【正文】 病害 (缺陷 )機(jī)理分析 目前國(guó)內(nèi)高速鐵路采用的無(wú)砟軌道主。這些類似問(wèn)題雖規(guī)模 和尺寸較小 , 但在時(shí)速 250 km 的列車行駛下 , 則事關(guān)重大 , 不可忽視。無(wú)砟軌道路基 , 通常整體混凝土封閉 , 層間空隙往往僅是數(shù)毫米最多厘米級(jí) ,外部難以發(fā)現(xiàn) 。無(wú)砟軌道路基直接承載著高速列車通行 , 其質(zhì)量好壞、病害 (缺陷 )與否直接關(guān)系到列車運(yùn)營(yíng)安全。 (4)人行道、欄桿在梁的活動(dòng)端處均應(yīng)斷開，不得影響梁的伸縮。 表 23 橋上線路中心至人行道欄桿內(nèi)側(cè)的凈距 西安農(nóng)林科技大學(xué) —— 畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 類別 線路中心至人行道欄桿內(nèi)側(cè)的凈距 (m) 直線橋和半徑 大于 3000m的曲線橋 曲線橋 3000m≥ R≥600m R﹤ 600m 區(qū)間內(nèi)明橋面的小、中、大、特大橋和道碴橋面的小橋 區(qū)間內(nèi)道碴橋面的中、大、特大橋 車站內(nèi)明橋面和道碴橋面的小、中、大、特大橋 牽出線和梯線上明橋面和道碴橋面的小、中、大、特大橋 (3)人行道支架及與梁的連接應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。軌道中必步行板和人行道板可用鋼筋混凝土、花紋鋼板或按設(shè)計(jì)要球的材料制成。 4)人行道及欄桿 (1)明橋面應(yīng) 在軌道中心鋪設(shè)步行板，并設(shè)置單側(cè)或雙側(cè)人行道。若節(jié)間長(zhǎng)度少于 4m 時(shí)，可在每?jī)蓚€(gè)節(jié)間縱梁兩端各安裝一對(duì)。 ，必要時(shí)在梁的中部每隔 5～ 10m 再安裝一對(duì)。如相鄰兩孔不 能順直時(shí)，應(yīng)在護(hù)木內(nèi)側(cè)加楔木銜接，在曲線橋上可呈折線。在鋼梁活動(dòng)端處，護(hù)木須斷開，并留出空隙，使護(hù)木能與鋼梁共同移動(dòng)。螺栓頂端不應(yīng)超過(guò)基本軌頂面 20mm。 I 式為護(hù)木與橋枕、鋼梁上翼緣用直徑 22mm 鉤螺栓聯(lián)結(jié)。護(hù)木與橋枕聯(lián)結(jié)處應(yīng)將護(hù)木挖深 20～30mm 的槽口，緊扣在橋枕上。 西安農(nóng)林科技大學(xué) —— 畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 3)護(hù)木與防爬角鋼 (1)鋼橋明橋面上應(yīng)按以下要求鋪設(shè)護(hù)木： 150mmXl50mm，材質(zhì)為一級(jí)松 (杉 )木。單根抽換時(shí)，可使用整修后的舊橋枕。 ，影響共同受力。 ，無(wú)處改孔，不能滿足持釘及保持軌距的需要。橋枕發(fā)生腐朽、裂縫或損傷，應(yīng)及 時(shí)進(jìn)行削平、灌縫、捆扎、挖補(bǔ)等修理工作。在自動(dòng)閉塞區(qū)間，鉤螺栓鐵墊圈與鋼軌扣件間應(yīng)留不小于 15mm 的間隙，以防止軌道電路短路。 22mm 標(biāo)準(zhǔn)型鉤螺栓與鋼粱鉤緊。 ，橋枕只能鋪在縱粱上 (設(shè)計(jì)容許鋪設(shè)在主粱翼緣上的除外 )，在行車情況下不容許壓著鋼梁聯(lián)結(jié)系。 ．與橫梁翼緣邊應(yīng)留出 15mm 及以縫隙。現(xiàn)有橋枕斷面尺寸不符合規(guī)定時(shí)，應(yīng)逐步更換為標(biāo)準(zhǔn)橋枕。 2)橋 枕 (1)明橋面枕木應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)防腐橋枕，其尺寸應(yīng)符合表 22 的規(guī)定。 (g)自動(dòng)閉塞區(qū)間，護(hù)軌應(yīng)安裝絕緣裝置。每側(cè)安裝 2 個(gè)，螺帽安裝在線路中心 — 側(cè)，在伸縮調(diào)節(jié)器處應(yīng)采用一端帶長(zhǎng)圓孔的夾板。彎軌部分的長(zhǎng)度不少于 5m，軌端超出臺(tái)尾的長(zhǎng)度不應(yīng)少于 2m，孰端頂部應(yīng)切成不陡于 1： 1的斜面并聯(lián)結(jié)密貼，梭頭尖端懸空不得大于 5mm。 m)；墊板厚度超過(guò) 20m 或橋枕凈距大于 150mm 時(shí)，每股護(hù)軌應(yīng)在每根橋枕上釘兩個(gè)道釘。 (c)護(hù)軌下容許加墊總厚度不大于 30mm 的墊板。 10)mm，若與明橋面護(hù)軌銜接，其凈距應(yīng)在明橋面上順延過(guò)渡為 (220 土 10)mm，護(hù)軌過(guò)渡長(zhǎng)度不小于 2m；安裝鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器區(qū)段，其凈距可為 (320～ 350)177。護(hù)軌與基本軌頭部間西安農(nóng)林科技大學(xué) —— 畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 凈距，當(dāng)基本軌為 50kg/m以下時(shí)為 (200土 10)mm，當(dāng)基本軌為 60kg/m及以上時(shí)為 (220177。 ： (a)鋼梁橋明橋面上護(hù)孰一般應(yīng)采用與基本軌同類型的鋼軌。 ： (a)更換分開式扣件、防磨膠墊或單根更換及移動(dòng)橋枕時(shí)，在實(shí)際鎖定軌溫加 20以下； (b)進(jìn)行上蓋板涂裝、更換鉚釘、成段更 換或方正橋枕及其他原因須起道時(shí)，在實(shí)際鎖定軌溫加 5℃減 15℃以內(nèi)； (c)進(jìn)行起粱、移梁及撥移支座、搗墊砂漿等整治支座作業(yè)時(shí)，在實(shí)際鎖定軌溫內(nèi)加減 5℃以內(nèi)； (d)橋梁架空或其他施工，必要時(shí)需采取放散應(yīng)力或其他措施進(jìn)行； (e)在單獨(dú)設(shè)計(jì)鋪設(shè)無(wú)縫線路的橋梁上，應(yīng)在設(shè)計(jì)允許的軌溫范圍內(nèi)進(jìn)行橋梁或線路作業(yè)。 100m 的鋼梁，在活動(dòng)端正的線路應(yīng)設(shè)伸縮調(diào)節(jié)器，每一溫度跨度安設(shè)一副；圬工橋應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置。 ： (a)運(yùn)營(yíng)橋梁道碴槽頂面外緣寬度不得小于 3． 9m，軌底高出擋碴墻頂不應(yīng)小于西安農(nóng)林科技大學(xué) —— 畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 0． 02m；橋面應(yīng)鋪設(shè)一級(jí)道碴，枕下道碴厚度不小于 0． 25m，也不得超過(guò) 0． 45m；橋上木枕應(yīng)逐步更換為可安裝護(hù)軌的混凝土枕。 m?？劬o與不扣緊長(zhǎng)度范圍各為 1/2。僅在設(shè)有伸縮調(diào)節(jié)器的活動(dòng)端扣緊．螺栓扭矩為 80～ 120N m。 m。 m。當(dāng)設(shè)有伸縮縱粱時(shí)，在伸縮縱粱兩端至少各 24m 范圍內(nèi)不扣緊。 (b)大跨度簡(jiǎn)支桁梁 : — 般采用分段扣緊軌底方式，跨中扣緊；支座附近不扣緊，扣緊和不扣緊長(zhǎng)度范圍各為 1/2 梁長(zhǎng)。扣緊與不扣緊相間隔時(shí)，間隔為 121(扣緊一不扣緊一扣緊 )，螺栓扭矩為 80～ 120N全部扣緊時(shí)，螺栓扭矩為 50～ 70N m。 明橋面兩端橋頭線路用木枕過(guò)渡時(shí)，必須采用分開式扣件徹底鎖定，鎖定長(zhǎng)度至少為 75m。明橋面也不宜設(shè)在 4‰的坡道上。 、焊接或鋪設(shè)長(zhǎng)鋼軌： (a)橋長(zhǎng)在 20m 及以下的明橋面上； (b)鋼粱端及縱橫梁連接處、無(wú)碴無(wú)枕粱端、伸縮縫和拱頂?shù)忍幥昂蟾?2m 范圍內(nèi)； (c)設(shè)有伸縮調(diào)節(jié)器的鋼粱，在溫度跨度 (由一孔鋼梁的固定支座至相鄰鋼梁固定支座或橋臺(tái)擋碴墻的距 離 )的范圍內(nèi)。如影響承載能力 (即 K1)或侵入限界時(shí)，須進(jìn)行調(diào)整。 ，鋼梁不得大于 50mm，圬工梁不得大于70mm。 上拱度值一般按以下規(guī)定設(shè)置： (a)現(xiàn)行最大活載 (包括沖擊 )作用下實(shí)測(cè)彈性撓度 的一半； (b)中一活載作用下計(jì)算靜撓度的一半； (c)懸臂梁端部的上拱度可采用按 2 倍懸臂梁長(zhǎng)度的簡(jiǎn)支梁計(jì)算撓度的一半，自由梁的上拱度值，按簡(jiǎn)支梁設(shè)置； (d)連續(xù)梁的端孔按簡(jiǎn)支梁設(shè)置。 橋梁建筑物大修工作范圍主要包括 : (a)整孔更換橋面，包括整孔更換橋枕，換鋪分開式扣件，更換護(hù)軌，鋼梁上蓋板、上平縱聯(lián)的保護(hù)涂裝，更換上蓋板松動(dòng)、爛頭鉚釘?shù)龋? (b)更換或增設(shè)整孔人行道和安全檢查設(shè)備，包括避車臺(tái)、防火設(shè)備臺(tái)； (c)孔鋼梁或整個(gè)鋼塔架重新涂裝； (d)加固鋼梁或鋼塔架，包括更換、加固、修理?yè)p傷桿件，提高載重能力，擴(kuò)大建筑限界，改善不良結(jié)構(gòu)，更換大量鉚釘和高強(qiáng)度螺栓； (e)換支座，包括跨度 80 m 以上鋼梁支座的起頂整正； (f)更換鋼梁或圬工梁； (g)整孔圬工梁裂縫注漿、封閉涂裝或保護(hù)層中性化裂損、鋼筋銹蝕整治； (h)更換或增設(shè)整孔圬工梁拱防水層； (i)加固圬工墩臺(tái)及基礎(chǔ)； (j)更換或增設(shè)墩臺(tái)； (k)橋梁擴(kuò)孔； (l)修復(fù)或增設(shè)防護(hù)及河調(diào)建筑物； (m)整治威脅橋梁安全的河道。這是橋梁養(yǎng)護(hù)維修的重點(diǎn)關(guān)鍵，其作用是 :根據(jù)橋梁技術(shù)狀態(tài)和運(yùn)輸發(fā)展的需要，有計(jì)劃地進(jìn)行周期大修、重點(diǎn)大修和一般大修等。其重點(diǎn)內(nèi)容是 :全面整平橋面，更換失效橋枕，聯(lián)結(jié)零件整修或更換，鋼梁維護(hù)性涂裝，傷損構(gòu)件整修或更換，圬工裂損修補(bǔ)，支座整平加油，隧道漏水的小量整治，排水溝清理，襯砌小量圬工修補(bǔ)，隧道內(nèi)整體道床混凝土修理，隧道通風(fēng)、照明設(shè)施等。 西安農(nóng)林科技大學(xué) —— 畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 。這是橋梁養(yǎng)護(hù)維修的主要環(huán)節(jié)，其目的是 :預(yù)防病害出現(xiàn)，消除嚴(yán)重危害和臨近超限處所，經(jīng)常保持橋梁各部位狀態(tài)均勻完好，保證行車安全平穩(wěn)。因此，橋梁的養(yǎng)護(hù)維修土作，在做好設(shè)備檢查和狀態(tài)評(píng)估的基礎(chǔ)上，應(yīng)根據(jù)不同的劣化程度，有針對(duì)性地進(jìn)行經(jīng)常保養(yǎng)，綜合維修和大修整治，有效地控制病害的發(fā)生或發(fā)展。若進(jìn)一步完善后推廣應(yīng)用，將使橋 梁 狀態(tài)評(píng)估更為簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確。西南交大有關(guān)專家、教 授，在搜集總結(jié)專家經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)的橋梁損傷評(píng)估專家系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)整座橋梁各部位影響功能的損傷項(xiàng)目及其損傷表現(xiàn)的調(diào)查，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)推理，確定橋梁損傷等級(jí)及其對(duì)策。尤其是老齡鉚接鋼梁疲勞剩余壽命評(píng)估方法，具有一定的針對(duì)性和實(shí)用性，已廣為應(yīng)用。因此，對(duì)橋梁在運(yùn)用過(guò)程中，科學(xué)地診斷病害 ，有效地整治病害，在確保行車安全和適應(yīng)運(yùn)輸發(fā)展前提下，充分發(fā)揮橋梁功能的潛力，最大限度地延長(zhǎng)使用壽命，取得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，具有十分重要的意義。 橋梁在運(yùn)用檢修的壽命周期內(nèi)，根據(jù)狀態(tài)變化和健全度衰退的程度，進(jìn)行適時(shí)的修理，使其最大限度地恢復(fù)原有功能。由于荷載作用和環(huán)境侵害的程度不同，影響結(jié)構(gòu)功能和行車安全的 程度也不相同，因此，橋梁的劣化程度也是不同的。 (2) 狀態(tài)分析評(píng)估 橋梁設(shè)備通過(guò)各項(xiàng)檢查，掌握其實(shí)際工作狀態(tài)后，還需進(jìn)一步進(jìn)行科學(xué)的分析判斷，以能采取有針對(duì)性的整修加固。 d. 檢定試驗(yàn)。主要是需要使用專用儀器的檢查，如線橋年縱斷面測(cè)量、橋梁界限檢查、梁跨撓度和拱度測(cè)量、梁跨結(jié)構(gòu)斷面及平面測(cè)繪、混凝土梁裂紋和中性化程度探測(cè)、鋼梁涂膜裂化程度測(cè)定、支座轉(zhuǎn)角位移測(cè)量、墩臺(tái)變形測(cè)量、河床斷面測(cè)量、隧道襯砌、水源、道床及山體動(dòng)態(tài)等。長(zhǎng)大橋梁及重要設(shè)備，工務(wù)段長(zhǎng)必須親自檢查，分局和鐵路局派員重點(diǎn)參加。秋季，應(yīng)對(duì)橋梁涵設(shè)備進(jìn)行全面檢查和狀態(tài)評(píng)定，據(jù)以制訂次年設(shè)備整修計(jì)劃。對(duì)運(yùn)營(yíng)年久，病害嚴(yán)重并發(fā)展較快的危及行車安全的橋梁，應(yīng)按上級(jí)規(guī)定的期限和要求，指定專人進(jìn)行定期觀測(cè)監(jiān)視。 。一般由工長(zhǎng)、領(lǐng)工員對(duì)管內(nèi)設(shè)備每月或每季度檢查一遍，長(zhǎng)大橋梁還應(yīng)由巡守員每日檢查一次。橋梁檢查工作生要有以下幾種形式 : 查 。 橋梁設(shè)備檢查重點(diǎn)、內(nèi)容、方法可按照大維修規(guī)則的規(guī)定辦理。 5)橋梁養(yǎng)護(hù)與維修的基本內(nèi)容 從橋梁養(yǎng)護(hù)維修 的基本任務(wù)出發(fā)，為確保鐵路運(yùn)輸安全暢通，適應(yīng)列車提速、重載運(yùn)輸需要，橋梁養(yǎng)護(hù)維修應(yīng)重點(diǎn)做好設(shè)備檢查、狀態(tài)分析評(píng)估和預(yù)防整治病害等工作。 (b)以提高質(zhì)量、均衡狀態(tài)為目的，通過(guò)對(duì)更換橋面、鋼梁涂裝壽命周期最佳經(jīng)濟(jì)效益的分析研究，合理匹配三大修程周期，逐步走上設(shè)備良性循環(huán)的軌道。 (c)明確維修在技術(shù)上和作業(yè)上的要求，也就是做到什么狀態(tài) ？ 建立作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 (a)根據(jù)設(shè)備狀態(tài)變化規(guī)律和整體功能的 需 要，確定維修的控制項(xiàng)目和控制條件，建立狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)。 (c)要對(duì)狀態(tài)質(zhì)量和作業(yè)質(zhì)量實(shí)行全面控制。 西安農(nóng)林科技大學(xué) —— 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 (b)根據(jù)變化規(guī)律，統(tǒng)籌考慮，使每次保養(yǎng)后留有一定的儲(chǔ)備能力，對(duì)保養(yǎng)作業(yè)做 出具體規(guī)定，也就是做到 什么狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)。 (5)建立體系 為了使 “狀態(tài)修 ”的原則在維修養(yǎng)護(hù)中切實(shí)應(yīng)用，還必須作出實(shí)施的具體規(guī)定，建立起保養(yǎng)、維修和大修工作管理體系。還由于橋梁設(shè)備中橋面、梁體、支座 但是，為了便于全局性的管理，所確定的周期從宏觀上來(lái)講，在可靠度容許范圍內(nèi)出現(xiàn)稍稍的 “超前 ”或 “過(guò)剩 ”還是正常的，因?yàn)楸绕?“一刀切 ”的情況，畢竟大大減少了盲目性 。 周期的合理確定，應(yīng)以設(shè)備狀態(tài)變化規(guī)律、設(shè)備安全可靠程度和總費(fèi)用最節(jié)省為依據(jù)，一般取決于設(shè)備的變化速率和出現(xiàn)故障的平均間隔。 (4)確定周期 為使橋梁養(yǎng)護(hù)維修工作有效運(yùn)作，必須合理確定 “臨界修 ”位置和間隔時(shí)間長(zhǎng)短的選擇，也就是要確定合理的周期。 (2)制訂標(biāo)準(zhǔn) 在劃分保養(yǎng)、維修和大修三個(gè)修程的界限后，還應(yīng)解決每個(gè)修程在什么狀態(tài)下做 ？ 做到什么狀態(tài) ？ 制訂出相應(yīng)的狀態(tài)臨界標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和工作標(biāo)準(zhǔn)。由于各個(gè)構(gòu)件的材質(zhì)不同、構(gòu)造不同、功能不同，其自身西安農(nóng)林科技大學(xué) —— 畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 的狀態(tài)變化規(guī)律 也不同。 由于整座橋梁設(shè)備是由多種不同構(gòu)件組成的。為此，必須合理地劃分修程、制訂標(biāo)準(zhǔn)、確定周期、建立體系。 (5)積極依靠科技進(jìn)步，全面實(shí)行現(xiàn)代化管理，大力發(fā)展養(yǎng)護(hù)機(jī)械化，不斷提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益，逐步實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化、作業(yè)機(jī)械化、管理科學(xué)化 。 (3)橋梁養(yǎng)護(hù)維修工作應(yīng)根據(jù)鐵路運(yùn)輸需要和 設(shè)備技術(shù)狀態(tài)，按照 “預(yù)防為主，預(yù)防與整治相結(jié)合 ”的原則進(jìn)行，有計(jì)劃地整治重大病害，加固改造設(shè)備，防止病害發(fā)生和發(fā)展，及時(shí)消除危及行車安全的處所，保持橋梁設(shè)備經(jīng)常處于均衡完好狀態(tài)，提高整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 (1)全面貫徹鐵道部提出的《鐵路主要技術(shù)政策》和《鐵路工務(wù)主要技術(shù)裝備政策》的方針，結(jié)合實(shí)際需要和具體條件，制訂橋梁養(yǎng)護(hù)維修工作計(jì)劃和規(guī)劃目標(biāo)。 3)橋梁養(yǎng)護(hù)與維修的原則 西安農(nóng)林科技大學(xué) —— 畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 橋梁養(yǎng)護(hù)維修工作，既要滿足鐵路運(yùn)輸發(fā)展和行車安全的需要，而大部分施工作業(yè)又是在行車條件下進(jìn)行既有設(shè)備的拆除恢復(fù)或修理更換。正確掌握設(shè)備狀態(tài)的變化規(guī)律和劣化程度，適時(shí)地進(jìn)行修理，逐步達(dá)到 “狀態(tài)控制，周期 均衡，設(shè)備改善，保證安全 ”，其基本任務(wù)是： (1)根據(jù)橋梁運(yùn)營(yíng)中的狀態(tài)變化，合理投入人力、物力，適時(shí)進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，預(yù)防或延緩設(shè)備狀態(tài)的劣化，經(jīng)常保持狀態(tài)均衡完好，以保證列車按規(guī)定的速度、安全不間斷地運(yùn)行。因此，做好橋梁養(yǎng)護(hù)維修工作，對(duì)于確保鐵路運(yùn)輸安全，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，具有十分重要的意義。我國(guó)