铁路桥横向振幅超限原因分析及整治

2020-05-25 09:06余泓洋
大众科学·上旬 2020年3期

余泓洋

摘 要:随着我国社会经济的快速发展,我国铁路事业的整体发展形势比较良好,受到了人们的广泛关注和重视,尤其是铁路的道路质量,将会直接影响到人们的日常出行安全。所以必须在保证铁路运营安全的基础上,保证运输能力的有效提升,这样才能够满足当前我国铁路运输行业的发展要求。本文针对铁路桥横向振幅超限的原因进行分析,并且根据实际情况,提出有针对性的整治措施,为铁路的安全性、稳定性提供有效保证。

关键词:铁路桥;横向振幅;超限原因;整治措施\

经济的快速发展,对我国铁路运输行业的发展提出了新的要求。为了满足当前新时代背景下对铁路运输行业提出的发展要求,不仅要加大对新线路的建设速度,而且还要根据实际情况,对列车的运行速度进行有效提升,为铁路运输能力提升提供有效措施。但是由于线上桥梁在设计方面存在非常明显的差异性,所以在桥梁的结构稳定性、安全性等方面都会存在不同,很多桥梁在使用之后,相继出现了各种问题,对桥梁的稳定性造成了严重威胁。比如结构的振动幅度过大是当前比较常见的问题,根据对事故的发生原因进行调查分析时,发现由于桥梁横向振幅超限造成的事故率比较高,对铁路的安全稳定运营造成严重威胁。所以必须要针对当前存在于其中的问题进行分析,从源头对桥梁横向振幅超限问题进行整治,为铁路运输事业的可持续发展打下良好基础。

1铁路桥横向振幅超限原因分析

在对铁路桥横向振幅超限问题进行分析时,导致该问题出现的主要原因之一就是该桥梁自身的横向刚度并不是很理想,达不到标准的要求。但是并不只是因为这一个问题,所以必须要对其中的诸多影響因素进行分析,这样才能够提出有针对性的整治措施。

1.1桥梁缺乏抗扭刚度

铁路桥梁在正常使用过程中,为了保证安全性和稳定性,在施工时,施工的重点就是桥梁的结构。但是近年来,由于桥梁横向振幅超限的原因越来越多,由于该问题直接或者间接引起的事故不断增加。如果无法对导致铁路桥梁出现横向振幅超限的原因进行分析,那么将会造成的后果非常严重[1]。在对导致铁路桥梁横向振幅超限原因进行分析时,发现桥梁自身的抗扭刚度如果达不到标准要求,那么势必会导致桥梁出现非常严重的扭转变形现象。扭转变形对整个桥梁的横向振幅具有非常明显的放大作用,尤其是梁高处于比较高的状态时,放大效果将会更加明显。

1.2桥梁缺乏横向刚度

强梁的横向刚度一直以来都是非常重要的一部分,如果在横向刚度方面存在问题,无法满足实际要求,那么就会直接导致横向振幅过大。同时,这也是很多铁路桥梁施工过程中,在利用上承式钢板梁和并置施工时,并没有在其中增加适当的钢筋混凝土或者时预应力钢筋混凝土。在这一环节加入混凝土的根本目的是为了实现桥梁的横向联结,但是由于刚度不足,所以导致横向振幅的超限。

1.3桥墩缺乏横向刚度

桥墩是桥梁施工中必不可少的重要组成部分,同时也是桥梁施工中的基础。所以一旦桥墩自身在横向刚度方面存在不足或者是其自身的整体稳固性不是很理想,很有可能会出现比较大的位移现象。在此时,就会直接导致桥顶也受到位移影响出现不同程度的横向位移,如果墩顶的位移程度比较大,那么势必会导致桥梁的横向振幅频率有所提升,对桥梁的安全性和稳定性也会造成严重威胁。

2针对铁路桥横向振幅超限问题提出的整治措施

2.1上承式钢板梁桥加大横向刚度和抗扭刚度的措施

为了从根本上实现对铁路横向振幅超限问题的有效控制,需要结合实际情况,积极采取有针对性的措施,这样可以避免由于横向振幅超限而造成更多事故的发生。在针对上承式钢板梁桥进行整治时,要对其横向刚度和抗扭刚度进行加固处理。在改造方案的设计和具体落实过程中,要将之前的三角形转变成为交叉形平纵联。与此同时,还要针对端横联以及跨中横联进行改造处理。在改造过程中,要将原本的交叉形转变成为横隔板横联,还要在梁段对应的位置处,对横隔板横联进行适当的增加。这种整治措施在经过实践应用分析之后,发现整体减震效果比较明显[2]。除此之外,为了有效控制铁路桥横向振幅超限问题,可以在腹板的外侧增加钢板,这样可以促使桥梁自身的横向刚度得到强化。但是需要注意的问题就是这种方式在使用时,会消耗大量的钢材,无形中就会增加成本,所以该方法不具备经济性的特征。

2.2预应力混凝土箱梁提高横向刚度和抗扭刚度的措施

在对预应力混凝土箱梁的横向超限问题进行整治处理时,要结合实际情况,在其中适当的增加腹板厚度。与此同时,还要对腹板的中心距离进行适当的增加,将横向以及竖向的单室全部都转变成为多室。另外,还要对现有的材料进行改革和优化,尽可能选择利用一些高标号的混凝土,这样可以实现对横向振幅超限问题的有效控制。

2.3并置混凝土T梁加大横向刚度和抗扭刚度的措施

随着科学技术的不断进步和快速发展,越来越多的新型技术可以被广泛应用在各个领域中,对于现阶段降低铁路桥的横向振幅而言,也可以适当引进和利用一些先进的技术手段。根据相关研究资料记载,发现早在1996年,在对京秦线上148孔无横向连接的并置混凝土T梁进行整治时,,就已经在其自身的跨中和梁端开展了有针对性的横向预应力加固措施。该措施的整体应用效果比较良好,可以满足提速等各个方面提出的个性化要求。

2.4加强对铁路桥梁的日常养护力度

铁路桥梁在日常使用过程中,由于来往的车流量非常大,所以对于铁路、桥梁以及线路质量提出的要求越来越高。这也是新时代背景下铁路运输事业的主要发展趋势,所以必须要对轨道结构进行强化处理,促使轨道的日常管理水平能够得到有效提升。在针对病害问题进行整治时,要结合病害类型,同时还要加强桥梁的日常养护力度,这样可以为铁路线路的使用效果提供保证。

3结束语

由于铁路桥横向振幅超限会导致交通事故的发生,同时还会对铁路运输事业的发展造成一定的限制影响。所以必须要对导致该问题出现的原因进行分析,这样才能够从刚度、抗扭刚度等角度出发,提出有针对性的整治措施,为铁路线路的运营安全性和稳定性提供保证。

参考文献:

[1]刘宇飞,王宏宇,庞博,程爱君.大准铁路桥梁病害调查及损伤影响分析[J].铁道建筑,2019,59(10):37-40.

[2]杨怀志.高速铁路大型桥梁养护维修PHM系统应用初探[J].铁道建筑,2017(06):12-16+35.