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铁路桥梁的耐久性研究

2015-06-29陈秋生

科技资讯 2015年12期
关键词:耐久性铁路桥梁

陈秋生

摘 要:该文根据对铁路桥梁的设计结构、使用辅助材料、施工建造、后期保养等方面的研究和讨论,以得出影响铁路桥梁的耐久性的主要因素和次要因素。从而给予实际情况充分的帮助。最终满足铁路列车安全运行和乘客满意舒适程度的要求,达到节省资金和时间的目的。

关键词:铁路 桥梁 耐久性

中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(c)-0080-01

1 铁路桥梁的主要特点

铁路中桥梁所占的比例大、且高架长桥较多;铁路桥梁的跨度以小跨度为主;桥梁要求刚度大、整体性较好;桥梁要求纵向刚度要大;桥梁重视改善结构耐久性,用于检查和维修;桥梁强调结构与整体环境的协调一致。有了这些特点就可以很好地对症下药来解决桥梁耐久性的问题。

2 铁路桥梁设计发展现状对于耐久性的影响及解决方法

长期以来,设计师一直偏重于结构计算方法的研究,却忽略了构造细节方面的要求。该研究者者在这里浅谈一二:过于重视强度极限状态而轻视使用极限状态和耐久度的问题,然而,在桥梁的生命周期中最为重要的就是使用过程中的性能表现。以上问题要求设计师要积极探索新的桥型和结构,并且更注重桥梁的设计强度和刚度,并且不要忽略桥梁的安全性和耐久性。我们也要积极借鉴国外成功的经验和做法,除此之外也要不断的探究以求进步,达到桥梁设计对于桥梁耐久性的最佳结果。最终的设计结果中,桥梁应以下性能:(1)梁体应有足够大的竖向刚度、横向刚度,以保证线路的高顺平性和避免不良的车、桥动力响应。(2)桥梁墩台应有足够大的纵向深度,以限制桥上无缝线路轨道的附加应力和制动时梁轨的相对位移,保证线路的稳定。(3)桥型的选择应避免增设无缝线路伸缩调节器。而忽视以上性能的应用,最后导致了耐久性的缺失。

3 铁路桥梁使用辅助材料对于耐久性的影响及解决方法

铁路桥梁使用辅助材料的好坏和是否恰当都对桥梁的耐久性有着深刻影响。在世界上所有桥梁的基本材料都是一样的,但是,最终的使用结果却有好有坏,究其原因,除去在建造过程中利用不合格材料的影响外,就是在辅助材料上选择的不同才影响了最终的结果。

4 铁路桥梁的施工建造对耐久性的影响

对铁路桥梁耐久性格外关注的原因是基于长期以来对桥梁的使用经验和铁路的重要性。尽管铁路桥梁设计时预估使用寿命为100年,但是只有在设计施工十分精心并在运营时认真检查、及时养护的情况下才能出现。在现实情况下,不少桥梁往往使用不足50年便出现了种种劣化情况。在建筑过程中,混凝土中含气量影响着桥梁的抗冻耐久性,通过研究和控制混凝土中含气量,控制混凝土的耐久性指数,如图1。

由上图可以看出,混凝土的含气量控制在3%~4%最好,含气量太低,耐久性年限达不到,含气量太高,混凝土的强度会偏低。

5 铁路桥梁的后期保养维护对耐久性的影响

桥梁的耐久性不仅在施工中通过试验取得合格数据就算完成,还要注意桥梁的使用过程中注重后期保养和维护,就会减少在中断交通情况下进行的修补,减少了相关费用的浪费,且避免由于经常病害不能及时得到整治而恶化的情况,也不会最终危及安全,造成巨大的经济损失。而且,桥梁养护经验表明,病害越早发现、及时整治,所需费用就少,并且不会影响结构的耐久性。所以,为增加铁路桥梁的的耐久性,在桥梁养护工作过程中的重点是首先要加强检查。而且,再设计中要重视使结构遵守易于检查、方便维修的原则。

6 总结

根据国内外混凝土桥梁的使用经验并结合铁路桥梁的的特点,保证铁路桥梁耐久性的设计原则有:优先使用上承式预应力混凝土结构,桥梁要有足够的刚度和良性的整体性;桥梁的品种及规格要简明,外形及截面尺寸应标准化、规模化;尽量采用整体双线桥面,使承重结构置密闭、不透水的桥面遮挡之下;整体桥面铺设密闭、有效防水层,横向排水坡度不小于2%,两桥孔之间的接缝宜采用连续防水体系,防水层上要覆盖致密、耐磨的保护层,厚度不小于5m;桥面应设置易于检查、维修的排水设施。要考虑线路有纵坡时的桥面排水设施。应使桥面水迅速排走,而不流经梁体;主梁的封锚机接缝处应在构造上采取防水措施,不能让水有深入的可能;要在墩台的顶面设置有效的排水系统,防止表面及支座处积水;主梁的设计构造要求简介、统一、任何部位都能让检察人员容易接近,进行检查;混凝土桥梁尽可能地采用高性能混凝土;为保证线路的稳定,要严格监控预应力混凝土梁的徐变上拱;支座的构造应考虑便于更换,墩台顶面要预留顶梁位置;在结构有可能产生裂缝的部位要适当增设普通钢筋以控制裂缝的发展;高架桥线路一般桥下无水,应沿桥设置便道,以便道在桥下进行检查,不能在桥下进行检查的桥梁应在桥上设有相应的检查、维修设备,主梁截面尺寸的拟定不宜太紧,各项尺寸应能保证混凝土灌注及震倒质量等。

7 结语

随着我国铁路的建设和发展以及设计计算水平和施工工艺的提高,除了有新的桥型被使用,相信会与更多的新技术和新材料被应用于铁路桥梁的的建设,也相信随着社会的发展,相应的法律也会越来越完善,相关部门也可以加强管理和监督,来保证桥梁的质量。相应的部门也会增大投入以保证桥梁的养护和维修的完整,最终提高铁路桥梁的的耐久性。这些措施和投入的增加,正标志着我国铁路的建设达到了一个新的水平,同时必将促进铁路的进一步发展和完善。

参考文献

[1] 何谋杰.腐蚀环境下混凝土桥耐久性监测系统研究[D].成都:西南交通大学,2011.

[2] 张敬雷.铁路支座砂浆耐久性能研究[J].四川水泥,2015(2):339-340.

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