π形梁人行道托架病害整治探討

任永斌

摘要：π型梁橋人行道鋼支架，采用在擋砟墻上預埋U型螺栓，使鋼支架與梁體連接，在鋼支架上鋪設人行道步行板的結構。鐵路橋梁人行道作為橋面重要的安全檢查設施有相當重要的作用，但由于托架病害，造成了橋面安檢設施的失效。文章對太原鐵路局施工段π形梁人行道托架病害整治進行了探討。

關鍵詞：鐵路橋梁；π型梁；人行道；托架病害；病害整治；橋面安檢設施 文獻標識碼：A

中圖分類號：U445 文章編號：1009-2374（2017）06-0139-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.070

1 概述

我段管內老舊橋梁較多，1998年以前建成的橋梁就有73座/184孔，其中π型梁橋有37座/89孔。π型梁橋人行道鋼支架，采用在擋砟墻上預埋U型螺栓，使鋼支架與梁體連接，在鋼支架上鋪設人行道步行板的結構。由于大部分橋梁使用時間較長，連接人行道鋼支架的U型螺栓、角鋼出現嚴重銹蝕現象，人行道步行板破損，影響了人行道的正常使用功能且具有很大的安全隱患，故需對已失效的人行道進行整治以消除安全隱患，保證正常使用。

2 病害原因分析

托架病害：（1）早期設計中存在先天不足，結構承載設計不合理；（2）日常的養修不到位，因托架位于步行板下方，在油漆托架時操作比較繁瑣，所以日常對托架的維修養護頻次少、養修質量不高；（3）橋面步行板上方堆載不合理，集中修或日常維修中常把石砟、軌枕、養修機械、鋼軌等重物放置于步行板上，造成了托架超負荷受力，給托架造成了不可逆的傷害。這三個方面的原因導致了人行道鋼支架焊點開裂、U型螺栓銹蝕變細、欄桿螺栓螺帽脫落、角鋼焊縫失效、檢查梯上下部聯結變形、人行道板酥裂、串條缺失等一系列病害。

3 整治方案

3.1 深入調查，確定工作量

通過現場逐座逐孔對37座π型梁橋水平角鋼螺栓銹蝕情況、水平角鋼處混凝土酥裂情況、彎起角鋼與梁體連接處角鋼的銹蝕情況、聯結梁體與彎起角鋼螺栓松動情況、聯結梁體與彎起角鋼處混凝土的酥裂情況、縱向角鋼的銹蝕情況、人行道步行板裂損情況等銹蝕立螺栓、水平角鋼的檢查建立了托架病害問題庫，對各類問題進行分類統計，確定所需工作量。

3.2 精鉆細研，確定整治方案

在排查工作結束后，組織相關專業人員召開專題分析會，討論具體整治方案。最終確定整治方案：（1）針對支架破損嚴重、影響受力的，采用新增托架替換舊托架的方法（見圖1新增托架施工圖）；（2）針對既有U型螺栓錨固不足影響受力的，采用C50環氧砂漿進行加固。

4 施工工藝

4.1 新增托架位置的選擇

新增托架的位置在兩個既有托架中間處，如遇上擋砟墻斷縫或泄水孔，適當調整新增托架位置，保證新增托架與擋砟墻斷縫或泄水孔的距離不小于100mm。

4.2 扒除新增托架位置處的道砟

扒除新增托架位置處的道砟，拆除既有人行道步行板及擋砟墻上的擋砟塊。

4.3 梁體結構檢查、修補

對既有和新增人行道托架連接處梁體結構進行檢查，擋砟墻及橋面板混凝土應狀態良好，損壞部位應采用C50環氧砂漿修補。

4.4 植筋

（1）對擬植筋位置進行定位與放線，用儀器探測鋼筋位置，如遇鋼筋位置影響植筋鉆孔，適當調整植筋位置，并調整角鋼上相應位置的預留螺栓孔；（2）按確定好的植筋位置在梁體上鉆孔，孔徑按照所采用植筋膠的相關要求確定；（3）使用刷子及吹氣筒清孔，清除孔內浮塵；（4）配置植筋膠；（5）使用專用注射槍將植筋膠從孔底部開始注膠，達孔深2/3左右；（6）將鋼筋按一個方向緩緩旋入到孔底；（7）檢查孔表面是否有膠水溢出，確保孔內充實；（8）固化。

4.5 托架安裝

（1）新增托架的角鋼先焊接成三角支架，焊接時焊條采用E43焊條，6mm角焊縫，焊縫需滿焊，焊接部位不應有焊瘤、夾渣、熔穿、錯邊、焊偏等缺陷。在斜撐角鋼橫向肢上根據設計要求的位置鉆孔，孔徑為17mm。人行道支架桿件焊接和斜撐角鋼橫向肢上鉆孔后采用熱鍍鋅進行整體防腐處理；（2）將兩個三角支架以螺栓連接，豎向肢上螺栓孔位置應按照植筋錨栓的實際位置鉆孔，孔為23mm；（3）在植筋膠達到錨固強度后安裝三角支架，以墊圈及雙螺母固定。

4.6 恢復人行道步行板、擋砟塊及道砟

（1）支架安裝完成后，恢復安裝人行道步行板；（2）人行道步行板恢復安裝后安裝擋砟塊；（3）恢復道砟，按5%比例進行補充。

5 優化措施

5.1 為螺栓“穿靴戴帽”

為解決雨水滲入造成螺栓銹蝕的問題，在原有螺帽基礎上設計了獨特的加蓋螺帽，為螺栓披上了“雨衣”，并在其表面進行鍍鋅處理，進一步杜絕了雨水滲入螺栓造成腐蝕的隱患。同時，為保護既有托架螺栓不被繼續侵蝕，另外制作一批PVC塑料制作的特型螺帽，并覆蓋到原有螺帽上，對原有螺帽進行了有效保護。

5.2 擴大孔徑，解決定位問題

由于梁體本身不夠平順，導致在施工中遇到的托架較難定位，經常由于孔位限制造成受力不均，長期以往必定會導致托架強度降低。為解決這一問題，經研究后對托架孔進行了改造，由之前的圓孔改為橢圓形孔，更增加了靈活性，在托架安裝時定位更加方便，同時由于孔徑變長，在托架承載時螺栓可在小范圍內進行移動，消除了托架對螺栓造成的額外剪切力，從而進一步保證了托架的強度。

5.3 托架改造，提升穩定性

由于π型梁在設計時對人行道步行板托架采用了預埋U型螺栓固定，容易被雨水銹蝕，且由于設計螺桿較細，一旦銹蝕很容易導致托架強度降低、承載力下降，嚴重影響人身安全。經優化處理，我們采用了500mm×22mm鍍鋅螺桿，該螺桿強度更高，且能夠承受更高的剪切力，切實提升了托架的強度和承載力。同時對于梁體上端的托架，在全部安裝完畢后使用混凝土進行整體澆筑，使托架與梁體成為整體，進一步確保了托架的強度和穩定性。

6 注意事項

第一，植筋施工人員應經過專業培訓，錨固孔應按設計要求的孔位準確放孔，鉆孔應垂直于擋砟墻外側面，孔深滿足設計要求。

第二，植筋之前應做好螺栓頭防腐，以免銹蝕深入影響梁體鋼筋。

第三，植筋時盡量精確定位，避免費孔，一旦產生則應在孔內注滿C50環氧砂漿，保證梁體受力不受影響。另選的托架位置與廢孔的距離不小于100mm。

第四，錨栓植入后，待植筋膠達到錨固強度后方可安裝斜撐角鋼。

第五，擋砟墻下部錨固鋼板內側寬度不小于300mm范圍內填注C50環氧砂漿。

第六，L3螺栓長度按照圖1中位置確定，如施工中孔位有偏差，可自行調整L3長度，但得保證錨栓外露墻面70mm。

第七，擋砟墻內側L5鋼板處，如凹槽內填充物完好平整，可利用原填充物，否則應局部鑿除原填充物，填注C50環氧砂漿。

第八，L5鋼板施工時保持位置不得轉動，如果發生轉動，在擰緊螺栓前復位。

第九，內側擋砟墻開80*10*15mm的凹槽，螺栓擰緊后從L5鋼板注漿口注入水泥漿。水泥漿中的水泥強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥，水灰比為1∶0.8（重量比）。

第十，施工時大部分都在高空作業，高空施工作業時必須注意安全：（1）高處作業人員必須經過專業技術培訓，特殊工種人員必須持證上崗；（2）高處作業所需設施設備，必須在施工前進行檢查和試驗合格后方可投入使用。作業人員必須正確佩戴和使用防護用品；（3）高處作業必須系安全帶，安全帶應掛在牢固的物件上，嚴禁在一個物件上拴掛多根安全帶或一根安全帶上拴多個人；（4）高處作業所用的物料、機具、工具等，必須堆平放穩，不得妨礙通行和裝卸。對有可能墜落的物件必須先行拆除或加以固定；（5）遇有六級及以上強風、暴雨、濃霧等惡劣天氣，嚴禁進行作業；（6）雨雪天氣作業時，必須采用可靠的防滑、防寒、防凍措施，及時清除水、雪、冰、霜。

第十一，加固后的鋼支架人行道承受豎向靜活載不得大于4.0kPa，每塊步行板承受的集中荷載不得大于1.5kN。

第十二，任何情況下，禁止在鋼支架人行道上放置鋼軌。

第十三，人行道不堆放軌枕及橋枕時，考慮順橋向每1.5m范圍內站立3名養護人員的同時，寬度1.0～1.55m人行道上允許堆砟最大厚度不得大于10cm。

第十四，人行道堆放1根混凝土軌枕時，在軌枕長度范圍內，寬度1.0～1.55m人行道上允許堆砟最大厚度不得大于8cm。

7 結語

本次整治我們共計完成11座橋梁31孔的托架整治，加固既有托架31個、加蓋螺帽602個、新增托架522個、新增特型螺帽522個、新增立螺栓1044個，通過這次橋梁人行道步行板托架整治施工，托架病害得到了徹底整治，大大提升了橋面安檢設施的強度，確保了作業人員的通行安全。

參考文獻

[1] 鐵路工程基本作業施工安全技術規程（TB 10301-2009）[S].

[2] 鐵路橋涵工程施工安全技術規程（TB 10303-2009）[S].

[3] 鐵路工程施工組織設計規范（Q/CR 9004-2015）[S].

（責任編輯：王 波）