改造鋼梁支座防塵罩

趙麗軍

大秦鐵路股份有限公司太原工務(wù)段 山西 太原 030000

引言

隨著我國工程建設(shè)的發(fā)展，城市中部分老橋梁已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在我國鐵路的運營標(biāo)準(zhǔn)，為保證鐵路運營運輸?shù)陌踩?，降低后期橋梁的維護(hù)風(fēng)險，現(xiàn)在要對其進(jìn)行改造。橋隧建筑物是鐵路線路的重要組成部分，做好橋隧建筑物的維修工作，保證鐵路運輸安全暢通尤為重要。橋梁維修工作按照“預(yù)防為主，預(yù)防與整治相結(jié)合”的原則進(jìn)行，采取綜合維修和經(jīng)常保養(yǎng)相結(jié)合的方式，整治既有病害，及時消除危及行車安全處所，經(jīng)常保持橋隧建筑物狀態(tài)均衡完好，使列車能以規(guī)定的速度安全、平穩(wěn)和不間斷地運行是我們橋隧工職責(zé)。

1 鋼梁支座的作用

在鐵路橋隧建筑結(jié)構(gòu)中，鋼梁支座是連接梁上結(jié)構(gòu)和梁下結(jié)構(gòu)的支點，具有承上啟下的作用，是將列車上部所有稱重物的全部荷載，通過墊石均勻安全的傳遞到橋梁下部結(jié)構(gòu)上，是橋梁的重要傳力裝置[1]。同時，鋼梁支座要保證上部結(jié)構(gòu)在列車承載上、外部溫差、混凝土結(jié)構(gòu)變化等各種因素的影響下，進(jìn)行自由伸縮變換，保證鋼梁結(jié)構(gòu)的實際承受力結(jié)構(gòu)與本身設(shè)計相符合[2]。準(zhǔn)確地保證挎在墩臺上的位置正確，在確定鋼梁端口和墩臺不受損壞的基礎(chǔ)上，滿足橋上線路尺寸要求和列車行駛的穩(wěn)定性。鋼梁支座有固定支座和活動支座兩種，固定支座傳遞豎向力和水平力，允許上部結(jié)構(gòu)在支座上自由轉(zhuǎn)動但是不能水平移動?；顒又ё鶆t只傳遞豎向力，允許上部結(jié)構(gòu)在支座處既能自由轉(zhuǎn)動，還能水平移動。活動支座還包括多向活動支座和單項活動支座。鋼梁工程常用的支座形式包括：油毛氈、平板支座、板式橡膠支座、球形支座鋼支座和特殊支座，等等。

布置原則：①對于有坡橋跨結(jié)構(gòu)的橋梁，應(yīng)該選擇固定支座，將其布置在標(biāo)準(zhǔn)高低的墩臺上。②對于寬度特別寬的橋梁，選擇縱向和橫向都可以延伸活動的活動支座。③對于彎橋的橋梁支座，應(yīng)該考慮支座沿弧線方向移動的可能。④特殊地區(qū)的橋梁要給予特殊的考慮，對于地震區(qū)域的橋梁，要格外考慮橋梁支座的防震性，并確保有多個橋墩可以分擔(dān)水平力。

固定支座和活動支座的布置，應(yīng)以有利于墩臺傳遞縱向水平力為原則。對于橋梁結(jié)構(gòu)，為抵消一部分豎向荷載在梁下緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力，最好使梁的下緣在水平力的作用下受壓。對于橋墩，應(yīng)盡可能使水平力的方向指向河岸，以使橋墩頂部在水平力作用下不是受拉。對于橋臺，應(yīng)盡可能使水平力的方向指向橋墩中心，以使橋臺頂部受壓，并能平衡一部分臺后土壓力。

注意事項：橋梁制作的布置方式主要是根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)和寬度來確定。鐵路橋梁由于橋?qū)捿^小，支座橫向變位很小，一般只需設(shè)置單向活動支座（縱向活動支座）；公路梁橋橋面較寬，要考慮支座橫橋向移動的可能性；在固定墩上設(shè)置一個固定支座，使相鄰的支座為橫向和縱向固定的單向活動支座，而在活動墩上設(shè)置一個縱向活動支座，其余設(shè)置多向活動支座。橋梁的使用效果與支座能否準(zhǔn)確地發(fā)揮其功能有著密切的關(guān)系，在安放橋梁支座時，要使上部結(jié)構(gòu)的支座與下部結(jié)構(gòu)的支座中線對應(yīng)，要注意使可能的偏移在允許的范圍內(nèi)，不影響支座的正常工作。一般而言，固定支座除承受豎向壓力外，還必須能承受水平力，對于彎橋、斜橋和寬橋支座的受力比較復(fù)雜，要從三個方向去分析，即使是在同一支座位置，不同的部位在受力上可能會有很大的差別。

2 鋼梁支座防塵罩的作用和安裝

板式鋼梁支座F4橡膠支座搭配防塵罩，避免沙塵以及其他雜質(zhì)進(jìn)入F4板與不銹鋼板縫隙中破壞支座影響滑動，并且能很好地延長橋梁四氟板滑動支座的使用壽命[3]。鋼梁支座是一種安裝在公路橋梁墩臺支座基礎(chǔ)上的，為滑板式橡膠支座屏蔽粉塵和各種固體顆粒的防塵罩。整個滑板式橡膠支座的密封防塵罩由前側(cè)壁、后側(cè)壁、左側(cè)壁、右側(cè)壁和兩個承托構(gòu)成[4]。前側(cè)壁和后側(cè)壁是兩個構(gòu)造完全相同的鋼構(gòu)件，它們前后相互對稱設(shè)置；左側(cè)壁和右側(cè)壁是兩個構(gòu)造完全相同的鋼構(gòu)件，它們左右相互對稱設(shè)置；兩個承托分別固定在左側(cè)壁內(nèi)側(cè)與右側(cè)壁內(nèi)側(cè)。該密封防塵罩的個鋼構(gòu)件通過道螺栓的固定組成一個整體，安裝和拆卸極為方便。鋼梁支座的安裝方法主要有膠粘和螺絲固定兩種方法[5]。

工務(wù)段維修方針是綜合維修與重點整治相結(jié)合，確保設(shè)備正常均衡狀態(tài)?！缎抟?guī)》中對支座要求平整、密貼、傳力均勻，黃油潤滑好用，能把橋梁上部受力均勻有效地傳遞分散到支座，支座再通過墩臺集中傳力到基礎(chǔ)，然后把受力分散到地面，釋放橋梁設(shè)備的受力。但是目前鋼橋支座存在如下問題。

2.1 西山線貨車、重車通過頻率較大

該鋼梁橋建于1941年，使用年限較長，高頻重載（日均重車通過頻率≥32對/日）重復(fù)。防塵罩的各鏈接部件都裸露在外，常年風(fēng)吹日曬、雨雪侵蝕，造成各部件風(fēng)化銹蝕嚴(yán)重、日常維修養(yǎng)護(hù)工作事倍功半；固定兩個面的有機(jī)玻璃材質(zhì)也隨著時間的延續(xù)使可視性大大降低，原本固定的兩個面檢查范圍不全面全量，存在極大安全隱患。

2.2 原有支座防塵罩使用時間年久，自然風(fēng)化厲害，防塵罩鐵皮銹嚴(yán)重

原有防塵罩兩面固定，另兩面可以打開。固定的兩面采用有玻璃可視；可打開的兩面用30mm合頁聯(lián)結(jié)，采用材料為1mm厚鐵皮。

固定兩面的有機(jī)玻璃使用時間過長，可視性已大大降低，增加了檢查難度，可打開兩面的使用材料鐵皮也由于使用時間過長而銹蝕不堪，為維修養(yǎng)護(hù)留下了隱患。

2.3 支座養(yǎng)護(hù)單項作業(yè)（“清擦換油”）過于被動，防塵罩的失效增加了工料等費用，無法從根本上解決這一病害

在日常的維修養(yǎng)護(hù)中，由于鐵皮過沉，在抬翻作業(yè)時一人作業(yè)難度很大，往往是一人的工作卻要兩人來完成。

防塵罩可打開的兩個面，不光鐵皮易銹蝕，重量大，連接的合頁也隨著使用時間延續(xù)越發(fā)的銹蝕、易斷。

如此現(xiàn)狀下檢查檢修的力度大打折扣，有違《修規(guī)》宗旨。改造鋼梁支座防塵罩勢在必行。

圖1 原有支座防塵罩示意圖

西山線6.520Km現(xiàn)場調(diào)查確認(rèn)有機(jī)玻璃和聯(lián)結(jié)螺栓尺寸、數(shù)量、位置及加工工具、機(jī)具（用電鉆配合中4、10、12、14規(guī)格的鉆頭、砂輪機(jī)等配合）準(zhǔn)備：φ14 聯(lián)結(jié)螺栓除銹、烤漆（瀝青燒熱，螺栓用鋼絲刷、砂紙打磨除銹，沾熱瀝青冒白煙至發(fā)亮提出冷卻），碼放整齊，下有機(jī)玻璃料，并在其上鉆眼、打孔（工區(qū)分派經(jīng)驗豐富的老同志和青年骨干四片一組、一片一片的進(jìn)行，試安裝一個）；把舊的防塵罩拆除，支座黃油以舊換新，檢查支座有無病害后，安裝新的四面都可打開的有機(jī)玻璃防塵罩螺栓；作業(yè)中作業(yè)人員要戴安全帽，嚴(yán)禁穿帶釘、易滑的鞋和高跟鞋；兩頭設(shè)防護(hù)看車保證作業(yè)人員能及早攜帶機(jī)、料具下道避車。

通過更換四面都是φ14mm的螺栓連接的、四面都可打開的輕便有機(jī)玻璃防塵罩，保證了支座可視性良好、檢查力度達(dá)到全面全量、維修養(yǎng)護(hù)一人即可打開操作，不僅由原來的事倍功半改變成現(xiàn)在事半功倍，更重要的是保證了支座的密貼性、黃油潤滑好用和企面的檢查力度，達(dá)到了支座正常工作要求，不再有這方面的安全隱患[6]。

圖2 新防塵罩制作示意圖

經(jīng)過安裝試驗一個墩臺上一個新的四面都可打開的有機(jī)玻璃防塵罩后，現(xiàn)場觀測數(shù)月。觀測月當(dāng)中，完成了預(yù)期目標(biāo)，達(dá)到了預(yù)想功效。

維修時一人即可進(jìn)行單項作業(yè)，輕便易抬防塵罩翻頁，不再出現(xiàn)“一人活兒兩人干”現(xiàn)象。

檢查時即使防塵罩老化可視性降低，也能四面抬起翻頁進(jìn)行全面全量的支座檢查[5]。

盡可能保證了車輛通過鋼橋時力能沿上部結(jié)構(gòu)－支座－墩臺－基礎(chǔ)等一級一級次序向下、向地面均衡傳遞、削減，最大限度上保證各部正常工作狀態(tài)，減輕行車安全隱患[7]。

同時減少了重復(fù)清擦支座換油的工作，節(jié)省了人力（212工/年）、物力（節(jié)約5784元/年）、財力（7436元/年）。

3 鋼梁支座的檢查重點

根據(jù)國家鐵路修理條例表明，嚴(yán)格進(jìn)行相關(guān)的檢查工作，對于早期發(fā)現(xiàn)鋼梁支座的損害十分重要。鐵路有限橋梁的大部分鋼梁支座，因為咱裝了防塵罩等一些配置，在平常的檢查過程中，通常不能做到全面性和徹底性[7]。所以，綜合橋隧維修作業(yè)，鋼梁支座具有最佳的檢查時機(jī)，要合理安排工作人員對于鋼梁支座進(jìn)行全面檢查，注意以下重點：①鋼梁支座主要的構(gòu)件部分的裂痕、脫焊、腐蝕程度；②檢查鋼梁支座上的滑潤狀態(tài)和清潔以及磨損情況；③鋼梁支座的位移、角度是否超過要求，如果發(fā)現(xiàn)異常或者不固定的情況，馬上檢查錨栓狀態(tài)，有需要的時候起頂梁檢查支座銷釘；④承墊石是否不平坦、有損壞、排水是否良好等；⑤支座擺錯動情況，出現(xiàn)問題立刻檢查銷釘是否斷裂；⑥支座上下座板與梁身、支座與承墊石之間是否密貼，支座各部分是否完好[8]。

4 結(jié)束語

目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)實力的迅速發(fā)展，對于鐵路交通的用途也越來越多，運輸量也在不斷增加。鐵路橋隧作為整個鐵路運輸過程的重要部分，提高鐵路橋隧的維修改造和養(yǎng)護(hù)工作也成了首要任務(wù)。必須保證實際技術(shù)狀態(tài)完好、列車運輸安全，如果出現(xiàn)問題，將會嚴(yán)重影響到人民用戶的生命安全。鋼梁支座作為橋梁的重點結(jié)構(gòu)部件，對于保障橋隧建筑物在整個鐵路運作安全的過程中起著非常重要的作用。鋼梁結(jié)構(gòu)組織的壽命和使用性能關(guān)鍵在于鋼梁支座的技術(shù)狀態(tài)。因此重點把控鋼梁支座的養(yǎng)護(hù)和維修改造工作，對于整個鐵路橋隧部門管理也是非常關(guān)鍵和嚴(yán)格的。所以鐵路橋隧維修工作人員必須要嚴(yán)格把控，進(jìn)一步提高鐵路橋隧損害檢查力度，如果發(fā)現(xiàn)問題要重點將其處理，在不損耗成本的同時，提高橋隧裝置的穩(wěn)定性和安全性。嚴(yán)格執(zhí)行鐵路橋隧裝備標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則，逐漸完善橋隧維修工作的標(biāo)準(zhǔn)化管理技術(shù)。