铁路桥梁不均匀沉降病害整治技术策略探讨郭栋

铁路桥梁不均匀沉降病害整治技术策略探讨郭栋

哈尔滨铁路局哈尔滨工务段

摘要:既有铁路线在运营过程中,由于施工工后沉降及运营过程中各种荷载影响,路基、桥梁出现不均匀沉降,影响轨道线路的平顺性,对行车安全造成隐患。本文针铁路桥梁不均匀沉降整治施工技术进行研究

关键词:铁路;沉降;荷载

一、引言

桥梁是跨越天然障碍物和人工障碍的建筑物,是交通要塞的咽喉。

建设一座桥梁,不但对当地的经济,文化和人民生活有着密切关系,而且建设一座重要的桥梁对一个国家发展交通运输事业,促进文化交流,发展国家经济和巩固国防等方面,都具有很重要的意义。对于公路桥梁的设计,根据其设置的要求和景观的要求,还应当适应桥梁的基本原则,比方说可靠性,实用性,美观性以及与自然环境相协调等要求外,还应该考虑其造型的美观和对与环境相协调的原则,同时应该考虑当地实际情况。需要在靠近农村、铁路、城市以及水利设施的桥梁,应该结合各个有关方面的要求,所以设计人员在工作中必须积累和总结建桥实践当中创造的先进经验,向各个领域推荐经济好效和益好的技术成果,学习采用全新的技术,全新的设备,全新的工艺。设计中应当结合我国的实践,考虑到我国现在的经济水平,引进和学习国外新的科学成就,并把自主创新和学习外国经验结合起来。

二、国内外下沉修复技术

2.1路基注浆抬升技术

路面出现沉陷的原因有如下几种。(1)在填方路基与挖方路基土体交界处,填土与原状土之间含水量、粘聚力及密实度不一,在外界荷载特别是动载作用下,容易引起路基不均匀沉陷进行下去。(2)路堤注浆加固:在沉降区域的路堤顶部,沿着路边施工一排注浆孔,并在注浆前进行孔内插筋,起到防渗、稳固路堤的目的。(3)路基注浆加固:在钻孔的深部进行高压注浆压力0.3~0.7MPa,其目的是强化路基深部的土体,充填路基土体以提高路基土体的强度。(4)路面抬升注浆:抬升路面,尽可能地使其恢复到原来的标高,注浆压力设计为0.3~0.5MPa。

2.2扣件调整

铁路扣件系统紧固系统,铁路扣件系统的作用铁路钢轨扣件是轨道上用以联结钢轨和轨枕或其他类型轨下基础的零件,又称中间联结零件。其作用是将钢轨固定在轨枕上,保持轨距和阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动。铁路钢轨扣件系统分为:弹片扣件系统、弹条扣件系统、扣板扣件系统。调整扣件对于铁路桥梁也是很有效的方法。

2.3桥梁抬升的技术

2.3.1同步抬升

顶升准备、顶升混凝土临时立柱施工、千斤顶系统及临时支座设施的布设

置、安装横向、纵向限位装置;解除桥面伸缩缝及其它联系、预顶。顶升完毕后,撤下保护顶,在保护顶位置设置临时支座。拆除原墩顶临时支座,凿除原墩顶混凝土,接长原墩台,安置支座。千斤顶分步落梁,拆除顶升装置,及保护装置。恢复墩台处地面原貌。更换伸缩缝。进行桥梁两侧引道的施工。

2.3.2分步顶升

按50mm一步阶来算,每5-8mm为一个步长,并且保护顶与主顶须保持上升一致。每步长顶升完成后应该及时在原支座位置安放6mm左右厚钢板作为临时支撑。全部顶升系统必须进行实时的监控。当顶升到100mm后应及时更换临时垫块替钢板。在顶升的过程中,千斤顶只缓慢加力。

1)接下来进行第一步阶顶升。在顶升过程中,巡视桥面及注意监控梁底,如果梁低出现裂缝,应当立即停止顶升,待分析出出现裂缝的原因后做出处理后才继续进行顶升。其中顶升过程中采取以下监控措施包括力监控,位移监控,桥面监控:

①力监控

按时监测各个千斤顶的实际承载力,当同一墩台处顶升千斤顶的理论顶升力与实际顶升力相差10%以上时,应该停止顶升,待检查完分析原因,问题解决后才能继续顶升。

②位移监控

在墩顶的部位设置位移传感器百分表,顶升过程中,每个百分表应该安排专门的人员对数据进行实时监控,如果发现任意一跨在两墩处的位移差超过3mm以上,应立即停止顶升。按时检测各墩顶处的竖向位移,根据各点处的位移对千斤顶进行调整,保证千斤顶升的顺利完成。同时利用同步顶升系统自带的位移监控功能,安排专门的人员实时监控各千斤顶间的顶升位移,各千斤顶间的位移差不能超过3mm。

③桥面高程监控

在桥台、跨中及墩顶部位设置高程捡测点,当千斤顶每顶升一步阶,利用全站仪对各点进行其高程测量,并且要求各个墩顶间的竖向位移差不能大于3mm,否则停止顶升。当完成第一步阶顶升后,纵向位移偏差量、测量桥梁横向,调整位移偏差。

2)检查顶升系,合格后才能进行第二步阶顶升。第一步阶顶升与第二步阶过程相同。

3)逐步顶升至施工作业高度顶升过程与一步阶顶升与第二步阶过程相同。

结束语:对于一座具体的铁路桥梁,解决它的不均匀沉降方法并不是唯一的,它既可以是路基注浆抬升技术,扣件调整,桥梁抬升,等常规方法,也可以是通过改进已有设计,甚至可以提出一些新的构思作出具有一定创新的方法。作为一名工程师的职责就是要创造出最合适的方法来解决工程上的问题。一个合理的创新构思,不仅能够提高结构安全,能够降低工程造价,还能够起到改善使用的功能和结构的效果。因为桥梁是跨越天然障碍和人工障碍的建筑物,我国东面,南面临海,河流湖泊众多,所以要构建的桥梁也很多。我国经济发展迅速,全国的高速铁路、高速公路、城市的交通网络建设方兴未艾。现在,我国已建成的各类现代化桥梁,拱桥,梁桥,悬索桥,斜拉桥等在世界桥梁排名上都进入了较好的名次。对于病害的修复变成了一个重要攻克的难题,是我们每一位桥梁工作者的重要职责。

参考文献:

[1]邵旭东.桥梁工程[M].北京.人民交通出版社.2001.

[2]李自林.桥梁工程[M].武汉.华中科技大学出版社.200.8

[3]彭大文李国芬黄小广.桥梁工程[M].华中科技大学出版社.2008.

[4]沈蒲生.混凝土结构设计原理[M].北京.高等教育出版社.2007.

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