铁路混凝土桥梁加固施工技术
2017-02-13
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．
