铁路钢桥加固的对策

铁路钢桥维护对策

建立桥梁检测→ 诊断→ 修补加固的维护系统，是钢桥维修管理的重要环节。

（一）钢桥的检查

分日常检查、定期检查（详细检查）、特殊检查和检定试验四种。日常检查主要通过日常巡视，采用目视法，对桥梁主体结构和墩台进行检查。定期检查一般周期为4~5年，采用目视和简单仪器对基础、支座、易发生劣化和损伤的部位进行检查。当发生车辆船舶撞击、台风、地震、火灾等意外情况是，进行特殊检查。当上述三项检查结论认为必要时，进行静力和动力检定试验，全面测试结构机能（应力和变形）和动力性能。

1、检查项点

①涂膜劣化及腐蚀状态；

②建筑界限。指下承式桥梁建筑限界有无富裕量，特别是大型货物通过时；

③列车通过时梁的振动状态。在桥上感觉是否有异常振动和声音；

④支座的异常及破损；

⑤铆钉和螺栓的变化（松动、断裂和脱落）；

⑥焊缝和母材的变化（裂纹等）；

⑦排水设备的状态；

⑧步行道及桥上附属设施的变化；

2、钢桥性能的测试及评定

进行检定试验时，需要测定的主要内容：

（1）列车荷载测定

①目的：推算耐久性评定的荷载，推算换算挠度计算的轴重，计算现有承载力时的实测荷载；

②测定内容：在钢轨（枕木之间）轨腰上布置应变计测轴重，在一定测定距离内（货车大于40m,客车大于60m）测试列车速度；

③根据实测的列车活载（轴重和轴距），计算最大应力（用实测断面计算），进而用下式评定现有的应力比：

（2）主梁的承载力和耐久性

①目的：评定构件的承载力，评定危险构件细节的疲劳累积损伤度和剩余寿命；

②测定内容：主梁（或主桁架）、横梁和纵梁的最大应力和挠度，被评定细节的应力谱；

③用现有应力比评定承载力：

④采用专用程序统计被评定细节的应力谱并计算疲劳累积损伤度，进行耐久性评定：

（3）主梁挠度

①目的：评定列车走行安全性和乘员的舒适性，求算主梁健全性的刚度指标；

②测定内容：主梁跨中最大挠度，纵横交点处最大挠度，斜梁的主梁端部左右钢轨位置的挠度差；

③根据表1~表3进行列车走行性评定。

（4）主梁横向变位及振动

①目的：评定列车走行安全性和乘员的舒适性；

②测定内容：在主梁或纵梁跨中下翼缘，垂直于桥轴的水平方向设置加速度仪，测定列车通过时的加速度，由加速度波形计算横向振动频率及振幅；

③根据式（10）对横向振幅临界值进行评定。

（5）支座与梁、支座与墩台之间的错位变位

①目的：考察桥梁各构件是否正常移动；

②测定内容：列车通过时，测试支座与主梁之间的纵向滑动变位，支座与墩台之间的纵向错位和横向错位；

③评定支座位置错动，即支座与梁之间的位移实测值应小于（11）式的计算值：

式中： -跨长（m）。

④评定支座的活动机能，通过支座与墩台之间的错位、支座前后与墩台之间的垂直变位（倾斜）的实测值评定。

四、修补和加固

（一）补修设计的基本注意事项

桥梁结构出现病害并导致承载能力的降低，必须恢复其承载能力，要明确划分修补和加固之间的界限是很难的。补修设计必须考虑结构对象损伤的种类、损伤原因、损伤程度、施工方法和补修后的效果，难以用同意的模式规定补修合计是否恰当，但基本注意事项如下：

①注意强度是否满足要求。由于局部补强，使原结构体系、应力分布和应力传递途径发生变化，在计算上往往要从不同角度进行分析；

②注意是否带来其它新的问题。如更换局部构件，应考虑影响范围。局部加固将使重量增加，注意对下部结构、基础和对其它构件的影响，以及是否造成应力集中等；

③设计必须考虑施工方法。不中断交通进行补修作业时，需要在交通荷载作用下和振动状态下施工，设计时需进行充分的研究，如钢材现场焊接、构件切割等施工质量问题。此外，由于作业空间和作业时间制约，作业方式、加固构件大小等问题均需研究。

（二）钢桥的修补及加固

1、涂装维修

涂装维修在钢桥维修中占有重要地位，这一方面是由于涂装费用在钢桥维修管理费中占很大比例，更因为钢材腐蚀将直接削弱构件断面，导致承载力降低，涂装还是钢桥影响外观的着装。

更换涂装的寿命周期和涂装设计根据环境、桥梁结构及构件、涂料及其配套体系、涂装工艺和涂料价格确定。铁路钢桥涂膜最易劣化部位是桥面系机车通过的上方构件（尤其是纵梁上翼缘）、节点和支座处、板件棱角和螺栓处，这些部位的涂装应予特别关注，如纵梁上翼缘，因积水、受磨、及化学腐蚀，应采用超厚膜涂装体系：热喷锌+玻璃鳞片漆。

2、补强及加固

通常有钢材腐蚀补强、疲劳裂纹补强和提高承载力的加固。根据不同病害部位设计相应补强方案。宜用高强度螺栓拼接加固，慎用现场焊接拼接、补焊加固。

3、铆钉和高强度螺栓脱落

在用高强度螺栓更换铆钉时，宜整节点全部更换，不宜部分更换。

五、结语

桥梁作为交通工程的重要组成部分，数量大，结构规模大，改造周期长，需要长期保持其机能。因此必须建立健全桥梁维修管理系统，对病害做到及时发现、跟踪、整治。随着桥梁建设技术的进步，常见病害也会不断“更新”,这将是一门不断发展的学科，随着经验的积累和加固技术的进步发展着。

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