浅谈铁路桥隧建筑物病害及修复技术

张帅

内蒙古伊泰集团有限公司 内蒙古鄂尔多斯市 010300

摘要：近年来我国铁路建设高速发展，为了保证铁路安全、平稳、不间断运行，运营后的铁路设备维修养护成了各铁路公司的重点工作。桥隧建筑物是铁路线路的重要组成部分，结构复杂，修建困难，造价较高，一旦发生较大病害问题，会造成铁路运行安全。因此对于铁路桥隧建筑物病害的分析及修复技术的探讨，显得很有意义。相关成果可供铁路工作者开展普速铁路桥隧建筑物检定、维修养护工作和规范修订参考。

关键词：铁路；桥隧；病害；修复

1 引言

铁路桥隧建筑物裂缝对结构稳定情况具有很大的影响，裂缝检测已成为日常桥梁安全检查的主要任务之一。在过去的几十年中，桥隧建筑物裂缝依赖于表观检查，主观因素大，耗时长且效率低下。本文结合近年来铁路桥隧建筑物检定工作的相关实践，对铁路桥隧建筑物出现的裂缝、支座病害、渗漏水等问题进行探讨，供铁路桥梁检定、维修养护工作参考。

2 铁路桥隧建筑物病害

2.1 铁路隧道领域的病害

（1）二次衬砌背后空洞。隧道二次衬砌空洞形成的原因很多，施工中很难避免。隧道二次衬砌拱顶混凝土是自下而上浇筑的，受混凝土自重作用，拱顶混凝土很难浇筑密实，稍有不慎就产生拱顶空洞。衬砌背后存在空洞时，对应部位的支护结构最先出现裂纹，且产生较大的弯矩值及衬砌应力，衬砌背后空洞将减弱其支护结构与围岩的相互作用，严重影响其力学特性。（2）衬砌裂纹。由于地质、气候条件、设计、施工、运营等因素影响，隧道建成后会出现不同程度的裂纹。衬砌裂纹是较容易出现的隧道病害，是造成衬砌结构损坏、失稳坍塌的重要原因。为确保设备状态良好，针对裂缝宽度大于0.5mm的纵深裂纹和贯穿裂纹，需及时进行整治。（3）衬砌渗水。隧道大部分渗水位于施工缝处，个别位于边墙、拱腰位置，拱顶基本上没有渗水。从渗水部位分析，渗水有以下原因：一是地质影响；二是光面爆破效果不好；三是节理裂隙发育，地下水往裂隙处渗出，在施工时未进行处理；四是施工缝处止水带安装不规范；五是防水板安装不到位；六是隧道周围裂隙水中钙物质较多，造成导水盲管堵塞。隧道渗水病害会对隧道稳定、洞内设施、行车安全和隧道周围水环境产生诸多不良影响，甚至会影响其内部结构及附属设施，降低使用寿命。（4）二次衬砌掉块。二次衬砌掉块多是因为裂纹发展或施工质量不良产生，如有松散混凝土在隧道顶部，其对列车来说是定时炸弹，发现该病害必须及时处置。

2.2 铁路桥梁领域的病害

（1）桥梁人行道及其附属设施存在病害。桥梁人行道及其附属设施病害主要包括：人行道步板配筋不符合设计出现裂缝、露筋、钢筋锈蚀问题，导致步行板承载能力不足；钢支架锚固螺栓数量不足、锚固螺栓锈蚀、与支架连接不良，导致承载能力不足等。这些病害一般会直接影响作业人员的人身安全，需要积极整治，确保其状态良好。（2）桥梁支座病害。支座承受着列车与梁体的作用力，在重载列车通过桥梁时，影响最大的部位就是支座，加上列车的摇摆以及制动因素，在动荷载的作用下支座磨损也会增大。总之，桥梁支座出现病害会直接影响到铁路桥梁的稳定性，一定要高度重视并及时处理。（3）桥梁梁体混凝土裂缝病害。梁体下部承受着极大的拉应力，极易出现开裂现象，加上目前铁路运输载重的增加，在增加应力的同时也加大了对混凝土梁体的破坏，加快了裂缝的产生。梁体产生裂缝会使钢筋外露，而钢筋接触到空气及水汽，就会造成腐蚀，降低混凝土梁体结构稳定及强度。

3 铁路桥隧建筑物病害修复技术

3.1 对隧道衬砌渗漏水的修复技术

①裂缝渗漏水处理措施：裂缝处采用注浆嘴注环氧树脂方法进行止水，止水后应在裂缝走向两侧各20cm范围内的基层表面涂刮两层渗透结晶型防水涂料。②单个漏水点的处理措施：首先在出水点周围凿出宽5～7cm、深5cm的楔形槽，并用清水清洗刻槽及其周围；其次将拌制好的速凝型无机防水堵漏剂填入槽中并高出少许，然后用抹刀抹平，并保持至少15min的湿润；最后在槽及其周围刮涂两层渗透结晶型防水涂料。③边墙排水槽设置：隧道二次衬砌渗漏水地段，衬砌边墙排水槽段采取“以排为主”的原则，其余均采取“以堵为主”的原则进行处理。施工缝宜采用凿槽埋管引排处理，首先将其切割成倒梯形结构排水槽，槽内根据渗水的严重程度斜向上45°并钻直径30mm引水孔，孔深为二衬厚度，墙脚设坡度不小于3%的水平方向引水孔，孔内插入直径30mm盲管（外包无纺土工布），将水引入排水槽，通过排水管引入水沟。排水槽内埋设直径100mm半圆形PVC管，采用钢卡固定后，用速凝型无机防水堵漏剂封堵填充，外刮涂两层渗透结晶型防水涂料进行防水。

3.2对桥梁病害的修复技术

（1）桥梁人行道及其附属设施病害的修复。①人行道步板承载能力不足：步板采用工厂化集中预制、振动台振动成型。人行道步板采用混凝土梁钢支架人行道加固图制作。②锚固螺栓承载能力不足或需增加锚固螺栓加固：预埋件和连接螺栓等采用多元合金共渗+钝化处理。人行道支架与梁体的锚固连接加固按照混凝土梁钢支架人行道加固图要求，采用植筋法锚固。植筋抗拔承载力按《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ145-2004）要求进行现场非破坏性检验。③更换承载能力不足的钢支架：角钢支架、栏杆立柱、扶手、栏杆钢筋、检查梯等采用多元合金共渗+钝化处理或热浸锌处理。（2）桥梁支座病害修复。①支座垫石开裂的修复：对原有开裂部位进行凿除，并采用高强度混凝土进行浇筑，做好养护工作。②支座严重病害修复：可以采取更换优质材料支座，利用这些新颖优质的材料可以提高支座的稳定性，满足高频重载的运输要求。③对铁路运输提出一定要求，铁路的驾驶要尽量平稳，避免过分急促的行驶，尤其是铁路在进出站口的时候，驾驶员要注意动力的控制，避免某一时刻对铁路的压力过大，挫伤铁路的梁体支座，影响铁路建筑的预期使用性能。（3）桥梁梁体混凝土裂缝病害修复。①对于铁路桥梁的垂直弯曲裂缝：检修人员可以通过该类裂缝的形成原因制定合理的定期检查方案。对于存在问题的桥梁，检修人员可以针对垂直裂缝的特性进行混凝土填补，在填补工艺中检修人员应当重点保障混凝土的质量，确保检修部分在未来较长的时间段内不出现裂缝问题。②对于宽度<0.5mm裂缝的修复：将裂缝表面打磨、缝内灰尘清除干净，直接用环氧树脂砂浆进行封闭处理。③对于宽度≧0.5mm裂缝的修复：首先应将裂缝两侧20~30mm部位进行打磨处理，并将裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层等污物清理干净；然后使用封缝胶进行封缝，并隔50cm埋设注浆嘴；其次使用裂缝胶从注胶嘴向裂缝内注胶，压力保持在0.1-0.2Mpa，注胶压力上升缓慢困难时或另一注胶口有胶溢出，可以判断为注胶饱满；最后当胶凝固达到一定强度后，拆除注胶嘴，并用封缝胶封堵。

4 结束语

总而言之，铁路桥隧建筑物的检定、维修养护是一项重要的工作，关乎到铁路运行安全及作业人员人身安全。所以，对运营铁路的公司应设置专门的维修管理机构，配置必要的施工作业机具、测试仪器及检修设备，同时加强桥隧建筑物的检查，对常见病害分析并采用合适的修复技术对病害进行修复，使桥隧建筑物状态保持均衡完好，确保铁路安全、平稳、不间断运行。

参考文献：

[1] 伏玉昕.铁路桥梁常见问题修复技术及修复工艺[J].江西建材,2017(02):170+172.

[2] 张守龙. 铁路桥梁混凝土护栏耐久性及维护技术研究[D].兰州交通大学,2013.

[3] 杨宣广,李勤良.震后铁路桥梁工程病害及加固修复[J].四川建筑,2012,32(02):166-168.