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铁路混凝土桥梁加固施工技术
2017-02-13  中国桥梁网 分享到:
关键词:混凝土桥梁 加固 铁路 

   引言

   近些年 ,我国加快了铁路网的建设.同时,对列车时速也进行了几次大的提速.另外,我过一些铁路线路也已经使用了多年.多方面的原因致使我们必须对铁路的桥梁进行检查,加固.铁路桥梁加固工程已经是铁路建设的重要工作,也是日益紧迫的工作,一些路段的混凝土结构桥梁损坏严重,甚至无法营运.桥梁加固也是一项系统的工程,需要多方面的考虑.

   1、 混凝土桥梁加固的背景

   对旧的桥梁进行加固,应根据其不同的破坏原因、不同部位和不同结构以及不同的地形条件,采取相应的加固方法。究竟在什么情况下才加固,加固时采用何种加固方法为好,这些都是桥梁加固时应该考虑的原则问题。对于旧桥加固,国内外一般有以下几种情况。

   1.1桥梁使用一定年限后,出现结构陈旧老化、破损,影响到它原有设计承载能力而危及运行的,必须进行加固,使其恢复到原有设计的承载能力。

   1.2桥梁基本完好,但早期设计标准、施工水平、材料质量均较低,随着社会的发展,交通流量、载重等级、行车速度均大大提高,已不能满足新交通的需要,需对其加强,才能适宜新的交通要求。

   1.3桥梁局部产生破损,如裂缝、剥落等,使桥梁局部或整体不能满足强度、刚度要求而影响正常使用时,需进行加固。

   1.4桥梁设计标准合理、结构基本完好,但遇到某种特殊需要,原设计没有考虑在内的荷载或结构变化(如通过一次性的特重荷载),而需要临时加强的。

   对桥梁承载能力和使用性能进行检测、评价、加固,在桥梁投入使用后一般有两次高峰期:投入使用后约20年,称为小周期;约60年,称为大周期。增大截面加固法、锚喷混凝土加固法、外加预应力加固法、裂缝处理技术等。

   2、加固方案

   梁体横向加固。铁路混凝土桥梁每跨由两片预制T形简支梁组成,采取化学植筋法在两片梁间增设水平横隔梁,施加横向预应力进行梁体横向加固,以增强双片式梁的整体性,提高桥梁的刚度和自振频率。梁体纵向加固。在低高度混凝土梁梁底粘贴钢板,以增强梁体抗弯强度,抑制梁体向裂缝的发展。桥墩加固。对自振频率不符合规范要求的桥墩,采取增大墩身截面加固法,增大桥墩的自振频率。支座垫石加固。采取置换混凝土加固法,凿除周边松散的混凝土,用环氧混凝土补齐。裂时,则可采用围绕墩台身设置钢筋混凝土护套的方法加固。设置护套的高度和厚度可以根据墩台的破裂或侵蚀情况而定。桥梁基础特别是天然地基上的浅基础,由于埋置深度较浅,易受河水冲刷。在采取桥墩护套加固后,对上游河床设置拦水坝,提高河床高度,保证墩台基础的埋置深度,是解决水流冲刷的好方法。裂缝处理,裂缝宽度大于0.2 毫米时,对其灌压环氧浆处理;裂缝宽度小于0.2 毫米时,采用环氧胶泥封闭处理,以提高桥梁的耐久性。

   3、施工技术

   3.1 加固施工与线路情况

   桥上线路的好坏对桥梁受力影响较大,若桥面受力状况不好.则易产生较大的竖向和横向冲击。因此,提速使桥面线路应保持良好状态。应增加混凝土桥梁上线路的轨道弹性,保证道床厚度,尽量采用无缝线路,减小列车荷载的冲击,改善混凝土梁的受力状态;并改善线桥连接段的轨道弹性,避免列车带有初始振动状态上桥,保证提速列车平稳通过。

   对不良技术状态的桥墩可以考虑采用复合材料加固桥墩外侧.或加大桥墩的横向尺寸.加固地基和基础,提高下部结构的整体刚度。各工务段和桥梁领工区应按规定配齐桥梁检查备.明确检查内容,保证“天窗”维修时间,使桥梁病害得到及时发现,及时处理。

   3.2体外预应力横向加固主要施工工艺和方法

   3.2.1 施工准备

   加固前,先对梁体、增设水平横隔板处进行检查,待其状态良好、支座功能正常、无脱空等现象后,方可进行施工。桥梁加固前进行外挂吊篮安装,用钢管、木板组合在梁内搭建工作平台。

   3.2.2探测梁体钢筋位置

   钻孔前采用PS200钢筋探测器检查孔位钢筋分布,严禁损伤既有预应力钢筋,尽量避免损伤既有普通钢筋,如果孔位无法避开钢筋,可适当调整钻孔位置,移动距离不应大于50毫米。

   3.2.3孔位放样、钻孔、梁体结合面凿毛

   在已搭建好的工作平台上进行放样,用红蓝铅笔及钢板尺测量并标示出钻孔位置,孔位用十字线形式划出,以便孔位检查。采用TE25电锤钻及螺旋钻头钻锚固钢筋、横向预应力筋的孔,并对梁体结合面进行凿毛。成孔后,采用压风机清孔,清孔要彻底,清孔质量直接决定着刚筋的质量。预应力筋采用强度为1 860 MPa的无粘结预应力钢绞线,最大外径18.1毫米,钻孔直径25 毫米。

   3.2.4锚固钢筋、绑扎钢筋、安装钢绞线

   所用钢筋和钢绞线要有出厂合格证,并经现场试验,各项指标符合设计及规范要求后方可使用。钢筋在现场集中加工,人工锚固钢筋及绑扎成形。钢筋骨架外侧绑扎适量塑料垫块,满足保护层的要求,接头所在截面按规范要求错开布置。现场采用切割机下料钢绞线长度,人工放入孔位,并使预应力筋保持水平。锚固钢筋采用植筋胶,植筋胶必须选用改性环氧树脂胶粘剂或改性乙烯基酯类胶粘剂,经过比选采用喜利得RE500锚固胶粘剂,经检测达到A级胶标准。用小型气泵吹净碎屑后,将胶剂置于专用注射枪,扣动注射枪扳机,第一、二次挤出来的胶剂可能未混合均匀,弃掉不用,将注射枪上混合喷头伸入孔底,扳动注射枪扳机,感觉有明显压力后,慢慢抽出填满孔深2/3处停止注胶,立即将应锚固的钢筋按一个方向缓缓旋入到孔底,抹平孔口。

   结束语

   随着铁路列车提速,以及旧路段的使用年限逼近,再加上当时的材料、技术等方面的原因,对铁路混凝土桥梁加固已经是日益紧迫的任务。本文作者根据自己的经验浅谈了混凝土结构的桥梁的施工技术,其中可能存在瑕疵还望见谅,希望能对同行有所帮助。

   参考文献:

   (1)既有铁路桥梁设备(行车速度120—160km/h)暂行技术条件【S】.铁道部工务局,1996.

   (2)既有线提速混凝土梁桥加固技术研究报告【J】.兰州铁路局,中铁西北科学研究院.2004. 
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