)重威脅了出行安全，因此，要進(jìn)行有針對性的防治措施，保證鐵路橋梁的安全，使列車行駛更加舒適、便捷。

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