铁路桥梁维修养护管理技术探讨
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摘 要：铁路桥梁是我国铁路运输网络的重要组成部分，一旦出现问题，将影响列车的安全运行，降低铁路运输网的通畅性。本文对铁路桥梁的常见病害进行了介绍，然后从技术和管理层面提出了常见病害的解决措施。
1 概述
近年来，我国铁路工程建设速度和建设规模得到了很大提升，部分桥梁飞架江河湖海，为路网的畅通和安全提供了基础保障。铁路桥梁建成投入运行以后，受车辆碾压、自然侵蚀、先天设计缺陷以及施工技术水平等多种因素的影响，导致铁路桥梁的实用功能和服务质量日渐退化，病害出现频繁，严重影响了列车的安全运行。加强铁路桥梁的维修养护，就成为延长铁路桥梁使用寿命，保障铁路运输安全的必要途径。
2 铁路桥梁常见问题
2.1 梁体挠度超限问题
列车轴向负荷一旦发生变化，就会对梁体竖向挠度造成影响，梁体竖向挠度会随着负荷量的增加而逐渐加大。若混凝土板梁竖向承受的荷载过大，由此产生的挠度超过相应限制，就会影响运行性能，需要采取适当的加固技术提高梁体刚度。
2.2 支座问题
列车轴重的加大对多个部件产生影响，如支座、制动设备等，这是由于列车轴重增加，支座所需要承受的竖向荷载力将增大，同时还会导致列车的摇摆力和制动力同步加大，进而增加支座的磨损度和位移量，若荷载过大，还可能引起转角超限等病害，降低桥梁结构的伸缩性和转动能力。本文以盆式橡胶支座和摇轴支座的常见问题为例进行分析，其中盆式橡胶支座在使用过程中遇到的主要问题是聚四氟乙烯板磨损，出现磨损问题的主要原因是结构设计存在缺陷；设计参数没有根据支座实际运行环境的要求进行设置；聚四氟乙烯板的质量没有按照专业要求进行生产，降低支座性能；铁路桥梁纵向位移过大、钢板与聚四氟乙烯板之间复位移较大等。盆式橡胶支座磨损程度可根据聚四氟乙烯外露高度判断，外露高度减少越多，则可判断有磨损；若外露高度在0.5-1mm之间时，可继续实用，但需要每年进行一次检查；若外露高度达到0.2-0.5mm时，需要采取有效维护措施，确保行车安全；若外露高度不足0.2mm时，说明支座磨损严重，对铁路列车的行车安全产生极大的威胁，需要立即进行更换。摇轴支座通过线接触形式传力，在摇轴弧面处产生的应力较大，降低了铁路线路对荷载的适应力，易引发病害影响铁路线路的运行能力，如钢制部件发生锈蚀、支座转角过大或发生位移等。
2.3 梁体混凝土裂缝问题
铁路桥梁运行条件较为恶劣，其荷载量和持续运行量不断增加，加剧了桥梁的疲劳效应，桥梁中的混凝土构件不可避免的会出现一些问题，如，桥梁混凝土构件既有裂缝将在荷载作用下进一步加深、变宽，而钢筋部件也将发生锈蚀病害，降低混凝土结构的耐久性能。就裂缝病害而言，若按方向可分为竖向弯曲裂缝、斜向裂缝和纵向裂缝三种。以下将对三种病害进行如下分析：
竖向弯曲裂缝一般出现在钢筋混凝土梁跨中部侧面，从梁体侧延伸至边缘侧，在梁肋相接部位终止。竖向裂缝的发生与列车轴重、行车密度有关，属于受力裂缝，对混凝土部件的受力性能影响较大；裂缝一旦形成并发展，将会造成钢筋锈蚀，影响混凝土结构整体的耐久性。斜向裂缝是由于荷载作用下梁体剪切力过大而产生的，多会在梁体肋部出现，由支座底部按照15-45°的倾斜度向上延伸，该类裂缝属于结构受力裂缝。纵向裂缝属于铁路桥梁中较为普遍的一种病害，主要是由钢筋保护层厚度不足或施工技术不达标所引起的。纵向裂缝容易在支座附近产生，对混凝土结构受力影响较小，但长期得不到有效维护，会使混凝土结构的耐久性降低。
3 铁路桥梁问题解决对策
铁路病害一旦发生，将会降低列车运行的平稳性和安全性，因此应采取有效的处理措施。本文将从技术处理和维护管理两方面对其进行分析：
3.1 铁路桥梁常见问题处理措施
3.1.1 梁体挠度过大处理措施
体外碳纤维板加固技术是处理铁路钢筋混凝土板梁竖向挠度过大问题的常用方法，该法是对碳纤维板施加预应力，增强碳纤维板的强度，使其性能得到充分发挥。实践证明，体外碳纤维加固技术对钢筋混凝土板梁的加固效果较好，有效降低了梁体的挠度，提高了梁体的抗弯承载能力。
3.1.2 支座病害的处理措施
首先，盆式橡胶支座受力不均匀时，可判断为聚四氟乙烯磨损程度达到严重级别，若不对其进行处理，就会加快支座的损坏，危害桥梁的结构安全。支座一旦达到严重磨损程度，应该进行更换处理，可采用生产工艺先进的球型支座代替盆式橡胶支座。球型支座的滑板材料和摩擦副系统均达到国际先进水平，极大的提升了支座的应力，延长其耐久性。
其次，摇轴支座病害处理措施。我国颁布的《铁路桥隧建筑物修理规则》明确规定，摇轴支座的倾斜度最大值为7°，若倾斜度超过该限制值，就需要立即进行扶正处理；然后观察是否发生重复倾斜的问题，若发生，就应该进行更换处理，一般可用铰轴滑板支座替换原来的摇轴支座。与传统的线接触思路不同，铰轴滑板支座采取面接触的方式，有效降低了接触应力，提高支座的荷载适应性，延长其使用寿命。
3.1.3 混凝土梁体裂缝处理措施
桥梁混凝土结构出现裂缝后，先对裂缝宽度及走向进行测量和检查，然后制定不同的处理方案。若钢筋混凝土梁主筋附近出现的竖向弯曲裂缝小于0.25mm，腹板竖向及斜向裂缝小于0.3mm，预应力混凝土梁的纵向及斜向裂缝小于0.2mm的，可进行灌封处理；若超过以上限定值，应对裂缝进行长期监测，看是否持续发展；若不发展可采取灌封处理，若继续发展，应通过试验寻找裂缝根源，采取加固措施，如粘贴钢板法、体外预应力法、改变结构体系法以及换梁法等均为常用的加固方法。
3.2 铁路桥梁维修养护管理对策
我国铁路桥梁维护管理应以预防性维修为主，将预防与整治措施密切结合，确保做好桥梁的风险预判工作，将风险隐患控制在一定范围内，并采取有效措施消除隐患，防止对铁路运行造成不利影响。预防是安全防护的第一道防线，也是做有效的管理手段，铁路桥梁部门应做好安全预防工作，通过规范化、精细化和信息化管理提升桥梁维修养护管理效率。
3.2.1 维修养护标准化管理
桥梁维修养护管理的标准化，可有效提升维修养护工作的效率和质量，确保大规模维修任务得到及时有效的处理。标准化主要体现在制度标准化、技术标准化和作业标准化三个方面。首先，铁路桥梁维修养护工作要形成一体化管理模式，将检查、评估和维修加固工序合并，提高工作效率；检查需要由专业的技术人员负责，一般分为常规性检查、定期检查、专项检查和检测试验几种类型；检查的同时，将检查结果记录在案，并对检查桥梁的结构进行健康评估；桥梁病害出现之初，就应按照应急预案进行快速维修加固处理，减少对铁路线路的影响。其次，技术标准化是指桥梁检查的各项规程，应根据铁路部分颁布的相关规章制度进行制定。最后，指根据专业标准，制定桥梁维修养护作业标准化流程，并按照规范要求将检查结果记录归档。负责检测的人员要规范填写记录档案，与以往数据形成对比，从而掌握桥梁病害的发展情况，为桥梁维修养护提供数据支持。
3.2.2 维修养护精细化管理
铁路桥梁的标准化管理为精细化管理奠定了基础，维修养护部门要加大对精细化管理的重视力度，防止出现微小病害由于得不到及时处理，而随着列车轴重和运量的增加加重病害的情况发生。桥梁精细化管理就是将各项维修养护工作进行量化、细化，落实到具体的部门、岗位和人员。检修人员要对桥梁结构的健康状况进行科学评估，对重要路段进行定期的运营性试验，对大型桥梁进行长期监测，尤其是带有一定病害的桥梁，更要随时关注其健康状况。病害发生初期，可通过快速维修加固处理，减少对运营的影响；若桥梁潜在的病害对其结构安全产生影响，影要及早提出预警，制定有效的整治方案。
3.2.3 维修养护信息化管理
我国铁路桥梁工程类型多样，且投入运行的时间较长，部分桥梁技术资料缺失严重，增加了维修养护工作的难度。随着信息技术的不断发展，铁路桥梁维修养护管理工作也应加大信息化建设力度，不断完善桥梁设计信息、施工工艺信息、投入运行后的监测以及维修养护信息，为全面掌握和及时查询桥梁技术状态信息提供保障。信息化管理系统应对以上信息进行分析处理，为桥梁全面普查和定期评估提供参考和建议，并指导有关部门制定科学养护、维修措施，确保铁路桥梁的安全运行。
4 结束语
近年来，我国经济发展速度较快，对铁路部门的运输需求也逐渐增多。铁路桥梁是铁路运输网络的重要组成部分，一旦出现问题，将影响列车的安全运行，为此，铁路桥梁维修养护部门应进一步提升桥梁病害检查检测技术，及时发现并处理桥梁病害；另外，进一步提升桥梁维修养护工作的标准化、精细化和信息化管理水平，以预防性维修为指导思想，科学管理，确保铁路桥梁的安全运营。
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