鐵路橋梁病害的防治對策研究

孟志強(qiáng) 余治強(qiáng)

（中國鐵路呼和浩鐵路局集寧工務(wù)段，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 102000）

引言

鐵路橋梁在日常的使用過程中會(huì)出現(xiàn)一定的病害，雖在初期可能對橋梁影響不大，但隨著時(shí)間推移，危害將逐漸擴(kuò)大，甚至衍生病害直接危害整個(gè)橋梁的安全穩(wěn)定與使用壽命，需要采取科學(xué)有效的養(yǎng)護(hù)方法，從設(shè)計(jì)到修護(hù)到管理等環(huán)節(jié)共同努力，對病害進(jìn)行控制與處理，最大限度地保障鐵路橋梁使用安全。

一、鐵路橋梁裂縫產(chǎn)生的主要原因分析

（一）裂縫病害

1.荷載產(chǎn)生的裂縫：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鐵路運(yùn)輸質(zhì)量得到很大的提高，嚴(yán)重的超出橋梁結(jié)構(gòu)所承載的荷載范圍，橋梁結(jié)構(gòu)的荷載值無法滿足要求，結(jié)構(gòu)逐漸出現(xiàn)裂縫。如果不進(jìn)行控制就會(huì)帶來更大的危害。

2.溫度效應(yīng)產(chǎn)生的裂縫：鐵路橋梁的質(zhì)量與混凝土有很大的關(guān)系，但是由于抗拉性比較低，一旦內(nèi)外結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大溫差，會(huì)使得混凝土變形。當(dāng)溫度次應(yīng)力超過混凝土所承受的最大拉力，結(jié)構(gòu)中就會(huì)出現(xiàn)裂縫，在進(jìn)行混凝土施工或拆模的時(shí)候，容易出現(xiàn)溫變裂縫，而且不容易被發(fā)現(xiàn)，但在長期使用過程中裂縫會(huì)越來越大。

3.收縮與凍脹產(chǎn)生的裂縫：鐵路橋梁施工混凝土澆筑完成后，會(huì)有大量的水分蒸發(fā)，橋梁結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)塑性收縮，收縮后會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力，容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫，這種裂縫沒有任何規(guī)則。隨著裂縫的逐漸擴(kuò)大，加上雨水的侵蝕，加速了結(jié)構(gòu)的損害，這對混凝土鋼筋產(chǎn)生十分不利的影響。

4.鋼筋侵蝕產(chǎn)生的裂縫：當(dāng)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，使得鐵路橋梁發(fā)生碳化反映，尤其是預(yù)應(yīng)力較高的鋼筋，裂縫擴(kuò)張速度更快，導(dǎo)致鐵路橋梁整體承載力下降，對其使用安全性造成很大的影響。

（二）橋墩病害

橋墩病害包括墩帽與墩身病害。墩帽病害主要有三種表現(xiàn)形式：①斜向出現(xiàn)裂縫; ②豎向產(chǎn)生裂縫; ③斜向開裂。墩身病害又可分為柱式墩病害與重力式墩病害，柱式墩病害表現(xiàn)方式是柱式墩變位導(dǎo)致鋼筋銹脹進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。

（三）梁體病害

橋梁梁體病害包括橫向裂縫、縱向裂縫、腹板斜裂縫等。橫向裂縫產(chǎn)生原因包括施工導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)應(yīng)力損失，橋梁實(shí)際強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度、忽略了剪力的考察、梁體容易彎折、荷載過大與沉降不均勻; 縱向裂縫多出現(xiàn)于梁體頂端與底部，產(chǎn)生的原因包括荷載過大、混凝土收縮與頂板設(shè)計(jì)出現(xiàn)誤差; 腹板斜裂縫產(chǎn)生裂縫的原因主要包括預(yù)應(yīng)力主拉力作用不能實(shí)現(xiàn)，主拉力值過小，致使梁體出現(xiàn)斜向裂縫，鋼筋質(zhì)量不達(dá)標(biāo)使得橋梁不具備相應(yīng)的承載力，也會(huì)導(dǎo)致斜向裂縫出現(xiàn)。

二、鐵路橋梁病害的防治方法

（一）設(shè)計(jì)階段的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施

一是預(yù)防積水病害。結(jié)合鐵路橋梁中容易出現(xiàn)的積水病害，應(yīng)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)有針對性地增加橋面排水井設(shè)計(jì)，特別是特大的鐵路橋梁，應(yīng)設(shè)在立面曲線較平直和峰谷段；其次，大橋橋面應(yīng)適當(dāng)加大橫坡，使得橋梁的排水能力大大提升，減少橋面的積水；此外，還應(yīng)加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計(jì)，形成有效的排水與防水相結(jié)合的放積水結(jié)構(gòu)；最后，對于橋梁上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意對有空心結(jié)構(gòu)的底板加入透氣與排水孔設(shè)置，避免內(nèi)部積水現(xiàn)象發(fā)生。

二是強(qiáng)化橋梁承載能力。對于常見的彎橋、人字形橋的設(shè)計(jì)安排中要特別考慮其承載能力，除了基本可變載荷以外，應(yīng)充分考慮溫度與載荷的影響，同時(shí)綜合考慮由于溫度、日照、車流量的變化，選擇科學(xué)合理而且有針對性的組合進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得橋梁的承載能力有足夠的安全儲(chǔ)備，避免不必要的裂縫產(chǎn)生[2]。

（二）及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理的養(yǎng)護(hù)方法

1.梁體裂縫養(yǎng)護(hù)

梁體裂縫是最為常見的病害，應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行有效處理。首先需要準(zhǔn)確測量混凝土表面裂縫的實(shí)際深度與寬度情況，才能選擇科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)方法。主要的養(yǎng)護(hù)方法有兩種：

一是封閉法。對于較小的裂縫，可以采用在混凝土表面涂刷水薄膜層的方法進(jìn)行裂縫封閉。首先，施工人員應(yīng)使用鋼絲刷，對裂縫表面進(jìn)行刷毛與清理處理，使得裂縫表面保持干凈清潔無異物；其次，準(zhǔn)備比例恰當(dāng)?shù)幕旌檄h(huán)氧膠液；最后，施工人員需要仔細(xì)地將混合膠液涂抹在裂縫部位，確保滲透到裂縫中并實(shí)現(xiàn)完全封閉。

二是注漿法。注漿法主要適用于橋梁混凝土結(jié)構(gòu)部分產(chǎn)生裂縫修理，這種裂縫養(yǎng)護(hù)方法不僅能夠有效恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的整體性，還能夠使得混凝土結(jié)構(gòu)的耐用性得到保證，使得裂縫修補(bǔ)質(zhì)量更高，所以是目前比較常用的裂縫養(yǎng)護(hù)方法。主要的實(shí)施方法是準(zhǔn)備合適的樹脂類漿液或水泥類漿液，通過外界的壓力作用，將其灌注到混凝土裂縫中，讓漿液歷經(jīng)一段時(shí)間后逐漸硬化，實(shí)現(xiàn)裂縫封閉效果。

2.橋梁支座養(yǎng)護(hù)

橋梁支座養(yǎng)護(hù)工作核心在于防治，因此日常的支座養(yǎng)護(hù)工作需要密切關(guān)注與高度重視。為提高其養(yǎng)護(hù)工作的質(zhì)量與效率，首先，應(yīng)提高養(yǎng)護(hù)工作人員的專業(yè)技術(shù)水平以及綜合素質(zhì)培養(yǎng)，使其能夠更好的完成支座日常清潔與處理，確保支座長期保持清潔干凈。其次，應(yīng)安排養(yǎng)護(hù)人員對橋梁滾動(dòng)支座表面進(jìn)行定期的潤滑油涂抹工作，使其長期保持潤滑效果，同樣要注意在涂抹潤滑油前先對滾動(dòng)支座進(jìn)行表面清潔，確保干凈無雜物。

結(jié)束語：

綜上所述，我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使得交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展迅速，鐵路橋梁的安全問題已經(jīng)引起了人們的關(guān)注，相關(guān)部門要對運(yùn)輸線路進(jìn)行管理和日常的維護(hù)。由于客流量的持續(xù)增加，使得鐵路線路段規(guī)模不斷增加，鐵路橋梁經(jīng)常存在一些病害，嚴(yán)重的威脅鐵路橋梁的安全，使用過程中產(chǎn)生的病害要及時(shí)處理，有針對性的防治措施，尤其是鐵路橋梁病害整治新方法的出現(xiàn)，有效的保證鐵路橋梁的安全，使得列車行駛更加舒適、便捷。