既有铁路桥梁水害、病害分析与整治办法

冯超

【摘 要】介绍既有线铁路桥梁水病、病害的主要类型和形成原因，并从设计和养护管理两方面提出了桥梁水害、病害防治对策。针对不同的成因及病害程度选择有效的加固方法，提高既有线桥梁加固的合理性、经济性。

【关键词】铁路桥梁；既有线；加固方法

【Abstract】The main types and causes of water diseases and diseases of existing railway railway bridges are introduced. The bridge water hazards and disease prevention and control countermeasures are proposed in terms of design and maintenance management. According to different causes and degree of disease， effective reinforcement methods are selected to improve the rationality and economy of reinforcement of existing bridges.

【Key words】Railway bridges；Existing lines；Reinforcement methods

目前我國铁路营运里程已达 12.7万公里， 其中存在很多老龄桥。随着铁路运输运量的不断加大及列车的不断提速， 既有的一些老、旧桥梁由于受到原建设阶段设计、 施工及材料的限制， 病害大大增加， 危及列车运营安全。为保证运输行车安全及运量要求， 对既有桥梁的维修、加固就显得及其重要 。而国家及各行业部门均未出台专门针对铁路既有桥梁加固的设计、 施工规范及验收标准， 所以铁路既有桥梁加固维修实践经验的总结和理论的进一步完善就显得尤为必要。

1、桥梁加固的研究现状及发展趋势

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： （1）投入使用后约2 0年， 称为小周期； （2）约6 0年， 称为大周期。目前中国范围内的混凝土桥梁基本处于小周期与大周期之间，国内正在积极进行相关检测及加固技术的研究， 以提高桥梁的安全性和使用寿命。

2、桥梁水害、病害产生的原因

（1）原建设阶段设计标准低或设计不周；

（2）施工缺陷， 混凝土施工质量差， 级配不合理， 钢筋混凝土保护层不均匀致使部分表皮混凝土剥落出现露筋；

（3） 运量的不断加大， 列车速度的不断增加， 致使桥梁激振频率加大，不符合规范要求， 桥梁横向振幅不符合规范要求，使梁体发生裂缝；

（4）自然磨耗、意外灾害致使桥梁结构受损；

（5）地形地貌特征、人文社会环境发生变化；

（6）基础结构型式选择不当、基础埋深不足；

（7）防护设施不完善、养护不及时。

3、既有桥梁水害、病害整治对策

3.1 桥涵水害防治对策。

既有桥涵发生水害的根本原因是桥涵无法满足暴雨洪水时水流从桥下顺畅通过。因此，桥涵的设计不仅要考虑结构刚度和强度满足设计要求，还因考虑水文地质等因素。主要分为以下几点：

（1）在桥位的选择上，应尽可能将桥位选择在河床稳定水流畅通的河段上，减少桥涵水害发生的可能性；

（2）在确定桥涵结构方案时，应充分考虑地形地貌水文与地质等因素对于那些历史上曾经发生过桥涵水害的河段，在新建桥涵时，结合以后发生水害的可能性，合理布设结构的孔跨，并且计算最大冲刷深度与河床地质情况，确定墩台基础的安全埋置深度，保证墩台基础的埋置深度合理，防止让河水掏空；

（3）结合水文地形和地质等条件，根据实际需要，合理布设必要的调治构造物，如导流堤截水坝等，使水流均匀顺畅的通过桥孔，防止桥位附近的河床和河岸产生不利的变形，保证桥梁墩台和桥头引道的正常使用。

3.2 老旧桥涵病害整治加固对策。

既有桥梁的结构形式多种多样， 地质情况千差万别， 同时桥梁加固施工也受到行 车条件、 施工空间等限制， 必须根据每座桥梁的实际情况进行具体分析， 选择适合的加固 方法。一般铁路桥梁加固有以下几种方法：

（1）更换主梁（ 板） 加固法：对于旧桥上部结构设计荷载等级较低， 但桥梁下部结构功能良好的情况， 梁体纵向开裂较多、主梁受力现象明显， 没有加固维修的意义。更换旧桥主梁（ 板） ， 提高桥梁荷载等级是解决此类危桥最直接的办法。

（2）桥墩护套加固法：由于桥梁墩台埋置深度较浅、 施工质量或流水冲蚀严重等原因， 导致墩台基础外露、开裂破损或大面积表面冲蚀、风化、剥落时， 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。

（3）预应力筋横向张拉加固法： 加固原理是在同孔的两片梁体间增加横隔梁， 通过预应力筋施加预应力， 增强梁体的稳定性。预应力筋与原结构为无粘结连接， 只在梁体外端锚具锁定部位与原梁体连接， 在梁体少量增加荷载的情况下， 极大提高梁体刚度和稳定性。

（4）粘贴钢板加固法： 粘贴钢板法施工较为方便， 施工方法是用环氧树脂砂浆作为粘结剂， 用锚固螺栓作为钢板的加压措施， 使钢板粘牢， 与梁体共同承受结构变形时产生的拉应力和剪应力。施工是需注意钢板与原结构混凝土之间的锚固与粘结质量。

（5）粘贴纤维布法： 近年纤维加固成为新兴加固工艺，纤维是加固桥梁经济、安全、 可靠的新型材料， 施工工期短，综合费用低廉。加固后不影响原结构外形美观， 基本不增加附加荷载， 对基础结构不会增加额外承重荷载。加固后表面平整， 线形流畅。与粘钢法比较有很大的优势。

3.3 加强对沿线桥涵养护管理工作。

（1）从目前的铁路桥涵水害、病害调研情况来看，出现受损桥涵多为早些年修建的桥梁，受当时设计水平或施工条件的制约，不可避免地出现了一些不合理的情况 因此，针对目前的情况，最有利可行的防治桥涵水害、病害的方法就是加强日常的养护管理通过对桥涵检查，可以及时发现桥涵存在的病害，并根据桥涵受损或破坏的程度，确定桥涵所属技术类别，为安排桥涵大修中修小修和正常养护工作提供依据。

（2）加强对既有桥涵的日常监测。当监测值趋近临界值时，适时发出必要的警告信息，提前对桥涵进行加固，并进行救灾准备，以确保桥梁结构及人民生命财产安全，也为工程抢修人员抢修及必要的管制提供依据。

4. 结束语

我国铁路桥涵水害、病害问题日益趋显，较为严重。本文采用现场调研和理论分析的方法，统计分析既有铁路桥涵病害种类，系统总结了桥涵病害的主要类型和形成原因，并从设计和养护管理两方面提出了桥涵水害、病害防治对策。对老旧铁路病害防治等有着积极的意义，可为既有铁路桥涵病害的普查和整治提供参考和依据

参考文献

[1] 中华人民共和国铁道部铁路桥梁检定规范铁运函[2004]120 中国铁道出版社， 2004.

[2] 铁路桥隧建筑物大维修规则 中国铁道出版社 2001 . 11.

[3] 刘真岩 周建斌. 旧桥维修加固施工方法与实例.

[4] 杨国静 游励晖 郑晓龙. 西南山区铁路桥涵水害分析与防治对策.

[5] 李强 . 既有线铁路混凝土桥梁病害分析与加固方法.

[文章编号]1619-2737（2018）02-03-692