鐵路橋梁的耐久性研究

陳秋生

摘 要：該文根據(jù)對(duì)鐵路橋梁的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、使用輔助材料、施工建造、后期保養(yǎng)等方面的研究和討論，以得出影響鐵路橋梁的耐久性的主要因素和次要因素。從而給予實(shí)際情況充分的幫助。最終滿(mǎn)足鐵路列車(chē)安全運(yùn)行和乘客滿(mǎn)意舒適程度的要求，達(dá)到節(jié)省資金和時(shí)間的目的。

關(guān)鍵詞：鐵路 橋梁 耐久性

中圖分類(lèi)號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）04（c）-0080-01

1 鐵路橋梁的主要特點(diǎn)

鐵路中橋梁所占的比例大、且高架長(zhǎng)橋較多；鐵路橋梁的跨度以小跨度為主；橋梁要求剛度大、整體性較好；橋梁要求縱向剛度要大；橋梁重視改善結(jié)構(gòu)耐久性，用于檢查和維修；橋梁強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)與整體環(huán)境的協(xié)調(diào)一致。有了這些特點(diǎn)就可以很好地對(duì)癥下藥來(lái)解決橋梁耐久性的問(wèn)題。

2 鐵路橋梁設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)于耐久性的影響及解決方法

長(zhǎng)期以來(lái)，設(shè)計(jì)師一直偏重于結(jié)構(gòu)計(jì)算方法的研究，卻忽略了構(gòu)造細(xì)節(jié)方面的要求。該研究者者在這里淺談一二：過(guò)于重視強(qiáng)度極限狀態(tài)而輕視使用極限狀態(tài)和耐久度的問(wèn)題，然而，在橋梁的生命周期中最為重要的就是使用過(guò)程中的性能表現(xiàn)。以上問(wèn)題要求設(shè)計(jì)師要積極探索新的橋型和結(jié)構(gòu)，并且更注重橋梁的設(shè)計(jì)強(qiáng)度和剛度，并且不要忽略橋梁的安全性和耐久性。我們也要積極借鑒國(guó)外成功的經(jīng)驗(yàn)和做法，除此之外也要不斷的探究以求進(jìn)步，達(dá)到橋梁設(shè)計(jì)對(duì)于橋梁耐久性的最佳結(jié)果。最終的設(shè)計(jì)結(jié)果中，橋梁應(yīng)以下性能：（1）梁體應(yīng)有足夠大的豎向剛度、橫向剛度，以保證線路的高順平性和避免不良的車(chē)、橋動(dòng)力響應(yīng)。（2）橋梁墩臺(tái)應(yīng)有足夠大的縱向深度，以限制橋上無(wú)縫線路軌道的附加應(yīng)力和制動(dòng)時(shí)梁軌的相對(duì)位移，保證線路的穩(wěn)定。（3）橋型的選擇應(yīng)避免增設(shè)無(wú)縫線路伸縮調(diào)節(jié)器。而忽視以上性能的應(yīng)用，最后導(dǎo)致了耐久性的缺失。

3 鐵路橋梁使用輔助材料對(duì)于耐久性的影響及解決方法

鐵路橋梁使用輔助材料的好壞和是否恰當(dāng)都對(duì)橋梁的耐久性有著深刻影響。在世界上所有橋梁的基本材料都是一樣的，但是，最終的使用結(jié)果卻有好有壞，究其原因，除去在建造過(guò)程中利用不合格材料的影響外，就是在輔助材料上選擇的不同才影響了最終的結(jié)果。

4 鐵路橋梁的施工建造對(duì)耐久性的影響

對(duì)鐵路橋梁耐久性格外關(guān)注的原因是基于長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)橋梁的使用經(jīng)驗(yàn)和鐵路的重要性。盡管鐵路橋梁設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)估使用壽命為100年，但是只有在設(shè)計(jì)施工十分精心并在運(yùn)營(yíng)時(shí)認(rèn)真檢查、及時(shí)養(yǎng)護(hù)的情況下才能出現(xiàn)。在現(xiàn)實(shí)情況下，不少橋梁往往使用不足50年便出現(xiàn)了種種劣化情況。在建筑過(guò)程中，混凝土中含氣量影響著橋梁的抗凍耐久性，通過(guò)研究和控制混凝土中含氣量，控制混凝土的耐久性指數(shù)，如圖1。

由上圖可以看出，混凝土的含氣量控制在3%～4%最好，含氣量太低，耐久性年限達(dá)不到，含氣量太高，混凝土的強(qiáng)度會(huì)偏低。

5 鐵路橋梁的后期保養(yǎng)維護(hù)對(duì)耐久性的影響

橋梁的耐久性不僅在施工中通過(guò)試驗(yàn)取得合格數(shù)據(jù)就算完成，還要注意橋梁的使用過(guò)程中注重后期保養(yǎng)和維護(hù)，就會(huì)減少在中斷交通情況下進(jìn)行的修補(bǔ)，減少了相關(guān)費(fèi)用的浪費(fèi)，且避免由于經(jīng)常病害不能及時(shí)得到整治而惡化的情況，也不會(huì)最終危及安全，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而且，橋梁養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)表明，病害越早發(fā)現(xiàn)、及時(shí)整治，所需費(fèi)用就少，并且不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐久性。所以，為增加鐵路橋梁的的耐久性，在橋梁養(yǎng)護(hù)工作過(guò)程中的重點(diǎn)是首先要加強(qiáng)檢查。而且，再設(shè)計(jì)中要重視使結(jié)構(gòu)遵守易于檢查、方便維修的原則。

6 總結(jié)

根據(jù)國(guó)內(nèi)外混凝土橋梁的使用經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合鐵路橋梁的的特點(diǎn)，保證鐵路橋梁耐久性的設(shè)計(jì)原則有：優(yōu)先使用上承式預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，橋梁要有足夠的剛度和良性的整體性；橋梁的品種及規(guī)格要簡(jiǎn)明，外形及截面尺寸應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化；盡量采用整體雙線橋面，使承重結(jié)構(gòu)置密閉、不透水的橋面遮擋之下；整體橋面鋪設(shè)密閉、有效防水層，橫向排水坡度不小于2%，兩橋孔之間的接縫宜采用連續(xù)防水體系，防水層上要覆蓋致密、耐磨的保護(hù)層，厚度不小于5m；橋面應(yīng)設(shè)置易于檢查、維修的排水設(shè)施。要考慮線路有縱坡時(shí)的橋面排水設(shè)施。應(yīng)使橋面水迅速排走，而不流經(jīng)梁體；主梁的封錨機(jī)接縫處應(yīng)在構(gòu)造上采取防水措施，不能讓水有深入的可能；要在墩臺(tái)的頂面設(shè)置有效的排水系統(tǒng)，防止表面及支座處積水；主梁的設(shè)計(jì)構(gòu)造要求簡(jiǎn)介、統(tǒng)一、任何部位都能讓檢察人員容易接近，進(jìn)行檢查；混凝土橋梁盡可能地采用高性能混凝土；為保證線路的穩(wěn)定，要嚴(yán)格監(jiān)控預(yù)應(yīng)力混凝土梁的徐變上拱；支座的構(gòu)造應(yīng)考慮便于更換，墩臺(tái)頂面要預(yù)留頂梁位置；在結(jié)構(gòu)有可能產(chǎn)生裂縫的部位要適當(dāng)增設(shè)普通鋼筋以控制裂縫的發(fā)展；高架橋線路一般橋下無(wú)水，應(yīng)沿橋設(shè)置便道，以便道在橋下進(jìn)行檢查，不能在橋下進(jìn)行檢查的橋梁應(yīng)在橋上設(shè)有相應(yīng)的檢查、維修設(shè)備，主梁截面尺寸的擬定不宜太緊，各項(xiàng)尺寸應(yīng)能保證混凝土灌注及震倒質(zhì)量等。

7 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)鐵路的建設(shè)和發(fā)展以及設(shè)計(jì)計(jì)算水平和施工工藝的提高，除了有新的橋型被使用，相信會(huì)與更多的新技術(shù)和新材料被應(yīng)用于鐵路橋梁的的建設(shè)，也相信隨著社會(huì)的發(fā)展，相應(yīng)的法律也會(huì)越來(lái)越完善，相關(guān)部門(mén)也可以加強(qiáng)管理和監(jiān)督，來(lái)保證橋梁的質(zhì)量。相應(yīng)的部門(mén)也會(huì)增大投入以保證橋梁的養(yǎng)護(hù)和維修的完整，最終提高鐵路橋梁的的耐久性。這些措施和投入的增加，正標(biāo)志著我國(guó)鐵路的建設(shè)達(dá)到了一個(gè)新的水平，同時(shí)必將促進(jìn)鐵路的進(jìn)一步發(fā)展和完善。

參考文獻(xiàn)

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