提速铁路桥梁的加固评价研究

提速铁路桥梁的加固评价研究（通用8篇）

篇1：提速铁路桥梁的加固评价研究

我国公路桥梁检测评价与加固技术的现状与发展

(3)桥梁维修加固技术

伴随着桥梁技术状况评定、结构检测与承载力评定技术的逐步定量化、科学化，桥梁的维修加固技术近些年取得了长足的进步与发展。许多新材料、新方法被应用于桥梁维修加固工作中。早在“六五”期间开始，交通部就组织实施了“提高旧桥承载能力的加固技术措施的研究”、“双曲拱桥拱座位移病害整治的研究”、“公路水毁成因及防治措施研究”等一批旧桥维修加固技术的研究，国内研究机构和院校还针对粘贴钢板、纤维片（半）材、增设体外预应力、增补钢筋、增大截面、改变结构体系等加固方法开展了大量专项研究，形成了较成熟的旧桥维修加固计算理论方法和技术措施手段。

“十五”期间通过“公路旧桥检测评定与加固技术研究及推广应用”项目的实施，系统地研究总结和提升了国内外常用的20余种桥梁加固方法，并在旧桥加固基本原则，加固方法特点及适用条件、材料要求、施工工序质量控制与加固工程质量检验评定、加固后评价等方面取得了创新，形成了系统完善的桥梁加固成套技术成果，编制了公路旧桥加固成套技术应用指南，为桥梁维修加固的科学化、规范化奠定了坚实的基础。

目前，正在开展诸如石拱桥、桁式组合拱桥、双曲拱桥、钢筋砼肋拱桥、预应力混凝土斜拉桥、连续刚构和连续梁桥等的专用成套维修加固技术，桥梁抗震加固和震后加固技术，桥梁维修加固质量检验评定方法，桥梁加固高粘结抗扰动混凝土等新材料的研究。通过这些更为深入的专项研究，将使我国的桥梁维修加固工作更加科学规范。

(4)桥梁耐久性检测评价技术

随着时间的推移，由于环境和荷载等的作用，桥梁的材料和结构性能会逐步退化，进而带来结构安全性问题，这一耐久性问题将在我国今后的桥梁养护工作中变得越来越突出。目前我国桥梁耐久性技术研究刚处于起步阶段，技术水平远落后于欧美等发达国家。为解决这一问题，我国交通主管部门设立了“桥梁耐久性关键技术研究”重大专项，针对我国公路桥梁在材料组成、结构体系与构造、设计、施工、质量控制与养护维修等环节存在的耐久性问题进行了研究项目布局，以期形成一套提高我国公路桥梁耐久性的实用技术，为建立我国公路桥梁耐久性设计、施工、质量控制与养护维修等标准规范体系提供技术支撑。

桥梁耐久性关键技术研究（专项）课题一览表表3-3

序号

项目类别及名称

实施年限

桥梁耐久性关键技术研究

2006-2010

（1）

公路桥梁耐久性状况调查分析

2006-2010

（2）

混凝土桥梁耐久性设计方法与设计参数的研究

2006-2010

（3）

桥梁结构表面耐久性防护材料的研究

2006-2010

（4）

跨江海大型桥梁结构混凝土劣化性能与耐久性对策措施的研究

2006-2010

（5）

混凝土桥梁合理耐用结构构造的研究

2006-2010

（6）

拉吊索结构耐久构造与可检修易更换技术的研究

2006-2010

（7）

混凝土桥梁耐久性指标体系、检测方法与评价标准的研究

2006-2010

（8）

提升桥梁耐久性的施工改进技术与质量控制方法的研究

2006-2010

（9）

桥梁混凝土性能长期演变规律与跟踪观测技术的研究

2006-2010

（10）

公路常用桥梁预防性养护技术的研究

2006-2010下阶段重点突破的方向与技术

(1)加强相关政策的研究制定。随着桥梁工程“全寿命设计”，“全寿命成本”、“社会成本优化” 理念的建立和完善，桥梁的养护管理工作将会发生重大的变革，许多相关技术管理政策要修订乃至重新制定。通过全面系统的研究，提出各阶段匹配的政策以保证这些新理念有序、健康的在桥梁养护工作中体现至关重要。

(2)进一步开展桥梁结构多致因损伤机理、结构性能衰减规律、耐久性评价、承载力鉴定等方面的基础理论和应用技术研究。基于桥梁结构安全和使用寿命，开展桥梁承载能力计算分析与试验方法、损伤结构评定方法与标准研究，以及开展结构耐久性评定与安全寿命预测技术研究，实现桥梁结构技术性状评定的科学化、规范化和专业化，提高桥梁结构安全可靠性与长期寿命。着力解决桥梁结构缺损与耐久性检测与诊断技术，从材料性能、结构缺损等方面研究检测/监测技术、诊断技术、技术标准、以及技术装备，实现检测/监测手段自动化、网络化、标准化，提高桥梁检测/监测效率、准确性。

(3)进一步加强桥梁维修加固和养护管理技术的研究。目前我国已研究总结了桥梁维修加固的成套技术成果，针对特殊结构型式的典型病害也开展了一些专项研究，但是总的看来，在特殊桥梁典型病害的维修处置技术方面研究尚不完善，对新型加固材料性能和施工技术的研究方面还有缺憾，对加固设计的精细化、特殊加固方法在设计计算理论和施工方法等方面的研究不足。在桥梁养护管理方面，应注重预防性养护的理念，结合我国公路桥梁的技术与使用现状及发展趋势，开展相关技术研究。今后应着眼于桥梁养护与维修成本综合优化，开展桥梁管理系统、养护决策系统、维修加固等方面技术的研究，实现桥梁养护决策科学化、规范化、专业化，降低养护与维修综合费用，延长结构寿命。

(4)进一步加强防灾减灾技术的研发。从今年我国发生的冰雪凝冻灾害以及汶川地震对公路基础设施破坏与影响不难看出，我国在防灾减灾中预测、灾毁评估、抗灾设计与装备等方面

存在不足，需要进一步加强桥梁灾害检测评估、保通临时处置措施、灾后维修加固技术、防灾减灾技术、桥梁减隔震构造与装置等方面的技术研究。另外，也应注重对大跨径桥梁风荷载效应数值仿真和数值风洞、抗风构造设计与装置方面的研究。

(5)加强新材料和检测仪器设备等的研发。随着材料科学技术的发展，维修加固材料已不再局限于钢和混凝土等常用材料，纤维材料、工程塑料、铝合金、复合材料等高性能材料正被越来越广泛地应用于桥梁维修加固中。加强新材料研发及其使用性能试验研究十分必要。在桥梁检测仪器设备研发方面，我国多年来基本延续着跟随国外先进仪器设备发展趋势的模式。随着桥梁检测和评价技术的发展，要求对桥梁常规缺陷、隐蔽工程缺陷具有更为准确可靠的检测数据，这客观上对桥梁检测仪器设备提出了更高或全新的要求。今后应重点关注新型检测仪器设备和检测技术的研发。

(6)加强科研成果的推广应用力度。及时总结成熟研究成果并在行业内推广应用，扩大社会和经济效益。

桥梁抗震加固技术现状及发展趋势

第5期 2003 年 10 月 公 路 交 通 技 术 Technology of Highway and

Transport No.5 Oct.2003 桥梁抗震加固技术现状及发展趋势黄福伟 许晓锋 郑万山(重庆交通科研设计院 重庆 400067)摘 要 首先介绍了国内外的主要地震和桥梁震害 ,对国内外桥梁抗震加固常用方法和材料的研 究现状进行了归纳和总结 ,展望了桥梁抗震加固技术研究的发展趋势.关键词 桥梁 抗震加固 现状 发展趋势 Abstract This paper introduces the main international and domestic earthquakes and bridge seismic hazards , summarizes the current research situation of the general bridge seismic resistance strengthening technologies and materials at home and abroad , and prospects the development tendency of research on bridge seismic resistance

strengthening technology.Key words bridge seismic strengthening current situation development tendency 自然灾害对人类生存和发展的危害日趋严重.国际上也非常重视这一问题 ,联合国将 20 世纪的最 后 10 年定为 “国际减轻自然灾害 10 年”.地震因其发生的突然性和巨大破坏力而被列为 各种自然灾害之首.我国位于世界两大地震带 : 环 太平洋地震带和欧亚大陆地震带之间 , 板内地震也 十分活跃 ,因此 ,地震频繁发生.因地震而死亡的人 数居各种自然灾害之首 , 约占 54 % , 造成直接和间 接经 济 损 失 十 分 巨 大.特 别 是 我 国 唐 山 大 地 震(1976 年),使整个城市成为一片废墟.在防灾减灾的研究中 , 重要的一环是生命线工 程的防灾减灾研究.公路交通是国民经济大动脉 , 同时 ,也是抗震救灾生命线工程之一.桥梁工程是 公路工程的咽喉要道 , 在保障公路通畅中起着至关 重要的作用.近30 年来 , 由于地震灾害的教训 , 使 各国学者对桥梁抗震十分重视 ,开展了广泛的研究.美国 San Fernando 地震(1971 年),仅 6.6 级就显示出 生命线工程破坏的严重后果;中国唐山大地震(1976 年),美国 Loma Prieta 地震(1989 年), 美国

Northridge 地震(1994 年), 日本阪神大地震(1995 年), 中国台 湾的集集地震(1999 年), 都造成了公路和铁路桥梁 的严重毁坏 ,给抗震救灾造成巨大的困难 ,使生命财 产遭到非常巨大的损失.我国公路行业目前正在执行的 《公路工程抗震(J 设计规范》J T 00412),男 ,重庆市人 ,本科 ,副研究员 1 公 路 交 通 技 术 2003 年 58 筋数量不足和间距过大 , 因而不足以约束混凝土和 防止纵向受压钢筋屈曲.目前的解决办法是通过能 力设计和延性设计 , 使桥梁的屈服只发生在预期的 塑性铰部位 ,其余结构保持弹性.(3)软弱地基失效 —— — 如果下部结构周围的地 基易受地震震动而变弱 , 下部结构就可能发生沉降 和水平移动.如砂土的液化和断层等 , 在地震中都 可能引起墩台的毁坏.地基失效引起的桥梁结构破坏 , 有时是人力所 不能避免的 ,因此在桥梁选址时就应该重视 ,并设法 加以避免.如果无法避免时 , 则应考虑对地基进行 处理或采用深基础.2 研究现状 针对桥梁在地震中的震害类型 ,目前 ,国内外桥 梁抗震加固主要采取以下技术措施 :(1)在伸缩缝 , 铰和梁端等上部接缝处采用拉 杆, 挡块或者增加支承面宽度等措施 ,以防止落梁震 害的发生;(2)增加钢筋混凝土桥墩的横向约束 ,提高其抗 弯延性和抗剪强度 ,防止桥墩弯曲和剪切震害;(3)采用减隔震技术及专门的耗能装置 ,提高桥 梁的抗震性能.例如采用铅芯橡胶耗能支座等.美国 加 州 运 输 部 的 桥 梁 抗 震 加 固 计 划 始 于 1971 年圣· 费尔南多(San Fernando)地震 , 包括 3 个 阶段.第一个阶段包括在伸缩缝和铰处安装阻尼装 置 ,以防止落梁震害.这一阶段的主要目的是加强 上部结构和下部结构的联系 ,以抵抗竖向加速度 ,以 防止 上 部 结 构 构 件 从 支 承 上 滑 落.这 一 阶 段 在 1989 年基本完成 , 对全州公路系统中大约 1 260 座 桥梁进行了加固 ,投资额超过了 5 500 万美元.第二阶段是加固独柱式桥墩 , 第三阶段是加固 多柱式桥墩.这两个阶段几乎是同时进行的 , 主要 方法是提高墩柱的抗弯延性和抗剪强度 , 提高盖梁 , 上部结构基础与桥台的承载能力 , 提高结点的抗剪 强度.目的在于通过对墩柱的预期塑性铰部位(墩 底和墩顶)设置外部约束来提高墩柱的延性 ,进而提 高桥梁整体延性.其投资额达 34 亿美元.日本 1971 年以后 ,数次对公路桥梁地震震害进 行调查 ,多次采取抗震加固对策 ,直到 1995 年 ,重点 一直是防止落梁构造.1995 年阪神大地震之后 , 日 本也开始重视基础和桥墩的抗震加

固.1971 年加州在桥梁的伸缩缝上安装拉杆以减 小落梁的潜在性 , 这是在最低花费的情况下取得最 大减灾效果的一个明显尝试.随着 1987 年 Whitti2 er ,1989 年 Loma Prieta 及 1994 年 Northridge 地震中约 束措施的失败 , 加州运输部已要求旧桥加固后必须 具备与新桥一样的抗震能力.国外在对钢筋混凝土柱的抗震加固中 , 常用的 技术有 : 钢套管外包加固 , 混凝土加大截面加固 , FRP 系列复合材料加固.到目前为止用得最多的还 是钢套管外包加固 , FRP 系列复合材料与其他的加 固材料相比有施工简便迅速 , 安全可靠 , 耐久性好等 突出的优点 ,随着工艺的改进和总体施工成本的下 降 ,FRP 系列复合材料在桥梁抗震加固中的应用将 越来越广泛.日本在 FRP 材料的研究 , 开发和应用 方面 ,处于世界领先水平.特别是 1995 年阪神大地 震爆发后 ,对 FRP 片材用于抗震加固目的的研究和 应用激增 ,目前日本在 FRP 的实际工程应用研究方 面已有相当基础 , 并制定了各种各样的设计和施工 指南 , 手册以及规范建议.国内在对钢筋混凝土桥梁的抗震加固性能研究 中 ,同济大学作过一些墩柱加固后的室内试验研究 , 而在具体的抗震加固实际工程应用中 , 南京长江大 桥在 1977～1994 年期间进行了抗震加固 ,加固的对 象是支座 , 防落梁措施和可液化砂土.我国铁道部 于 1999 颁布了 《铁路桥梁抗震鉴定与加固技术规 范》适用范围为梁式桥., 3 发展趋势 从桥梁震害调查中发现 , 遭受严重破坏和倒塌 的桥梁结构 ,绝大部分是源于落梁和抗弯延性不足.因此 ,国外主要的多震国家 ,开始强调桥梁结构整体 的延性能力 ,其他一些国家则在原有规范的基础上 , 也相应地对保证桥梁结构整体的延性能力 , 并通过 设计和构造保证桥梁结构的整体延性能力 , 这已成 为世界主要的多震国家地震工程界的共识.对钢筋混凝土梁桥 , 为了保证结构的整体延性 能力 ,目前通常的做法是增加防落梁构造措施和在 预期出现塑性铰的关键部位(钢筋混凝土桥墩的墩 底和墩顶局部范围内)增加横向约束 ,以提高桥墩的 抗弯延性和抗剪强度.从加固的对象上来看 ,美国 , 日本等桥梁抗震加 固水平最高的国家 , 已经把加固的重点从以前单一 的防落梁构造措施 ,转移到重视桥墩整体延性上来 , 以保证加固后的桥梁与新建桥梁的抗震能力相当.国内外地震工程研究人员总结了近年来国内外 的震害资料 ,开始检讨过去单纯 “强度抗震” 设计的 第 5 期 黄福伟 ,等 : 桥梁抗震加固技术现状及发展趋势 9 5 指导思想 ,研究考虑基于性能的抗震设计原则.基 于性能的设计

(performance89)J 5 铁路桥梁抗震鉴定与加固技术规范(TB 10116-99)6 陈彦江 ,袁振友 ,刘贵.美国加利福尼亚州桥梁震害及其 抗震加固原则和方法.东北公路 ,2001(1)7 杨海荣 ,郑琦.日本公路桥的抗震鉴定和加固.国外桥梁 , 1997(2)8 California Department of Transportation.CALTRANS Seismic Design Criteria.1999 国内外桥梁抗震加固技术研究已经有了较好的 基础 ,建议我国的公路桥梁抗震加固技术研究在消 化和吸收国内外已有成果的基础上 , 针对我国公路 桥梁的特点 ,并在经过一系列验证性和补充性试验(上接第 16 页)(7)可液化场地沉管施工中 ,各孔沉管电流差异 排列过程(即土层的软化和再固结变形).一般说 来 ,振沉之所以明显发生在浅部是因为浅表土覆压 σ σ 小 ,侧限作用低(3 = k 1)超孔隙水压易于消散 ,而深 层土较大的覆压和围压限制了超孔隙水压的释放 , 使土粒难以重新排列.同样 , 浅表和深部土的挤密 效果的差异 ,其原因也在于此.(4)施工中 ,为使下部土体能获得更好的抗液化 效果 ,适当的延长桩管在可液化土层中的留振时间 , 以使砂基获得较充分的预振效应当时最经济最合理 的方法之一.(5)碎石桩施工一般由路堤两边坡角外侧向路 中线处进行 ,尽管先成桩体具排水砂井所有的释放 孔压的效用 ,但施工表明后期沉桩难度仍有相当程 度的增加 ,局部甚至会引起桩间土体隆起等现象 ,因 而施工时采用适当的措施是必要的 , 如延长沉桩间 隔时间 ,采用多间隔跳打等 ,为消除因地面隆起而可 能导致对临桩的不利影响 , 可在排水碎石垫层施工 后进行跑桩处理(此效果已为地基测试证实).(6)挤密碎石桩用于可液化地基处理 ,施工时常 遇到的一个问题是地表振陷后负地形处常有大量的 积水.这些水应及时引排 ,否则会使桩架底土浸湿 , 泡软 ,危及施工安全并极易发生质量事故.较大.据施工资料 ,松散土中沉管电流小值仅为 30 ～40 A(个别值更小), 而在穿越硬土层及后期沉桩 施工中(路中线部位), 沉管电流达 70 ～ 80 A 以上(有的甚至更大),因而 ,实践中不能一味以某一密实 电流作为桩体密实的判别标志.因为对侧限作用很 弱的松散土而言 ,为达到某一较大的密实电流 ,将会 使桩径增大许多(类似于复打), 就复合地基作用机 理而言 ,这样做是没有必要的.(8)目前挤密碎石桩的设计是以某个要求的密 实度(以不液化为标准)去求算置换率然后进行布 桩.它忽略了施工顺序对场地土的动态影响 ,因而 , 挤密碎石桩的优化设计将会起到良好的经济效益和 社会效益.参考文献 1 钱家欢 ,殷宗泽 ,主编 1 土工原理与计算(第二版)1 北京 : 中国水利出版社 ,1996 工程学报 ,2001 ,23(2)2 刘松玉 ,等 1 高速公路液化地基处理原则及方法 1 岩土 3 汪双杰 ,殷东风 1 液化土与软土地层特殊地基处治设计 4 于书翰 1 高速公路地基砂土判别和地基液化处理方法 1 方案研究 1 公路 ,2000(4)西安公路交通大学学报 ,2000(7)

篇2：提速铁路桥梁的加固评价研究

关键词：桥梁承载；加固设计；能力检测；评定技术

1桥梁承载能力系数的影响因素

1.1结构完整性

桥梁经过长时间的运行，部分构件会出现一定程度上的损伤，受力结构发生变化导致失去其合理性，从而产生缺乏整体性以及结构局部受力过大的现象，这些现象大幅度的降低了桥梁的承载能力，也就削弱了桥梁的安全性。

1.2裂缝

裂缝在钢筋混凝土桥梁结构当中属于常见的一种病害现象。裂缝的存在和发展会降低钢筋混凝土材料的承载能力、抗渗能力和耐久性，从而影响桥梁的使用寿命。一般情况下我们都将混凝土桥梁裂缝分为两种，即非结构裂缝以及结构裂缝。非结构裂缝只要就是指混凝土桥梁自身并不能够满足周围的环境的要求或者是自身性能不达标等原因而导致的一种裂缝。而结构裂缝则是由于桥梁结构的整体承载力明显下降而导致的裂缝。桥梁裂缝问题大多是在其结构受力之后出现，因此在处理桥梁裂缝的过程中要先通过其实际的情况来判断其属于哪一种裂缝问题，之后再采取合理的措施来进行处理。

1.3钢筋锈蚀

桥梁钢筋混凝土结构的钢筋锈蚀严重的损坏了其构件的承载性能以及抗压能力。钢筋锈蚀的原因有多种，但其主要原因为混凝土密实性不足和钢筋保护层厚度不足。钢筋锈蚀对结构构件的损坏主要表现为降低了构件的截面面积、降低了钢筋与混凝土的咬合力以及桥梁结构的承载能力等。

1.4混凝土施工质量

桥梁施工过程中，如对水泥品种的选取、混凝土水灰比和保护层厚度的控制不严格，浇注完成的钢筋混凝土构件内部会存在着严重的质量问题，从而降低了混凝土结构的抗侵蚀能力，尤其是抗锈蚀能力，从而降低了其桥梁结构的承载能力。

2桥梁承载能力检测的评定方法

2.1经验法

经验法主要指的就是在评定桥梁承载能力时，需要具有丰富的工作经验的专家对结构抗力效应考虑引入不超过1.2的结构检验系数，并根据对桥梁现象调查的裂缝、桥台沉陷、挠度以及水平位移等缺陷和病害情况来对桥梁结构的强度以及稳定性进行验算。该方法主要应用于我国“十二五”之前。随着经济以及科学技术的发展，由于该方法受专家主观因素影响较大、其评定指标较为单一、难以把握其检算系数和评定标准以及无法定量化应用检测结果等缺点，其应用频率不断的下降。

2.2承载能力衰减时变模型法

变模型法要根据工程所处的地域以及桥梁结构的类型来确定是否使用，并且该方式对于钢筋强度、混凝土的强度和粘结性、碳化深度等方面的取值较为粗糙。但是该方式的应用为预测桥梁寿命以及旧桥承载能力的评定提供了有力的依据。应用该方式来建立不同损伤程度的桥梁承载能力的衰减模型时要对其混凝土强度、结构的耐久性参数以及钢筋的锈蚀程度进行充分的考虑。

2.3荷载试验方法

荷载试验方式能够直接获取在荷载作用下的桥梁结构的校验系数，并且能够保证系数的客观性以及准确性，从而准确的推断出桥梁的安全储备区间。但是在实际的应用过程中，该方式的耗时较长，并且其试验场地规模相对较大，同时还需要大量的试验资金，因此该方式适用于大型的、资金较为充足的桥梁工程当中。在桥梁承载能力的评定当中应用该方法可能会对其结构造成新的损伤，并且其结果反应的都是结构短期内的现象，若想要检测结构的疲劳特桥梁承载能力检测评定技术在桥梁加固设计中的应用赵鹏山东东泰工程咨询有限公司山东淄博256140性以及耐久性指标等就不能够使用该方法。

2.4基于动测参数的评定法

其承载能力的评定主要是通过结构在激振、荷载以及振动的作用下桥梁结构出现的反应来进行的。动测参数评定方式能够将结构在动力荷载的作用下的力学性能以及受力状况准确的反映出来，其结果与桥梁实际的状态较为切合。但是由于技术的限制，该方式还未形成一个较为完善简便的方法，并且也需要建立于承载能力和动态测试参数相关的计算模型。

2.5基于检测结果定量化的评定法

结果定量化评定法是在我国旧桥承载能力检定方法的基础上进行了修订。该方式能够在评测的过程中对桥梁的缺损状况、自振频率以及材质强度等方面的影响进行综合考虑，提高了评定结果的客观性。但是该方式的应用仍有部分的不足，主要有以下几点：（1）通过回弹法、钻芯取样法以及超声回弹法等方式来判断构件材质的强度，其结果与实际的差异较大。（2）由于工程计算模型的尺寸、边界条件以及施工原因等，通过实测自身频率和理论计算频率的实测值来确定分项标度的时候，其结果与实际的差异相对较大。（3）其规程针对的主要都是钢筋混凝土桥梁，对于钢筋混凝土的组合结构还有许多地方未得到明确。（4）在评测过程中考虑到了耐久性的影响，因此其构件强度、钢筋锈蚀程度以及电阻率的测区等方面的真实性是否能够代表构件的情况还有待证实。

2.6基于原始指纹评定法

原始指纹指的就是在桥梁刚建成时，通过对桥梁进行细致的检测而得到的资料，可将检测的桥梁状态作桥梁的初始状态。在进行桥梁承载能力的评测时可以将桥梁的原始指纹作为其结构的参照标准，并且能够将原始指纹与检测的结果进行对比。采用该种方式要以参数随着时间的衰减模型为参考来判断桥梁的剩余承载能力。原始指纹评定法能够使其检测结果与桥梁的初始状态进行对比，以此来获得结构的损伤程度。其思路相对明确，在评定的过程中能够避免计算模型与实际差异的影响，能够保证计算结果的真实性。但是该方式的主要缺点就在于其初始状态的调查需要大量的精力来进行测评，并且其承载能力的检测参数衰减关系不明确。

3基于桥梁承载能力的加固设计措施

3.1加装钢板

在桥梁加固工程当中，将钢板加装在桥梁外能够大幅度的增加桥梁的抗承载能力，而且桥梁横截面也不会大量增加。目前这种加固方式并未得到广泛的应用，其主要原因还是钢板的加工工作难度较大，在加装的过程中需要一定的支护设备，在其投入使用后还要不断的进行钢板维修与保养。当前加装的钢板的主要方式是在桥梁表面进行玻璃钢的粘贴。这种方式由于其材料的弹性模量不能够满足混凝土的要求，因此在加固之后一旦受力就极易产生变形。因此只能够在应用于临时加固以及没有大客车通行的桥梁当中。

3.2加装钢筋

加装钢筋的方式就是在桥梁的表面进行二次钢筋加装，固定桥梁表面，从而达到在不增加桥梁自身的重量的前提下有效的提高桥梁的抗弯性。该方式通常不用于城市的桥梁加固工程中，主要是因为该种方法会对桥梁的外观造成一定的影响。

4结束语

在桥梁工程当中，其承载能力的测评以及加固设计是重要的组成部分。在进行桥梁工程加固设计过程中要对其影响承载能力的因素进行充分考虑，同时要选择合理的测评方式，这样才能够保证加固设计以及措施的合理性。

参考文献：

篇3：既有铁路钢筋混凝土桥梁加固研究

1 钢筋混凝土桥梁加固的原则

1)桥梁结构由于结构失效或损伤经评估不满足结构安全或正常使用要求时,必须进行加固。加固设计的内容及范围应根据评估结论和委托方提出的要求确定,可以包括整座桥梁,亦可以是指定的区段或特定的构件。2)充分发挥原有结构的承载能力,节省投资,缩短工期。3)加固设计应与施工方法紧密结合,并采取有效措施,保证新老结构连接可靠、协同工作。4)选取桥梁加固方案时,应根据实桥的特点,选取经济有效、设备简单、技术可靠、便于施工并能取得明显效果的加固方案。5)加固设计及施工应尽量不损伤原结构,并保留具有利用价值的构件,避免不必要的拆除或更换。6)加固施工应在尽量不中断或少中断交通的情况下进行,加固改造材料应性能良好,养护工作量应尽量减少。7)加固施工过程中,应采取安全监测措施,确保人员及结构安全。8)加固后的桥梁在使用荷载作用下,结构体系各部分的强度、刚度和裂缝,均应符合现行设计规范的要求,耐久性也应满足要求。

2 钢筋混凝土桥加固的方法

钢筋混凝土桥梁加固的方法很多,对于上部结构加固方法主要有增大截面加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法和体外预应力加固法等;对于桥梁墩台墩加固方法主要有增大截面加固法、碳纤维加固法、包箍植筋加固法等;对于基础的加固方法主要有基础换填加固法、扩大基础加固法、增设钻孔桩加固法等。

3 既有铁路钢筋混凝土桥梁加固实例

北京市郊铁路提速改造工程京包下行线某中桥为6×10 m+2×12 m简支T梁,建于建国初年,主梁性能良好,但梁部无横向连接,桥梁在行车过程中截面存在斜弯曲现象,而且两片梁横向振动有相位差,横向位移超过《桥梁检定规范》的参考限值,有可能造成桥上脱轨事故,已不能满足铁路提速的要求。针对主梁性能良好但横向联系薄弱、结构整体性差等情况,为保证高速行车的稳定性和安全性、提高舒适度、尽量减少因更换桥梁带来的经济损失,本桥加固方案通过对该混凝土梁梁部增设横隔板及横向预应力加固,墩身采用植筋包箍混凝土加固粉化裂缝部分,基础采用增设树根桩提高基础承载力,使加固后的桥梁能保证列车提速后安全通行。

3.1 梁部加固

在两片预应力梁间增设3块横隔板,跨中和两端各一块,混凝土等级C50。对横隔板施加预应力,横向预应力筋采用强度为1 860 MPa的无粘结钢绞线,张拉控制应力为0.75fpu,使用外加螺母的夹片式锚具锚固,控制预应力筋的回缩量在2 mm以内,以免预应力损失过大。梁端侧向限位装置设计:梁端限位装置为型钢混凝土实体墩,混凝土强度C50级,型钢采用20a工字钢,立柱与斜撑均用两根工字钢并排焊接,且下部埋入墩帽不小于200 mm,实体墩与梁侧向间隙采用GJZ板式橡胶支座加钢板塞紧,GJZ板式橡胶支座要求:橡胶层厚度5 mm,钢板层厚度2 mm,尺寸为200 mm×300 mm,橡胶支座厚度为35 mm。

3.2 墩身包箍植筋加固

墩身外包C30混凝土20 cm厚,采用直径20 mm的带肋钢筋进行植筋,外挂一层ϕ8 mm钢筋网。施工时要求对既有桥墩加固部位表面混凝土进行凿毛处理,对原有和新设的受力钢筋应进行除锈处理,植入钢筋锚固深度要求不小于10倍钢筋直径,钻孔直径应大于锚固钢筋直径4 mm,钻孔要按设计图纸施工,采用流水作业。桥墩主筋锚固施工采用RE500锚固胶粘剂。主要施工步骤如下:1)准备:检查被植筋混凝土表面是否完好,钢筋探测核对标记植筋部位,尽量避免伤及钢筋,植筋应控制对原结构物内钢筋破坏低于15%。2)钻孔:根据钢筋直径及设计要求,根据直径对应深度打孔,检查孔径及孔深。3)清孔:利用压缩空气清孔,用毛刷刷三遍,吹三遍,确保孔壁无尘。 4)注胶:首先将植筋胶直接放入胶枪中,将搅拌头旋到胶的头部,扣动胶枪直到胶流出为止,前两次打的胶不用。注胶时,将搅拌头插入孔的底部开始注胶,逐渐向外移动,直至注满孔体积的2/3即可。5)植筋:将备好的钢筋旋转着缓缓插入孔底,按照相应的固化规定时间进行安装,使得植筋胶均匀地附着在钢筋的表面及缝隙中,待其固化后再进行焊接,绑筋及挂钢丝网,浇筑混凝土等其他各项工作。

3.3 墩台基础加固

既有桥基础为扩大基础,为使不扰动既有基础,在既有基础周围增设直径0.6 m树根桩数根,在既有基础以上合适部位植筋后新浇筑1.5 m厚承台,植筋深度50 cm,保证新浇筑承台与既有基础锚固牢靠,共同承受基底反力(见图1)。水中墩基础施工时,需做好防护工作,采用筑捣后混凝土封底,必要时加钢板桩防护。

加固后纵向计算位移0.839 cm,纵向容许位移2.449 cm,横向计算位移0.055 cm,横向容许位移1.553 cm。由此可以看出加固后桥梁的纵横向刚度、基础的承载力均有了较大幅度的提高。

4结语

在铁路提速改造过程中采用适当的加固和改造技术措施,恢复和提高桥梁的承载能力及通行能力,延长桥梁的使用寿命,能适应现代化交通运输的需要。对既有桥梁进行加固节省了大量的投资,收到了良好的经济效益。

参考文献

[1]马林.铁路混凝土梁横向预应力加固[J].铁道建筑,2000(9):43-44.

[2]刘真岩,周建斌.旧桥维修加固施工方法与实例[M].北京:人民交通出版社,2005.

[3]刘来君,赵小星.桥梁加固设计与施工技术[M].北京:人民交通出版社,2003.

[4]佟百龙.钢筋植筋锚固参数研究[J].东北公路,2003,26(3):97-99.

篇4：提速铁路桥梁的加固评价研究

关键词：铁路乔聊；维修加固；研究

中图分类号： U445.72 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）17-65-2

0 引言

铁路桥梁是铁路建筑重要组成部分，对铁路正常运营带来重要影响，是保证铁路各项基础工作正常的必要部分，但是桥梁在使用中会不断出现磨损状况，对其使用安全性造成影响，一旦出现毁坏，就会出现限速减载和中断行车的情况，对运输能力造成影响。我国本身就是处于经济快速发展时期，经济发展中铁路运输负载不断提升，因此需要将铁路桥梁安全性进一步提升，对桥梁加固和维修就显得尤为重要，对铁路的发展具有较大影响。但是现阶段铁路桥梁加固技术本身就是难度较大，结构较为复杂，因此需要提升技术能力，更好的维护铁路桥梁的安全。

1 铁路桥梁维修加固概述

1.1 铁路桥梁维修加固现状

桥梁一旦建成投入使用，就会不可避免的出现一定磨损，随着使用时间的不断增加，桥梁的各项指标不断下降，在技术强度和承重方面相应的降低，逐渐的低于标准范围，使用过程中功能性不断下降。当桥梁的使用不能达到标准要求时，就会出现桥梁需要加固或者是退出使用的情况。

我国在前期铁路桥梁的建设中较多的重视修建过程，对后期的维护是忽视的，造成桥梁在投入使用以后维修加固方面长期出现迟滞现象，维修费用被挤占，造成资金的不足，同时相关技术人员和维修人员不足，导致铁路桥梁的维修力不从心，使得桥梁长时间超负荷运作，自身存在较多病害，较为常见的包括：桥梁表面的破损、护栏的破坏、伸缩缝毁坏、墩台的断裂等问题，对桥梁自身发展不利，严重影响行车安全。

为了保证车辆的安全行使提升桥梁的服务水平，我国对于桥梁维修加固工作进行了一定的改进，并取得一定的进展，使得桥梁维修加固技术取得一定进步。但是，我国是发展中国家，技术能力不足的问题一直是影响因素，自身资金存在不足，因此在进行发展过程中还是存在资金和技术不足的问题，后期需要进一步改进。

1.2 铁路桥梁维修加固要求

因为铁路桥梁自身具有特殊性，在进行加固维修过程中需要综合的将各种因素进行考虑，保证在技术、经济、交通等各个方面都需要进行考虑。在技术方面，因为加固技术和新建技术不同，在进行维修加固过程中需要将技术能力进行提升，包括设计方案和施工组织。在进行桥梁维修加固过程中尽量减少原有结构的损伤，充分的将原有的结构利用起来，使得工程更加的安全可靠，技术能力进一步提升。在施工过程中需要将交通因素考虑其中，在保证质量的前提下尽量缩短工期，快捷迅速的完成改造。

2 铁路桥梁维修与加固的常见方法

2.1 铁路桥梁上部加固方法

这种方法主要适用于因为自身刚度不足造成的一些裂隙和漏洞，这种桥梁在建设中缺少载面，并且起筋不足，会出现支座重压裂缝或是桥墩出现下沉，针对这种方式需要采用不同的方式对整体的桥梁进行修整，主要方法如下：

2.1.1 外部黏贴方法

这种方法主要是针对桥梁裂隙进行修补，将钢板、玻璃板等材料通过环氧树脂进行粘合，在原有构件的基础上将旧的构件进行加固，对裂隙进行修复，从而增加承载能力。这种方法主要适用于构件本身尺寸受到限制但是需要将承载力进行提升的状况。

2.1.2 截面加大法

这种方法主要是将构件截面进行增加，从而将受力面积提升，增加承载力，满足现实的需要。这种加固的方式可以根据加固实际截面和受力情况氛围对横截面面积增加和对受力构件强度增加两种方式。对于横截面面积增加主要是依靠设备将受力面积进行增加，便于分散整体的受力情况，从而减少局部受力状况。而对构件进行受力强度增加的方法主要是进行加配钢筋，将受力区的受力能力提升，从而增加截面强度。

2.1.3 预应力加固方式

预应力加固也是近几年兴起的加固方式，通过使用预应力构件将压力进行一定的缓解，使得内部的初始压力得到一定释放。预应力构件的使用可以将原本的受力结构进行一定的改变从而将原本承受能力较大的位置进行转移，将受力结构进行一定的调整，而且通过钢筋或者是预应力硅梁板技术，对受力的位置进行加固，抵消一部分重力，减少跨中挠度和裂隙宽度，将裂缝进行闭合，从而将承受力度增加。

2.1.4 对桥梁整体结构进行调整

在进行桥梁加固维修过程中可以将整体的桥梁受力结构进行改善。例如在桥墩下增加简易支架，这样可以将整体的受力结构进行改变，在梁下增设钢架等加劲梁或叠合梁以减少梁内控制截面峰值弯矩、提高承载能力的一种加固方法。

2.2 预应力混凝土T型梁加固技术

这种技术是现阶段桥梁维修加固中常见的技术，T型梁技术受力情况主要是和桥梁本身固有的特点一致，不能改变材料的弹性模量和已形成的截面形式。因此，如果使用预应力T型梁进行桥梁加固的工程中可以改变固有的横向阶段频率，增加横向联系的相关频率，达到提升桥梁自重的目的，对于桥梁自身的发展是较为有效的。具体措施：在桥梁中间增加T梁，将整体的刚度进行提升，因此在进行实际工作中需要增加将适当的隔板。

如图所示，在进加固过程中需要将隔板增加横向联系来增加桥梁的刚度，将桥梁进行水平的增设，使得桥梁的平行面受力程度不断增加，将受力能力进行一定的提升。通过对图中位置的加固，使得桥体加固技术进一步提升。

2.3 桥梁下部进行加固方式

对桥体下部进行加固的方式主要是墩台和基础部分进行加固，主要方法如下：

2.3.1 扩大基础

扩大基础这种技术方法主要针对的是桥墩本身就不稳定的桥梁，这样的模式下通过将桥墩进行加固可以将桥墩的受力面积进行延伸，使得其可以进一步将桥墩的承载能力进行提升。扩大基础承载受重力度，对整体受重能力进行提升，但是在进行实际施工中需要将打桩的围堰进行关注，并将新旧施工进行牢固结合，使得整体性更强。施工时，可增设锚固钢筋，使新、旧基础的整体性更强。

2.3.2 钢筋护套方法

这种方法主要是将桥梁桥墩进行加固管理，当桥墩出现剥落或者是风化时，将这些区域进行加固，一般常用的方法是在桥墩的上下位置设置三道围栏和钢筋进行保护，然后通过建筑进行浇筑，注意需要将锚固剂灌入到销孔。

2.3.3 对桥体倾斜进行处理

桥体倾斜出现主要是因为桥墩的尺寸和力度不够造成整个平台的压力过大，使得桥梁整体出现倾斜的情况，这样的情况下可以采用的是将桥梁的支撑臂进行加固的方法，将整个桥梁的支撑情况进行加固，设置一定的撑力板。对于因桥台台背水平土压力太大而引起的桥台倾斜可在台背增建一挡土墙，承担部分台背水平土压力。

3 结束语

铁路桥梁维修和加固技术需要将桥梁施工中各项措施进行关注，保证桥体本身的各项基本的构件完整有效，将技术进行有效的提升。通过对已维修加固桥梁的使用情况、外观质量、老桥病害有无发展等进行现场检查，结果显示维修加固效果显著，满足了桥梁的正常使用要求，可以提倡。

参 考 文 献

[1] 杨文红.铁路钢筋混凝土桥梁可靠性评估与维修策略研究[D].上海交通大学，2010.

[2] 张会远.利用MidasFEA对桥梁加固效应的分析研究[D].长安大学，2013.

篇5：桥梁损伤理论及加固改造方法研究

由于我国很多桥梁建于上个世纪六、七十年代,基于当时的车流量和各方面的发展规划,桥梁设计等级普遍偏低.我国公路和铁路交通量近年来流不断的增加、车速不断提高、车辆轮载增大,于是对沿线的桥梁在强度、刚度、耐久性等诸多方面提出了更高的要求.随着交通荷载量的.加大以及桥梁结构自身材料的自然损伤累积的加剧,现有桥梁很多己经不能满足交通发展的要求,导致耐久性及承裁力达不到设计要求,因而有必要进行加固维修.

作 者：刘洋 张宇 作者单位：刘洋(重庆四维环保设备有限责任公司,中国,重庆400039)

张宇(重庆市设计院轨道分院,中国,重庆400015)

篇6：提速铁路桥梁的加固评价研究

碳纤维布加固桥梁结构的应用与研究现状及展望

碳纤维布以其抗扛强度高、重量轻、极好的耐腐蚀性能及耐久性等优点,已经在各类结构加固工程中得到了广泛应用,外贴碳纤维布加固法是近年来应用于公路桥梁加固的一种新兴加固方法.在广泛调查研究国内外碳纤维布加固桥梁结构的.应用情况与研究现状的基础上,结合工程实际,提出了碳纤维布加固桥梁结构今后值得进一步研究的方向.

作 者：付恒光  作者单位：湖北省黄石阳新县公路管理局 刊 名：中国科技财富 英文刊名：FORTUNE WORLD 年，卷(期)： “”(10) 分类号：U4 关键词：桥粱加固   碳纤维布   应用研究  

篇7：对铁路提速后基层支部工作的思考

第六次大面积提速调图的成功实施，进一步深化了铁路内涵扩大再生产，极大推动了铁路技术进步，有力促进了铁路管理创新和机制创新，对于全面深入推进和谐铁路建设、加快铁路现代化具有极为重要的现实意义和极其深远的历史意义。同时，也出现了很多不同于过去新情况、新变化，对我们各项工作提出了新要

求、新标准。支部作为基层党组织，党组织的“细胞”，如何继续围绕中心工作，主动适应这些新要求、新标准，使支部始终保持旺盛的生命力和活力，继续良好发挥战斗堡垒作用，在提速运输安全中展示新作为，作出新贡献。

一、提速后，基层支部工作面临的新情况和挑战。

1、提速后，员工工作任务更重，工作强度增大，高强度的工作对支部工作提出对支部工作提出了新要求。

列车提速度后，对线路路基、信号设备、牵引动力设备的影响明显增加。以工务线路为例，高速动车组列车和重载货车的冲击下的线路设备轨道结构变化比较快，曲线保持、道岔的几何尺寸控制难度很大。对新筑路基、拨接龙口、线桥过渡点的冲击、破坏更大，“晃车点”更容易出现问题，“晃车点”从二级到三级、从三级到四级的劣变速度更快，时间更段。在60-80公里/小时的速度下，一些本来不可能发生的“晃车点”由于列车冲击力加大而出现二级甚至三级晃车，与此同时，晃车点的整治难度也增大了，一些晃车点在整治几天甚至仅仅过了一趟车后就“旧病复发”。另外，自然因素（比如暴雨、洪水）对线路状态的影响要比常速线路更为明显，这些都导致职工的的工作量大大增加。同时，由于列车速度提高，列车密度增大，“天窗”时间也越来越紧张，员工在单位时间内必须完成的工作比以前多，劳动强度进一步增强，职工的体力、精神恢复时间也相对较长。这就给我们提出这样一个需要解决的问题，什么时候开展支部活动，如何组织，开展活动所时间怎样控制，最有利于对生产任务的高质量完成。

2、提速后，工作标准比以前更高，安全压力更大，巨大的安全压力对支部工作提出对支部工作提出了新要求。

在60-80公里/小时的速度下，一列火车撞上一条大牲畜可能不会发生掉道、翻车事故，但在时速达160公里时甚至200公里的列车运行时，撞上一条大牲畜可能就会发生车毁人亡的惨剧。同样，在时速为60-80时，一个7毫米的曲线超过高肯定不会导致列车掉道，但在时速达160公里时甚至200公里时，情况可能完全不同了。也就是说，要确保提速安全，工作标准必须高。作为基层支部，如何将组织开展活动，找到支部工作与安全的最佳切入点，从思想上引导职工职工提高标准意识就成为一个必须研究和解决的新课题。（细）

3、提速后，维修模式、工作方式发生变化，新维修模式、工作方式发生对支部工作提出提出了新要求。

刘志军部长指出，更新维修理念，采用先进维修手段，创新维修方式，加强设备精检细修，全面提升设备质量，确保动态达标，是提速持续安全稳定提供可靠保障必要条件之一。的确，随着铁路的提速，一些先进维修理念的执行，大量新设备、新仪器的使用，职工的工作方式、模式必然会有所改变。以工务为例，过去我们线路维护执行的是以工区为核心的“检、养、修”一体化维修模式，靠的是“

十三、四人的团队，七、八把洋镐，三、五支起道机，二、三把轨距尺”。随着铁路的发展，大量数字化、自动半自动化设备、机具投入使用，维修科技含量明显提高，工区的作业方式、作业模式也发生了根本性的变化，同时，职工队伍的结构也发生了翻天覆地的变化，一大批文化素质高的员工走上了管理岗位，员工个性差异进一步凸现，对支部工作的要求也就理所当然的有所不同。而且随着“检养修”分开，维修科技含量进一步提升，新工种的出现，必将使这一要求的更加凸现。

二、对提速调图后基层支部工作思考

集团董事长、党委书记何玉华明确指出。如果我们各项工作跟不上去，不能达到标准，那么工作肯定要被动，甚至被淘汰。笔者认为，要继续充分发挥基层支部的能效，必须在以下三个方面下功夫。

一、积极调研，找准支部工作和安全运输生产的黄金分割点。支部工作包括很多方面，其中一项重要的作用是，督促基层党员学习，组织活动，开展教育，营造良好的工作氛围。从休息时间上来说，尽管提速后工作任务更重，但休息时间相对以前来说可能还会多一点，不过由于员工在单位时间完成的工作量比是以前的一倍甚至数倍，高强度的工作必将导致员工在精神、体力消耗方面比以前更大，其恢复时间也需要更长，而且，不同工种由于工作性质、环境不一样，其作息时间（休息恢复时段）也大不一样。这就需要我们以确保生产任务高质量完成原则，积极调研，结合实际，探索在高强度、高消耗工作后支部工作的新方法，在最恰当的时间里开展学习、组织活动，在最合适的时间里组织谈心，开展思想

教育，让职工精神饱满的、心情愉悦地上好每一班，为以保证支部工作与生产任务完成两不误。要建立确保工作效果、不断提高工作效率的工作机制，每次活动后都要对其实际效果和工作效率进行考评，不断改进和完善，探索最短的时间内达到最佳效果的支部工作模式，力争用最短的时间达到做佳的效果。

二、强化意识，找准支部工作与安全运输生产的最佳切

入点。要从提高支部工作人员素质尤其是提支部书记素质为基点，不断支部提高支部发现问题、解决问题的能力，及时处理工作中、生活出现的新问题、新情况，不断提高支部的战斗力。要努力探索提速后新的安全关键控制点，建立、形成以强化安全关键点控制为核心的支部工作机制，抓准提速安全运输生产中主要矛盾和关键环节，对症下药，切中要害，解决提速安全运输生产存在的问题，为提速安全生产提供安全可靠的护航。要强化支部工作的标准意识，将高标准意识贯穿所有支部工作中来，对每一次活动，每一次学习都要精心组织，保证每一次活动、每一个“动作”都取得预期的效果，达到预定目标。

三、加强服务，找准支部工作与新工作方式、维修模式的最佳结合点。作为支部，首先要全面准确了解新工作方式、维修模式的特点和重点，要始终以服务大局，安全生产这个“龙头”开展支部活动。要让广泛宣传，认真解释，让新工作方式、维修模式广为人知，为广大干部员工所理解、所接受、所执行，借助载体，将新工作方式、维修模式的特点诠释出来，将新工作方式、维修模式的重点凸现出来。要建立针对不同岗位特点的支部工作机制，建立关键岗位员工思想动态监控体系，要细化至人，要根据关键岗位员工的特点，建立不同的思想工作作用模式，发动一切力量，及时疏通员工尤其是关键岗位员工心里的疙瘩，第一时间内发现，解决员工思想上存在的问题。

提速安全对我们的所有工作都提出了更高的要求，支部工作也不例外，只要我们仅仅围绕安全生产，针对提速后的新要求、新标准，不断提高支部员工素质，不断强化支部工作实效性，积极探索提速后的支部工作新方法、新办法，基层支部一定会在提速安全中保持了盎然生机，支部工作一定会在提速安全中刻画出崭新的一页。

篇8：提速铁路桥梁的加固评价研究

铁路路基是承受列车与列车轨道道床荷载的建筑结构。路基的质量是否坚固稳定是考量列车运输安全性能的一个重要指标。在列车运行阶段, 由于地质因素、自然因素、列车荷载的影响, 铁路路基会出现下沉、老化等问题, 对铁路运输系统的安全性和稳定性造成一定威胁。为避免此类状况发生, 需要结合铁路现行运输条件对铁路路基进行必要的加固。

本文将针对京秦线铁路建设条件, 采用水泥土挤密桩来加固该线路的路基, 并详细介绍该加固法的技术要求及工艺流程, 最后运用有效的质量检测手段来控制加固质量, 从而达到“安全、稳固”的施工效果。

1 水泥土挤密桩

1.1 定义

水泥土挤密桩是由水泥、土与水三类原料依照特定比率搅合匀称以后, 分层浇筑到必须稳固的区域中已准备好的孔内, 并逐级压实构成的加固桩。水泥土挤密桩自身的刚度较路基强出许多, 加之成桩流程中对周遭土质生成的压实效应, 让基床的承受能力对铁路提速的需求得到满足。

水泥挤密桩产生于上世纪90年代, 首先在西北区域开始普及。在相异种类地基的使用中, 大部分都在民建行业、工厂、商业写字楼等领域普及使用。特别是对含水率不高的软弱岩层应用效果较理想。由于其所应用的原料极为普通、动工简单可行、成本低廉, 并且可以承受高强度的地基压力, 因此一经推出就受到了施工方的欢迎。通常情况下, 水泥土挤密桩被应用在地下水埋深较深, 抑或地下水的渗透指标在10~15m3/s的粘性土, 孔深通常在6~10m。在土层的承受力大于60k Pa的时候, 要使用长螺旋钻机与人工洛阳铲排土成孔;而土层的承受力小于60k Pa的时候, 并且隶属松散填土以及塑性指标极小的土层的时候, 要使用挤密成孔用具。具体技术笔者在下文中详细阐述。

1.2 基本操作及加固原理

基本操作:水泥土挤密桩是采用机械成孔, 选用相对单一的土质材料, 与水泥按一定配比, 在灰土拌合站充分拌和均匀制成水泥土, 分层向孔内回填并强力夯实, 制成均匀的水泥土桩。桩和桩间土一起形成复合地基。

加固原理:一是成桩夯实过程中挤密桩间土, 使桩周土强度有一定程度提高, 二是水泥土本身夯实成桩, 且水泥与土混合后可产生离子交换等一系列物理化学反应, 使桩体本身有较高强度, 具水硬性。处理后的复合地基强度和抗变形能力有明显提高。

2 技术需求

2.1 桩位设置

依照京秦线的测试数据来看, 铁路纵方向在每两条邻近的轨枕的中央位置均衡布设桩体, 桩与桩之间的距离是0.575m;横方向均衡布设桩体六条, 桩与桩的距离是0.60m。就是说:在两根铁轨间预设两条, 两根铁轨以外预设两条。 (具体情况详见图1、图2) 。

2.2 桩径

预先挖掘孔径是0.24m;填筑原料压实完成后, 桩径是0.30m。

2.3 桩长

桩长相异区域的数据不尽相同。京秦线实验地区桩长是:路基0.1m;路涵过渡区域2.0m;公路桥梁过渡区域2.6m。

2.4 原料以及配比

水泥是425常规水泥, 土是常规的洁净干土;也能够取用路基孔洞中遗留的废土, 水利用食用水。水泥与黏土的比率是1:10;在施工区域搅拌后最佳水分比例大概是12.9%。

2.5 成桩强度

成桩28d以后, 桩强度需要高达1MPa。

3 施工流程图

施工流程图如图3所示。

4 施工步序与方法

4.1 桩孔定位

依照图纸的需求中的桩位真实纵横差距明确桩位。

4.2 埋设钢护筒、滤除道砟

(1) 在埋设护筒以前, 用扒砟机把道砟堆到与轨枕底平行的位置。

(2) 在扒掉道砟的孔位中布置第一段钢护筒。筒身需要垂向布置, 护筒上口不能越过钢轨顶端。布置在钢轨内部的护筒和轨枕邻近的边缘和轨头侧方相距要大于等于10cm。为加强护筒的稳固度, 在护筒四周夯填道砟。

(3) 使用尖头钢棒松动护筒中板结的道砟, 之后再通过取砟器作业。当护筒中道砟取到特定程度的时候, 掩上护筒, 通过手锤小力敲打, 让护筒持续出砟并渐渐沉下去, 在护筒上部边缘部分与道砟砟面平行时候停止。护筒通常由4~5毫米的钢质板材构成;因此, 敲打的时候不能使力过猛, 规避产生塑性形变。

(4) 布置第二段护筒。让第一段护筒的侧耳和第二段护筒的钩销相咬合, 之后再通过取砟器作业。但值得一提的是:需要保证两端护筒在任何时候都可以分离, 以保证列车的运转稳定;在护筒下沉的时候, 需要让护筒和路基成垂向布置, 而护筒沉降到路基上方能停止。

4.3 基床成孔

通过旋转取土铲以及取土器在基床上钻孔, 旋转取土铲由两部分构成:即钻体以及旋转手柄。手柄方位能够任意调整, 以找到适用于作业的方位。取土器取来的土要置入预备好的器皿中, 运到公路外面, 规避土喷洒在道砟上。

4.4 搅合水泥

在大于等于2平方米的钢质板材上, 依照比率调配的水泥、土壤以及水, 要在工场搅拌均匀。

4.5 填筑原料

每回合的填筑量要在50cm以内, 夯实后的厚度应小于等于30cm;最终要让顶端护筒下方端口界面比夯实后桩的顶端低1~2cm。

4.6 夯击

夯击和原料填装应交换实施。整体的夯实工程通过锥夯实, 最终采取平夯夯实桩顶。压实的时候锥头的落地高是80cm, 每层的夯击应大于等于30次。要规避撞破孔壁以及护筒, 并调节好抓环, 让举夯便利, 并使销钉紧固。

4.7 起拔护筒, 振捣道砟

在上层一段护筒顶端装设和提梁, 要观察护筒侧耳和提梁的钩销是不是能够咬合, 之后在提梁上打上钢钎, 并置入少数石砟到护筒中, 小力提高护筒, 提升的时候同时置入石砟, 预防护筒道砟松垮崩塌;护筒起拔完成后要快速填充石砟, 并通过捣固镐把轨枕面与孔外道砟振捣严实, 并修复道床, 让铁路行车更为稳定。

5 安全管理措施

(1) 车站联络员没有下达封锁线路命令, 任何人不准上道作业;车站联络员下达封锁线路命令给区段作业施工负责人, 区段作业施工负责人再向各施工小组及安全员下达开工命令。 (2) 安全防护员、安全巡视员要高度负责, 防止邻线行车危急施工人员的生命安全;施工人员要时刻注意, 不要将施工工具随意乱放, 特别是影响邻线行车的地方更要注意。安全检查人员要时刻督促检查, 对危急行车安全及可能引起轨道联电的一切行为要给予坚决制止;各施工小组施工完成后, 要经质量检查员同意后才可离开施工现场, 除区段施工负责人以外, 任何人没权通知车站联络员消点开通线路。

6 施工效果

本文采用实验桩检验法来检验施工效果, 实验检验的内容和结果如下:

6.1 挤密桩夯击回合数检验

检验的目标是为了明确具体动工区域、挤密桩成桩28d的时候、强度高达1MPa的时候相应的夯击回合数以及桩的干密度, 确保铁路路基施工进度, 并且节省能源。

具象化的模式是:挑选与具体动工路基土质与密实度一样或类似的区域作为检验区, 检验桩的数量是8条;2条为1组, 夯击回合数相等;并进行平行检验:每组夯击回合数相异, 是25、30、35、40回/层, 并实施比较。依照传统的路基填筑经验, 每层填充厚度是425~515mm;成桩以后是250~300mm;成桩28d以后, 实际测量桩的强度、干密度。

检验成果:夯击回合数、干密度和桩强度是正比例关系;而桩的强度为1MPa的时候相应的干密度为1.80g/cm3;夯击回合数为30回/层, 并明确其为路基建筑中应遵循的临界标准值。

6.2 明确最佳水分比例

京秦线挤密桩研究显示, 在特定的夯击回合中, 填筑原料的水分比例是影响成桩干密度的关键要素。所以, 填筑原料的水分比例主要决定于土的含水量;因此, 管控土的水分比例是确保工程进度的重要一环。

在公路桥梁的过渡区域, 填筑原料时采购的粉黏土, 液限33%, 塑限22.7%;塑性指标是10.3;重型击实实验获得的干密度极大值是1.88g/cm3, 含水量是14.5%。用这类土和水泥依照1:10的比率混合后, 含水量达到13.2%。从相异区域的实验桩抽取样本3组, 检验成果详见表1。

由表1得知, 15-3段的干密度不符合准则, 关键因素是土壤的水分比例太高。

在路基、路涵的过渡区域, 填筑原料使用的土壤采用已有路基土和采购土依照2:1的比率调配, 塑性数据是11.4;由重型机测试获得干密度极大值1.86g/cm3;然而已有的路基土水分比例偏高, 并且伴随气候的改变, 通常在21.7%上下;干密度是1.72g/cm3, 因此需要恰当晒干以后才能够使用;从实验桩抽取的样本5组, 表2为检验成果。

检验成果:根据表1、表2的分析过程总结出如下成果:因为水泥土挤密桩填筑原料土的水分比例太高, 导致成桩后的干密度达到1.80g/cm3的只有一个小组;当水分比例超过15%的时候, 水分比例和成桩干密度成反比 (成桩水分比例越大, 成桩干密度越小) 。

7 改进建议

(1) 分层夯实地基, 每层填充厚度控制在425~515mm之间, 成桩后每层控制在250~300mm;在1MPa的条件下, 尽量使干密度维持在1.80g/cm3左右, 夯击回合数控制在30回/层, 以确保成桩强度达到设计要求。 (2) 填筑15-3段所用的土壤提前晒干, 使土壤含水率不超过15%, 从而确保该段水泥桩干密度达到标准值1.80g/cm3。 (3) 每个施工班组配备质检员1名, 对护筒方位、垂直度、压实厚度、土地样本以及填筑原料的试验和统筹作业进行质量检验, 协助施工部提高施工质量。 (4) 对作业人员参加器械应用、技术需求、质量准则、建筑标准、安全等层面的培训, 减少人为误操作事件及其所造成的经济损失。

8 结束语

经实验检验, 京秦线提速铁路路基的加固方案能够成功解决铁路路基长期存在的下沉、老化等问题, 所采用的技术措施在路基加固领域有着极高的参考价值。目前, 京秦线提速铁路路基加固项目已全面完成, 2010年底彻底完工。改造完成后的京秦线列车运行时速达到了160~200km, 新型高速道岔全长136.2m, 比原有道岔长3.5倍。道岔直股通过速度可达250km/h, 侧向通过速度由原来的80km/h提高到140km/h。开通使用后, 列车通过道岔由过去的圆曲线型改进为抛物线型, 提高了列车通过速度, 使车辆运行更平稳, 旅客乘坐更加舒适, 并将促进沿线经济和旅游的发展。

前景是光明的, 但并不意味着建设过程不存在问题。此实验还有不健全的地方, 必须在建筑施工实际操作中进行改进和完善;另外, 国内专家也要加速科技研发的步伐;真正践行提速铁路为民服务的承诺。

摘要：用水泥土挤密桩稳固提速铁路路基, 工艺简单、成本低廉, 并且不对常规运转造成困扰。本文将简介水泥土挤密桩的工艺需求、动工技术以及流程, 并通过阐述提速铁路的试点作业, 阐述了技术管控方略。铁路提速对路基路床的承受极限以及平稳运转都有着较为苛刻的要求。其运用列车间的缝隙, 对以往的路基实施稳固和改建, 提升基床的承受力以及安全性, 迎合路基的特性。该技术的普及给广大铁路工作人员提供了最佳技术方案。

关键词：水泥,挤密桩,提速铁路,路基路面,技术

参考文献

[1]孔海峡, 薛贵金, 左立富, 等.湿陷性黄土地区水泥挤密桩低温环境施工技术研究[J].地下水, 2012, 34 (2) :157-159.

[2]王柏森.小桩径水泥土挤密桩在湿陷性黄土地基处理中的应用[J].水利水电技术, 2013, 44 (7) :84-90.

[3]张文学, 杨有海.郑西客运专线水泥土特性与挤密桩承载力试验研究[J].路基工程, 2012 (2) :108-110.

[4]陈燕, 胡清花, 万怡秀, 等.挤密桩法在自重湿陷性黄土场地高层建筑地基处理中的应用[J].施工技术, 2014 (9) :106-110.

[5]张春瑜.水泥灰土挤密桩加固黄土路基在陕北高速公路中的应用[J].中国市政工程, 2013 (5) :74-77.