橋梁輥軸支座病害的觀測方法探討

張宗秀

（成都鐵路局綿陽工務(wù)段 四川 綿陽 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，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。對于梁式橋，是指支座處能自由伸縮和自由轉(zhuǎn)動，反力集中，同時(shí)，支座還必須保證橋跨結(jié)構(gòu)在墩臺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足活動支座的各項(xiàng)要求外，由于反力是通過多個(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k537+349 涪江大橋，橋全長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 號橋墩下游活動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），由于該線一直單向運(yùn)行，經(jīng)觀測眼孔不能恢復(fù)原位，加工的螺栓無法重新補(bǔ)齊。 綿陽工務(wù)段于2010 年1 月將該橋2、3、4 號墩支座列為重點(diǎn)觀測病害。

3 寶成線涪江大橋輥軸支座監(jiān)控方案

3.1 傾斜角觀測

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，即2# 墩上游支座為1、2、3、4 號輥軸，2#墩下游支座為5、6、7、8 號輥軸，即3# 墩上游支座為1、2、3、4號輥軸，3# 墩下游支座為5、6、7、8 號輥軸， 將編號用油漆寫在相對的支承墊石位置上（上游寫上游方，下游寫下游方）。

3.1.2 畫出每根輥軸的豎向中心線，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的傾角 （估讀到0.10C），并將測量值準(zhǔn)確記錄在相應(yīng)的表格內(nèi)，傾角容許限值為140。

3.2 水平位移觀測

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

3.3 測量周期及要求

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

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

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

3.3.4 所在橋路車間主任和工長要隨時(shí)掌握支座變化情況，從2010 年5 月30 日開始每日下午12：00 到20：00 派人對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，確保行車安全。

3.4 觀測發(fā)現(xiàn)問題

2010 年1 月至3 月2、3 號活動支座傾角平均在5 度。2010 年4 月觀測發(fā)現(xiàn)2、3 號活動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 號墩下游活動支座的中間兩根輥軸傾角明顯大于外側(cè)輥軸傾角。

3.5 觀測結(jié)論及采取措施

2010 年5 月29 日成鐵局工務(wù)處、工務(wù)檢測所、西南交大土木學(xué)院到現(xiàn)場對鋼梁上拱度、撓度、支座基本尺寸、支座傾角等進(jìn)行了測量，查閱了竣工文件，經(jīng)過仔細(xì)的計(jì)算和分析得出結(jié)論：①鋼梁結(jié)構(gòu)滿足荷載要求；②支座偏移不能滿足鋼梁縱向伸縮要求；③列車長期重載高速單向運(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從2010 年5 月30日開始該鋼梁橋部分晝夜限速45km/h；②綿陽工務(wù)段采取支墩防護(hù)；③綿陽工務(wù)段繼續(xù)定期對支座的傾角、位移進(jìn)行觀測、加密觀測次數(shù)，每日高溫時(shí)段派專人對2、3 號支座進(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。