铁路既有线桥梁病害综合整治分析

刘双

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摘要：铁路既有线桥梁病害包括梁体裂缝、墩台墩身裂缝、底板空鼓、横向连结失效、局部混凝土缺陷、支座失效等^[1]，其中裂缝和缺陷病害较为常见，整治技术虽然成熟，但频繁的作业依旧困扰着业务部门^[2]。本文归纳总结已有施工方案和技术，并且结合某线路综合整治项目予以实施尝试，最终得到一套完整的处理方案，以供其他单位学习参考。

关键词：铁路桥梁；病害整治；缺陷修复；桥梁加固

1 研究背景

裂缝、空鼓、混凝土缺陷等病害问题一直影响着既有线铁路桥梁，也是工务部门经常面对的问题。现有的整治技术相对完善，但搭配组合的效果不佳，为保证行车安全，常常单独作业。因此，本文参考多种整治技术，以某铁路桥梁病害整治为切入点，研究多种技术同时应用下对桥梁和运输的影响，为类似项目提供参考。

2 施工方案

2.1 梁体整治方案

通过对梁体增设跨间横梁改善梁体横向刚度，提高结构横向抗倾覆稳定性；通过对下行重车线梁体裂缝修补后粘贴钢板提高结构刚度，降低钢筋活载应力幅，限制梁体裂缝的开展；通过对梁体防排水体系进行改造和梁体表面涂装提高混凝土结构耐久性。

（1）梁体裂缝及破损修补

对梁体宽度大于等于0.15mm的裂缝采取压力注浆法进行灌注。对混凝土局部破损处采用专用修补水泥砂浆进行修补处理，对其中存在钢筋外露锈蚀的应首先对钢筋进行除锈处理，并喷涂阻锈剂。

（2）底板空鼓混凝土修补

对底板混凝土空鼓处凿除重做处理。凿除混凝土至坚实混凝土基面，对存在钢筋外露锈蚀的首先对钢筋除锈后喷涂阻锈剂，然后灌注专用修补水泥砂浆。

（3）梁底粘贴钢板加固

对梁底粘贴钢板加固处理。钢板粘贴范围根据梁长调整，应尽量覆盖全桥，横向由底板向腹板延伸一定距离，相应钢板工厂预弯成型，在底板和腹板交界处倒圆角，相应梁体转角处也打磨成圆角。

粘贴钢板采用压力注胶法粘贴，钢板粘贴前应对混凝土基面凿毛并清理干净，钢板固定螺栓采用植入合金钢锚栓；钢板表面涂装防护，螺栓植入前应进行多元合金共渗+钝化防腐处理。

（4）梁体横向加固

横梁采用劲性骨架混凝土结构，梁体表面设定位钢板。H型钢一端固定钢板与定位钢板间设一组楔形钢板，通过纵向打紧形成预紧力。横梁混凝土采用C55自密实混凝土，内设纵向钢筋和箍筋，纵向钢筋梁端与H型钢固定钢板焊接连接。

3 施工工艺

（1）梁体裂缝修补

1、清除裂缝附近尘土、油污，测量裂缝宽度。确定注浆口的位置，并预先贴上胶布，按裂缝越细间距越小的原则考虑，每条裂缝不得少于2个注浆口。

2、配置封缝用浆，用刷子涂刷在裂缝上，封闭裂缝，对于贯通的裂缝，要同时对两侧进行封闭。

3、开始注浆前，先配制注缝浆，每次不宜多配，避免一次用不完粘度变大失效。

4、按从下向上的注浆次序对裂缝进行灌注，注意观察相邻的注浆口，当流出浆液时，说明两口间裂缝已注满浆液。

5、全部裂缝注完后，可于次日铲去注浆口和封缝材料，清理裂缝表面。

（2）梁体混凝土局部破损修补

1、清理混凝土破损基面，凿除松散混凝土，外露锈蚀钢筋进行除锈，并喷涂阻锈剂。同时，将混凝土基面或缺陷部分用清水清洗干净，使基面保持干燥、无杂物.

2、按厂家提供的配合比拌制供涂抹的混凝土专用修补水泥砂浆，并妥善保存已配置好的砂浆，防止固化和污染。

3、在基面或缺陷部位涂刷一层专用修补水泥浆，再将专用修补水泥砂浆用抹刀填补缺陷部分。

（3）梁体空鼓修补

1、对底板空鼓混凝土凿除至坚实混凝土基面，外露锈蚀钢筋进行除锈，并喷涂除锈剂。将混凝土缺陷部分用清水清洗干净，使基面保持于燥、无杂物。

2、架立模板，并在标高较高侧设置灌注孔.按厂家提供的配合比拌制供灌注的混凝土专用修补水泥砂浆，并防护保存。

3、灌注专用修补水泥砂浆，至承受运营荷载时的静养护时间不小于3小时，依序进行下一处空鼓混凝土的修补。

（4）梁体粘贴钢板

1、混凝土表面处理。结合现场测量定位，在需灌钢加固混凝土的表面放出钢板位置大样，凿除需灌钢区混凝土表面2~5mm厚的表层砂浆，使坚实的混凝土石外露，并形成平整的粗糙面。

2、钻孔植埋螺栓。利用钢筋混凝土保护层测试仪查明混凝土内钢筋布置，然后钻孔，应避免钻孔打孔时碰及钢筋。植埋全螺纹螺杆，其距灌钢板边缘的距离应控制在5~10cm之间。

3、安装钢板。依据现场植埋的螺杆，对待灌注的钢板进行配套打孔，然后将钢板的粘贴面用喷砂机进行除锈和粗糙处理。将钢板固定在螺栓上，并保证钢板与混凝土表面的间隙在3mm左右，确保灌注胶层的厚度在3~5mm之间。

4、配制结构胶。按照供应商提供的产品说明书要求的比例配制结构胶，粘钢灌注胶应在封边完成，且钢板封边胶达到完全固化有足够的强度后再进行配制和使用。

5、封边。将注入口粘结在钢板的注入孔上，在钢板边缘插入排气管，在膨胀螺栓头上罩上盖碗，然后用钢板封边胶封闭钢板边缘，完成封边，注入口布置间距为2~3m。

6、灌注。用泵将粘钢灌注胶从注入口灌注到钢板和混凝土的空隙中，灌注工作持续到所有排气管均有胶液流出。当排气孔出现浆液后停止加压，以钢板封边胶堵孔，再以较低压力维持10分钟以上。钢板安装完成至灌注粘钢胶的时间不得超过24小时，以确保钢板的粘贴效果。

7、钢板表面防腐处理。经检验确认钢板粘贴固化密实效果可靠后，去除所有注入口和排气管，并清除钢板表面污垢，对涂层存在损坏的局部钢板及锚固螺栓进行防腐涂装处理。

（5）梁体横向加固

1、劲性骨架制造。H型钢与固定钢板在工厂焊接成整体，采用全熔透V型坡口焊。焊缝表面应沿纵向机械加工，焊接材料、工艺和质量应满足相关规范的要求。根据梁体植筋钻孔位置和设计对锚固钢板和H型钢腹板钻孔，所有钢件出厂前应完成防腐涂装。

2、混凝土表面处理。根据设计图纸的要求并结合现场测量定位，在固定钢板对应混凝土的表面放出钢板位置大样，凿除需灌钢区混凝土表面2~5mm厚的表层砂浆，使坚实的混凝土石外露，并形成平整的粗糙面，表面不平处应用尖凿轻凿整平，再用钢丝刷刷毛，剔除表层疏松物，最后用无油压缩空气吹除表面粉尘或清水冲洗干净，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。

3、横梁钢件安装。清洁描栓孔，注入植箭胶至孔深2/3，并在植筋胶形成强度前完成以下作业，时间控制在15分钟内。

4、绑扎钢筋网。按设计布设横梁钢筋网，其纵向钢筋与固定钢板焊接，横穿H型钢腹板的水平筋在型钢腹板处电焊处理。

5、灌注混凝土。架设模板，从侧面顶部浇筑C50自密实混凝土，混凝土所采用水泥、粗细骨料、掺合料的外加剂各项指标及拌合物工作性能等均应满足相关规范的要求。利用施工天窗一次灌注横梁混凝土，辅以插入式振捣器侧振，以确保混凝土密实。

6、混凝土养生。混凝土灌注完成后24小时不间断洒水自然养生，养生时间不小于7天，冬季施工应采取保温措施。

4 结论建议

本研究通过将梁体裂缝及破损修补、底板空鼓混凝土修补、梁底粘贴钢板加固、梁体横向加固等多项整治方法相结合，充分利用天窗时间和行车间隔，加快施工平台布置和操作空间安装，能够有效改善桥梁病害情况，本研究多种整治工艺结合的思路，能够为其他类似病害提供参考。

[1] 程明照. 浅议铁路混凝土桥梁结构病害的处理措施[J].基层建设,2017(21)

[2] 陈秀强. 浅谈铁路桥梁的病害与处理[J].教育学文摘,2019(03)