我段现有钢梁桥50座, 多建于20世纪70～90年代, 经过长期列车荷载通行, 线桥结合部是病害的常发部位之一, 病害多以结合部下沉现象出现。由于工务段设备结构的分工不同, 将工务设备细分为线路设备和桥梁设备。线路工区对结合部下沉的整治办法:一是起道捣固来整平;二是用胶垫板在轨下抽垫来达到整平目的。由于线路养护和桥梁养护分别进行, 因此, 线桥结合部的病害经常会循环产生, 难以根除。如果不及时整治, 将对行车安全造成严重隐患。
由于结合部长期处于列车的动荷载作用下, 桥头路基不断被压缩和下沉, 使刚性桥梁和柔性路基产生一个高差, 加上原设计标准低, 未在线桥结合部设置缓冲的过渡段, 使得该段路基下沉并引成道砟囊;调查表明:宣杭线、沪昆线沪杭段桥上线路坡度在-6‰～4.5‰之间;有90%以上的桥头路基其累计下沉量在200～520 mm之间, 个别下沉量达670 mm。
路基的下沉导致轨面几何状态的变化, 具体表现为以下几点。
(1) 轨下形成明吊或枕下暗吊, 水平不能很好确保, 时有II级、III级分出现。
(2) 混凝土枕中部开裂折断 (木枕铁垫板折断或扣件失效) , 造成轨距得不到保证。
(3) 引起结合部护轨立螺栓折断与桥上木枕浮钉超标。
(4) 下沉处易缺碴, 若得不到及时补碴, 容易使无缝线路产生变形。
一般线路工区通过不断起道捣固来顺接桥头外因路基下沉引起的线路大坡度, 大机维修中也只是抬道而不落道;久而久之, 钢梁桥桥头外的线路被越抬越高 (道砟桥面除外) 。在桥头部位线路工区顺接轨面常用的办法是在轨下垫胶垫板, 多垫厚度超标, 厚度过大对横向轨距产生不利, 不垫则在该处引成坑洼或竖曲线, 处理不当易造成恶性循环。
分析产生上述病害的主要原因有以下几点。
(1) 地质方面:部分钢梁桥建于软土地基上, 由于软土的固结时间长, 沉降量大, 加上江南地区汛期长, 雨量多, 极易造成水土流失, 加剧路基沉降。
(2) 设计方面:在原桥梁、线路结合部设计中, 没有对地基进行专门处理, 未设置缓冲过渡带, 造成结合部地基力学性能的突变。
(3) 施工方面:原施工单位为赶时间, 抢进度, 土方填筑没有按规范要求分层密实。
(4) 管理方面:线、桥工区各自管理, 信息互通不及时, 整治病害不同步。
目前, 针对我段线桥结合部病害的治理, 关键在于完善整治线桥结合部病害的管理体系。如果线路、桥梁工区依据分工, 各做各的, 缺少信息沟通和处理病害时的相互配合, 只是治标不治本。线桥结合部轨面不平顺往往最先反映在线路的几何状态上, 根据轨面不平顺的处所现场分析原因, 结合桥头路基基础的稳固情况, 综合进行整治方能确保结合部线路几何状态的稳定。因此在日常的病害整治过程中, 线桥要相互协作, 共同负责, 才能把病害整治好, 真正把钢梁桥线桥结合部轨面顺接到位。
具体对策如以下几点。
(1) 优先采用压浆固化线桥结合部路基本体来弥补该部位的先天不足。施工前可能影响的通信、信号、供电等光电缆, 应在设备管理单位的监护下挖探坑检查确认, 并在其指导下进行有效防护, 注浆孔与光电缆距离保持在0.5 m以上, 否则应适当调整注浆孔位。注浆材料采用纯水泥浆液, 浆液水灰比控制在0.8∶1～0.5∶1。注浆施工时, 距线路中心2 m范围内的注浆应在天窗点内进行;距线路中心2 m范围以外的注浆时, 客车速度限制在120 km/h及以下、货车速度限制在80 km/h及以下进行。
(2) 另外可用打桩、砼换填办法等来解决路基下沉及消除道砟囊。打桩处理值得推广, 砼换填办法在既有线上需要封锁线路大开挖, 影响列车运行并且时间较长, 作为措施备份。
(1) 水平、轨距等调整:轨下明吊易发现, 暗吊则应在列车动态下容易察觉, 进行木枕段捣固时应在钢轨两侧各400 mm范围内捣实道床, 轨下部分加强捣固, 砼枕段采用捣固与垫板或垫碴与垫板相结合的方法, 捣固范围在轨两侧各450 mm。在结合部不宜设钢轨接头, 接头设置最好在离桥10 m以外, 或将其焊接或冻结。特别是桥头安装了护轨的钢梁桥, 线路工区作业时应与桥梁一起配合, 要先取出护轨垫板再进行捣固, 不应套用垫的方法来治吊, 否则达不到整治目的。
(2)砼枕中部断裂处理:把吊空治好了, 中部的多余碴挖空, 基本能避免产生断裂的情况。
(3) 结合部伤损扣件处理: (以处理护轨立螺栓折断为例) 用20 mm六角工具钢焊上手柄, 8磅敲折断部分, 将其从枕底敲下取出, 如此操作不会损伤砼枕, 然后用硫磺重新锚固。避免立螺栓不折断的前提是:线路轨下不吊空;结合部和正轨接头处4～6根枕上的护轨立螺栓的扭矩值相对于其它规定的要小。
(4) 桥头缺碴的整治:线桥结合部由于缺碴而导致捣固不实, 从而引起吊空或暗吊, 发现缺碴时除了及时补碴, 使道床的石碴经常处于饱和状态, 更重要的是把桥头路基整治好, 下沉少了, 缺碴就可减少。此外桥梁工区应注意盖好桥头盖板, 以防漏碴。
(1) 保持结合部桥内外轨面的统一。不管是大机修, 还是手工捣固, 线桥结合部整治前, 再好检测出桥内与桥外线路轨面是否平顺、有无三角坑、整个坡度在此是否出现竖曲线等数据, 进行起道捣固就可以有的放矢, 捣固作业时除了捣实外, 千万要顾及线路与桥头轨面的顺接, 而不是盲目起道, 这点在实际起道时更不容忽视。
(2) 保持线路、桥梁工区的密切配合。只要钢梁桥上基本轨下的胶垫板在12 mm之内时, 可用铁垫板下加垫胶垫板来抬高轨面, 但二者加起来胶垫板总厚应控制在12 mm以下。一方面在桥梁工区进行桥面大修之时, 把桥枕厚度抬高一个规格来达到整平轨面的目的;另一方面在现有K型铁垫板厚度的基础上, 特制加工一批更厚的K型铁垫板来替代胶垫板总厚超厚的不足。但要注意的是:K型铁垫板的螺纹道钉不宜多次拔出;设有上拱度的明桥面, 起拱度一般在梁端的1～1.5 m处, (注:上拱度值的多少以实测跨中动挠度的一半来设置, 开行动车区段用1/4设置) , 目的为了减少梁端的转角冲击力和确保线桥的衔接平顺, 整治过程中务必把上拱度一并设置到位。
(3) 用抬高支座来顺接轨面。在线路封锁天窗内, 用千斤顶把钢梁顶起, 在支座下摆入事先准备好的三边钢模 (正面一边用来捣砂浆) , 放下千斤顶, 再用灰砂比1∶1～1∶2 (体积比) , 水灰比0.23～0.25均匀配成的干硬性砂浆, 在支座下捣垫密实, 慢行后再开通线路。 (或在钢支座底座板下再垫入钢板、用新型自流平砂浆等整治办法) 在抬高支座之前, 事先要调查支座固定锚栓的现有长度是否满足抬高后的长度, 如长度不足, 应把支座的固定锚栓凿除砼后更换成合适长度的螺栓。抬高过程中, 线路工区应按照支座起落量及时调整线路几何状态, 供电部门根据线路几何状态及时对接触网进行调整。
总之, 线桥结合部轨面不平顺产生的原因既有单一因素的, 也有复合多种因素的, 我们必须具体情况具体分析, 找准问题要害针对性地必须采取一系列的综合治理方法予以解决。线路、桥梁工区密切配合以桥梁路基状态稳定保证线路结构健康随着新技术、新工艺的不断发展和管理水平的不断提高, 钢梁桥线桥结合部轨面平顺度的难题将得到圆满解决。
摘要：线桥结合部通常指桥头线路、路基、护锥 (护坡) 等部位。随着列车的不断运行, 工务线桥结合部一直是线路几何状态病害产生的主要部位, 且病害时有发生, 存在安全隐患。本文就管内钢梁桥线桥结合部轨面平顺度进行探讨, 对提高线桥设备的养修质量有一定的参考。
关键词：钢梁桥,结合部,轨面平顺度
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