城市軌道交通橋梁管養(yǎng)技術(shù)現(xiàn)狀及運營監(jiān)測技術(shù)研究

寧波市軌道交通集團有限公司運營分公司 浙江 寧波 310019

引言

寧波市作為一個人口超過800萬的大型城市，市內(nèi)的交通擁堵是一個常態(tài)，軌道交通作為緩解交通擁堵和便利人們出行的重要途徑一直受到關(guān)注。隨著軌道交通經(jīng)濟性的快速提高，運維工作逐漸引起各部門的重視，并建立了相應(yīng)的維護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)本地區(qū)鐵路運輸設(shè)施及橋梁，隧道構(gòu)筑物的管理和維護。

1 管理和維護困難

軌道交通在稠密的舊區(qū)主要采用地下線路模式，而在郊區(qū)或空曠地區(qū)則采用地線或架空線模式。由于立交橋是橫跨當(dāng)?shù)氐缆泛秃恿鞯臉蛄海虼瞬僮靼踩珜芾聿块T非常重要。然而，隨著近年來建造和運營的大量軌道交通橋梁，管理和維護部門面臨以下挑戰(zhàn)[1]。

（1）缺乏橋梁維護指導(dǎo)規(guī)范。軌道交通橋梁與普通的公路橋梁或城市橋梁的不同之處在于，它們不僅包含結(jié)構(gòu)力，而且更加關(guān)注橋梁的剛度和線性。同時，它也不同于國家鐵路，設(shè)計速度大多在100km/h以內(nèi)，采用國家鐵路標(biāo)準(zhǔn)過于嚴(yán)格。因此，軌道交通橋梁是連接兩者的橋梁結(jié)構(gòu)，有必要根據(jù)其特性準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)倪\輸和維護規(guī)范，以利于日常維護。但是，到目前為止，在中國沒有建立統(tǒng)一橋梁的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）檢測與維護難點。白天，由于軌道交通繁忙的工作環(huán)境，夜間需要在幾個小時之內(nèi)進行檢查和維護，大部分穿越城市道路和河流，設(shè)計中的檢查通道設(shè)置不完善，操作監(jiān)控和維護操作比較困難。

（3）專業(yè)人才很少。近年來，由于寧波市軌道交通的飛速發(fā)展，維修單位的數(shù)量不能滿足現(xiàn)有軌道交通橋梁維修的要求，同時軌道交通橋梁維修包括多個專業(yè)領(lǐng)域，專業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)重短缺。

（4）跨度越來越大。隨著寧波市道路越來越寬，在穿越道路和河流時，軌道交通橋梁的寬度也越來越寬。同時，為了城市的美麗，斜拉橋，系桿拱橋和連續(xù)剛構(gòu)橋等橋梁的結(jié)構(gòu)形狀也有所變化，并且開發(fā)了U形梁以減少噪音。這些結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的橋梁結(jié)構(gòu)不同，需要更高的管理技能。

2 主要評價項目和經(jīng)營監(jiān)測指標(biāo)研究

在缺乏軌道交通橋梁養(yǎng)護規(guī)范的情況下，大多數(shù)軌道交通橋梁的管理和維護均參照《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》進行，即在檢查和監(jiān)測的基礎(chǔ)上，根據(jù)檢查和監(jiān)測結(jié)果進行橋梁狀態(tài)養(yǎng)護的養(yǎng)護方式[2]。

①更改對齊。對于沒有壓載物的軌道梁，僅在鋪設(shè)軌道后，受支撐的預(yù)應(yīng)力混凝土梁蠕變后的向上拱形值不應(yīng)超過10mm。②碼頭沉降。相鄰的簡單支撐梁和連續(xù)梁的跨度為L40m的墩墩施工后的沉降：帶壓載物的橋面不超過20mm，不帶壓載物的橋面不超過10mm。③梁末端的垂直角。在列車的靜載荷和活載荷下，壓載軌道橋的單端垂直旋轉(zhuǎn)角5，無壓載軌道橋的單端垂直旋轉(zhuǎn)角3。如果軌道的單端垂直旋轉(zhuǎn)角度大于2，請檢查橫梁末端的軌道扣緊力是否滿足要求。④梁的垂直振動加速度。對于沒有壓載物的軌道橋，垂直振動加速度5.0m/s2，對于壓載軌道橋，垂直振動加速度3.5m/s2[3]。

3 一些建議

（1）綜合技術(shù)規(guī)范。制定適用于軌道交通橋梁運輸和維護的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，明確橋梁檢查的內(nèi)容和頻率，橋梁狀況評估方法和橋梁維護方法，以便按規(guī)定進行維護工作。

（2）定期的特殊測試。軌道交通橋梁運行一定時間后，由于平靜，橋梁變形，軌道磨損等原因，可能會出現(xiàn)一些不平整現(xiàn)象，這種現(xiàn)象一旦出現(xiàn)對于列車運行的舒適程度有很大影響，同時也時安全風(fēng)險增大，嚴(yán)重時列車可能出現(xiàn)脫軌，損失無法估量。正是如此，因此有效采取措施，對于軌道交通橋梁的平整度進行檢查必不可少，這一項不僅僅是決定乘客舒適度體驗的有關(guān)指標(biāo)，同時直接關(guān)系到整體質(zhì)量問題與安全運行問題。

（3）發(fā)展檢測手段。由于寧波市軌道交通橋梁橫穿道路和河流，并且檢查通道不完善，因此可以使用諸如無人機技術(shù)，遠程觀察技術(shù)，機器人技術(shù)等當(dāng)前先進的非接觸式檢測方法來形成適用于各種橋梁環(huán)境的檢測方法，跟蹤橋梁的實際工作狀況。

（4）培訓(xùn)維護團隊。對城市軌道交通橋梁的建設(shè)，應(yīng)該有多種檢查方式，同時檢查的側(cè)重點各有不同，因此需要多方專業(yè)人員進行團隊合作。可以將定期檢查和特殊檢查委托給專業(yè)的檢查團隊，而定期檢查通常由維護部門進行。但是，由于經(jīng)常檢查是確保橋梁安全的最重要部分，因此有必要加強對維護團隊的培訓(xùn)，以提高維護團隊的質(zhì)量。

（5）建立監(jiān)控系統(tǒng)。對于具有特殊結(jié)構(gòu)的大跨度橋梁，在新建橋梁的交付階段，必須委托設(shè)計單位草擬橋梁維護手冊。這樣，后續(xù)的維護單位就可以了解檢查和維護的內(nèi)容和程序，及時發(fā)現(xiàn)并處理問題，并消除潛在的安全隱患。特別是對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，可以設(shè)置監(jiān)視系統(tǒng)[4]。監(jiān)控系統(tǒng)不必太大，但是它應(yīng)該能夠?qū)蛄喊踩M行實時預(yù)警分析。

（6）橋梁病害資料庫建設(shè)。特殊的結(jié)構(gòu)橋梁有其自身的特點。對最近開放的各種結(jié)構(gòu)橋梁的疾病進行總結(jié)和分析，并為每種橋梁類型構(gòu)建疾病庫，例如洪水破壞，電纜和吊索腐蝕，桁架橋螺栓斷裂，鋼結(jié)構(gòu)等。可用于例如以振動或動態(tài)剛度來監(jiān)視橋梁基礎(chǔ)的狀況。如果吊索被腐蝕，則有必要打開吊索的錨頭進行檢查或其他無損檢查。可以每隔幾年進行一次特殊檢查，以比較和分析結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部分的弱化。

4 結(jié)束語

寧波市軌道交通的發(fā)展給市民帶來了極大的便利，但是它已經(jīng)經(jīng)過了行政部門的嚴(yán)格測試。管理維護部門必須根據(jù)軌道交通橋梁的特點建立相應(yīng)的管理制度，并按規(guī)定進行檢查，維護和維修工作。考慮到結(jié)構(gòu)的變形和軌道的磨損會影響列車的穩(wěn)定性和安全性，有必要定期監(jiān)測軌道交通橋梁的運行情況，以確保結(jié)構(gòu)和軌道運行的安全性。