淺談鐵路既有橋梁維修與加固

【摘要】本文將對鐵路橋梁的不穩固現象形成的原因進行深入的研究，且指出我國鐵路線路中既有橋梁的維修與加固技術，以此為我國鐵路管理部門的橋梁維修與加固提供新的途徑，進而保證我國鐵路橋梁的穩固性，保障鐵路交通的正常運行。

【關鍵詞】鐵路；既有；橋梁；維修；加固

我國作為鐵路大國，鐵路線路遍布全國，且橫跨范圍極廣。但是，隨著我國鐵路建設不斷增多的同時，已建好的鐵路使用年限也在不斷的增加，特別是鐵路橋梁，作為鐵路運輸線路上的重要組成部分，隨著使用的年限增加，承受的負荷量也在不斷的增加，并相繼出現了不同程度的病害情況。這些病害的情況會影響到鐵路橋梁的正常使用，且帶來潛在的安全危險。因此，為了確保鐵路橋梁的安全運行，管理部門應該做好橋梁的維修與加固工作，對鐵路橋梁中存在的混凝土脫落、裂縫等問題予以解決，從而延長鐵路的使用年限，保證橋梁的正常使用，為人們的正常通行創造一個安全的環境。

1、造成鐵路橋梁不穩固的主要原因

造成鐵路橋梁不穩固的原因主要有三個方面：一個是設計方面的原因，由于早期鐵路橋梁的設計不夠規范，促使橋梁存在設計上的問題。隨著橋梁的長久使用與磨損，橋梁的荷載設計要求不斷增加，促使鐵路的運力加大，進而影響到橋梁的穩固性；二個是橋梁施工過程中的質量問題促使橋梁的基底地質情況和橋梁隱蔽部分的尺寸出現了遺漏，并由于河水的沖刷和河床的變化，促使橋梁的墩臺的基礎逐漸露出河水表面，發生沉降過多導致橋梁的穩固性降低；三個是橋梁一直處于超負荷狀態，交通系統的不斷發達、人們經濟水平的上升，促使人們出行的概率和次數有了大幅的提升，交通壓力也有了明顯的上升，促使鐵路橋梁一直處于超負荷的狀態下，穩固性能也有明顯的降低，一旦不及時對鐵路橋梁進行維修和加固，就會影響到鐵路的正常使用，給鐵路運輸帶來安全隱患。

2、鐵路橋梁加固維修工作中的有效方法

為了保障鐵路運輸路線的正常運行，鐵路管理部門需要對鐵路線上的橋梁部分予以維修和加固處理，需要對原橋梁的結構應力予以了解，并對橋梁結構的工作上限值進行計算和檢驗，從而明確橋梁可承受的工作極限。如果橋梁維修過程中需要降低原有橋梁的恒載應力，維修人員則應該采取相應的協作措施將橋面中原有的鋪裝層的材料用更為輕質的材料代替，進而減少拱上的填料。如果在維修過程中使用的外加預應力促使橋梁產生的附加拱度增加，或者橋梁跨中部的位置發生頂起時，維修人員可以卸去部分恒載基礎，并對其進行加固。這樣，新的構件截面就會跟原構件一起承擔活載，且分引了原結構部分恒載的承擔。同時，對橋梁的上部結構以及下部結構予以加固，以此保證橋梁的剛度及裂縫符合相關部門的規范。

我國常用的鐵路既有橋梁上部結構加固方法主要有：加大截面法、外部預應力加固法、外貼粘貼法以及改變結構體系法這四種。加大截面法，在使用之前首先需要對橋梁結構的應力進行計算。同時，為了能有效避免混凝土產生的收縮影響，澆筑混凝土時盡量不要使用等級較高、水灰比較大的混凝土，以此保證混凝土的剛性符合標準，避免構件出現干燥收縮現象。另外，為了保證澆筑后的混凝土能與舊的混凝土粘接上，需要對材料粘接面所使用的纖維材料進行補充，以此增強其硬度。而外部預應力加固法主要是對橋梁的上部構件的預應力予以加固，對受拉區域施加一定的預應力，且對部分重力進行抵消，以此實現橋梁構件的卸載、減小跨中撓度、減小裂縫寬度以及閉合裂縫的目的，促使橋梁的承載能力能夠得到進一步的提高。外貼粘貼法主要使用在那些加固構件的尺寸受到限制而不得不增加橋梁承載力的情況下使用，通過在橋梁上部構件的外部使用環氧樹脂等粘合劑粘貼鋼板、 玻璃鋼等材料的方式來提高橋梁結構的承載力。改變結構體系法主要用于簡單的支梁下增加一些支撐或者橋墩，且通過將簡支梁橋變成連續梁橋、 在梁下增設鋼架等方式來實現加勁梁或疊合梁，最終達到減少梁內控制截面峰值彎矩、 改變結構體系的目的，進而提高橋梁的承載能力。

我國常用的鐵路既有橋梁下部結構加固方法主要有四種：擴大基礎加固法、支撐法加固法、鋼筋套箍以及護套加固法。擴大基礎加固法主要適用于橋梁基礎承載力較低、埋置較深的情況，為了能有效提高橋梁的承載力，則可以使用擴大基礎加固的方式來擴大墩臺、磚石以及混凝土等剛性實體式的基礎。通過擴大基礎加固法能夠進一步擴大橋梁基礎的承載面積，也可以通過在在剛性實體式基礎的周邊石砌圬工的方式來提高橋梁基礎的承載能力。在使用本加固方法時，需要事先明確構件所拓寬的范圍，且在周圍進行打樁圍堰。需要注意的是，如果橋墩基地的土壤基礎較差，施工人員還需要做好相應的加固工作，以此確保墩臺的安全性。另外，為了保證新舊基礎之間的牢固度，施工人員還需要在施工過程中適當增設一些錨固鋼筋來增強新舊基礎之間的整體性。支撐法加固主要使用在那些墩臺尺寸較小、無法承受臺背厚土壓力，或者橋孔方向出現傾斜、滑移的埋置式橋臺加固情況下。對于單跨小跨徑橋的橋臺加固，施工人員可以使用在兩臺之間加設水平支撐的方法來進行支撐梁的加固。另外，也可以通過增建輔助擋土墻的方式來進行加固，對因為橋臺背水平土壓力太大而引起傾斜的橋臺背增建一擋土的方式降低橋臺后壁的土壓力。鋼筋套箍以及護套加固法可以運用在橋梁墩、臺出現貫通裂縫及大面積破損、風化、剝落等情況下，通過在橋墩身上、中、下分設三道鋼筋箍或護套的方式來予以加固，且將錨固劑灌入銷孔、掛設鋼筋網、澆筑混凝土來實現構件的加固。

結論：

總而言之，為了保證鐵路橋梁穩固性，保障鐵路運輸的正常進行，鐵路管理部門需要對鐵路運輸線中的既有橋梁予以維修和加固，依據不同的病害問題，對造成鐵路橋梁不穩固的主要原因進行深入的分析，且采取相應的加固方法來提高橋梁的承載能力，進而確保鐵路橋梁能夠滿足運輸荷載的要求，以此保證鐵路橋梁的正常使用，保障人們的正常出行。

參考文獻：

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[2]劉壽山.朔黃重載鐵路橋梁病害分析及維管對策研究[J].國防交通工程與技術，2015，13（S1）：13-15.

作者簡介：

趙丙勤，中國鐵路哈爾濱局集團有限公司齊齊哈爾工務段，路橋科長，鐵道路基橋隧專業。