鐵路橋梁維護保養(yǎng)、加固與維修技術

1、鐵路橋梁維護保養(yǎng)、加固與維修技術王柏松 內容1 鐵路橋梁病害問題2 鐵路橋梁維護3 鋼橋明橋面加固維修4 橋梁保養(yǎng)與維修要點1 鐵路橋梁病害問題 法國國營鐵路公司(SNCF)一直致力于努力優(yōu)化橋梁構件的使用和建設,使橋梁與高速度之間的安全性得到有機的結合。他們認為，只有從設計階段時就加以考慮，同時在施工及維護階段予以重視，橋梁百年使用壽命的問題才能得以保障。1.1 概述 空氣、水、礦物質及微生物等多種外界因素均會對橋梁各部分構件產生不同程度的腐蝕；列車動載對橋梁構件又將產生疲勞破壞、聯結件松動甚至產生脆性破壞。這些問題的產生往往都互為關聯，彼此影響，從而加速了橋梁的破壞。 1.2 影響橋梁百年

2、使用壽命的常見問題與對策1.2.1混凝土構件 在海洋環(huán)境地區(qū)，海水的硫化、氯化等作用將使混凝土產生龜裂，使混凝土外部帶腐蝕性的氣體、水份等侵蝕內部鋼筋，進而引起鋼筋銹蝕、失效（如圖）。選擇建橋所采用的混凝土時，首先應考慮采用抗腐蝕性好、抗?jié)B等級高的水泥。如含硅灰、粉煤灰、或礦渣的混合水泥及抗硫酸鹽水泥。對混凝土早期由于水化熱或其他原因產生的裂紋，應考慮采用低水化熱（主要針對大體積混凝土而 言）的水泥，以消除混凝土早期裂紋造成鋼筋易銹蝕等的不良因素（如下圖）?？刂苹炷猎缙诹鸭y是避免鋼筋銹蝕的重要手段之一。 在粗骨料選擇上，碎石的化學成份應引起重視。由于某些碎石中所含的堿活性物質將與混凝土中堿離

3、子產生堿骨料反應也將使混凝土產生龜裂（如右圖）；在這種情況下，應選擇低堿水泥或含硅灰、粉煤灰、或礦渣的混合水泥；同時，在攪拌混凝土用水方面，也應注意其化學成份，以避免產生堿式反應。 1.2.2鋼筋 空氣和水是對鋼筋產生腐蝕作用 的必要條件。為此，要求鋼筋 必須留有足夠的凈保護層。當空 氣、水 份通過混凝土的孔隙侵蝕鋼 筋，鋼筋將逐漸被氧化，產 生銹蝕。 而鋼筋被完全銹蝕 后的體積將是原體積的1000 倍，這就使混凝土因受擠壓 而開裂、剝落（如左圖）。 對海洋環(huán)境的地區(qū)，海水對鋼筋的腐蝕更具危險性，因此，對建于海水中的橋墩，法鐵考慮不小于7厘米的凈保護層；對淺水區(qū)域，凈保護層也不小于5厘米，并對

4、鋼筋涂防腐劑。而對鋼管混凝土樁基來說，根據百年腐蝕速率的統(tǒng)計,在具較強腐蝕性的土壤中，設計樁基截面的外徑應考慮6毫米厚的無效截面。 在電氣化鐵路上，由于雜散電流產生的電解作用、混凝土中的細菌，都將導致鋼筋的腐蝕。為此，也要對重要部位的鋼筋涂防腐劑或采用陰極保護。 為此，需區(qū)分不同的破壞等級（如冬季在公路面撒鹽將對該處鐵路橋墩、臺產生腐蝕作用），對橋梁的不同部位采用不同的凈保護層。 1.2.3 鋼構件 鋼構件較常見的是構件與空氣接觸的表面發(fā)生銹蝕現象。因此要盡量減少鋼構的交叉部位，以避免保護漆無法或難以涉及。防銹漆壽命較短，應經常進行檢查，以保持其完整性。對鋼構的重要部件，可采用表面鍍鋅防護；對

5、油漆防護，在涂漆前一定要做好預處理，選擇的材料要注意其兼容性。 疲勞現象是鋼構百年壽命的重要指標之一。疲勞裂紋多是由于周期性加載產生。列車通過橋梁的速度越高，其傷害性就越大。 對鋼構件的變截面、孔口、焊接等處，均為易產生應力集中的部位，一旦產生裂紋，就容易使其迅速擴展。其作用機理是：微裂紋材質下降破壞。因此應盡量避免鋼構件截面產生突變。 因此，在組裝構件時，對鋼構件聯結處，可采用增大接觸面的方式，以減小應力集中，增大抗疲勞能力。而對橫向桿件采用圓弧型聯結（如圖），則可大大提高桿件的抗疲勞能力。 而脆性破壞則是由于所受荷載大于其強度引起。多是由于鋼材韌性差、受撞擊等原因引起微裂紋擴展、溫度過低等

6、引起，這種破壞是突發(fā)的，并且是災難性的。 因此鋼材的選擇應考慮其抗沖擊能力大于在選定溫度范圍內的抗沖擊能力。1.2.4 橋梁支座 支座應選用承載能力強，易更換的類型。橡膠支座雖然易老化龜裂，但由于更換方便，所以受到廣泛的應用。 1.3 設計必須遵守的原則（1）設計階段就應該按百年使用壽命的驗收標準進行設計（包括橋梁的類型與形狀、橋梁的位置等）。（2）設計構件應盡量簡潔，提倡采用整體結構，盡量避免接頭。（3）設計階段就應注重選材，材料的各項指標均應滿足百年使用壽命的要求，采用的施工工藝應能保證橋梁百年使用。（4）盡量避免橋梁受到外力的沖擊，如公路為下穿式時，應對橋墩采取保護措施。（5）考慮各種影

7、響因素后，預留一定的安全系數。（6）應考慮方便今后的維修工作，同時保證排水良好。1.4 其它 當然，施工階段也是十分重要的因素，一定要遵照設計和施工規(guī)范的要求，對進場的所有工程材料進行嚴格檢驗，施工工藝不得違反工序要求，才能保證產品能滿足百年使用壽命的要求。 維修方面，建立橋梁的電子臺帳，關注其使用過程的動態(tài)情況，及時、有效地進行維護，也是橋梁百年壽命的有效保證。2 鐵路橋梁維護2.1 法鐵橋梁維護管理體制 法國鐵路有30000座橋梁，每年維護費用約為1.7億歐元。法鐵橋梁維護實行三級管理：法鐵基礎運營部基礎維修處主要負責橋梁專業(yè)維修規(guī)程制定，負責大型橋梁改造工程項目維修計劃制定，在法鐵范圍內

8、為橋梁檢測與維修提供指導和幫助；設在各個地區(qū)的23個鐵路局維修處（負責橋梁維護有23人）負責監(jiān)督和檢查下屬綜合維修段橋梁檢測與維護工作；鐵路局的綜合維修段設線路生產單位（橋梁維護人員：高速線2-3人，既有線10人左右）負責對本段范圍內的橋梁進行預防性維護、修復性維護和更新改造。2.2橋梁維護的總體原則 法鐵橋梁維護原則就是在橋梁設計使用壽期的基礎上以最優(yōu)化總成本保持設施的最佳工狀態(tài)，保證設施的通行安全和設施的運轉穩(wěn)定。橋梁維護目標就是采取檢查、保養(yǎng)、維修等手段保證橋梁在正常使用壽命期內不發(fā)生超過其承受力的疲勞或荷載，保證橋梁的通行安全和可維護性，避免出現橋梁過快衰減或出現無法修復的損失。在保證

9、安全的前提下通過制定維護質量及成本控制規(guī)范標準，改善維護人員的工作環(huán)境，改進資產的儲備狀態(tài)，追求總體效益的最大化。分為預防性維護、修復性維護和改造。2.3 橋梁結構維護內容2.3.1 橋梁結構的預防性維護 橋梁預防性維護的目的就是減少橋梁故障發(fā)生的概率或衰減度，保證橋梁的正常狀態(tài)。維護措施分為檢查、保養(yǎng)和維修。2.3.1.1 檢查 檢查是指通過目測或實地觀測對橋梁的狀態(tài)進行測試和對相關指標進行測量，對產生的偏差進行分析比較，從而發(fā)現缺陷，及時進行修復。 (1)持續(xù)性檢查 參加人員為法鐵所有員工，檢測方式為隨時隨地不定期在線路到和橋梁上，采用方法為目測觀察法，觀察到橋梁及結構物有異常情況立即通知

10、線路中斷行車，然后請專家檢測后再予以放行。采用這種檢測方法的目的是提高和培養(yǎng)法鐵全體員工對基礎設施安全責任意識，基礎設施的安全涉及到法鐵及全體員工，人人有責任來檢查和監(jiān)督基礎設施的安全狀況。 (2)年度檢查 每年進行一次，由綜合維修段的線路生產單位負責，檢查人員為由段長選擇確定（上崗前進行橋梁專業(yè)維修知識培訓，合格后上崗，有效期5年）的高級技工，檢測后寫出橋梁檢查報告，并簽名負責。檢查的方法是目測。在沒有進行綜合檢查前，年檢是唯一的定期檢查手段，已經進行了綜合檢查的重點檢查橋梁最敏感的部位，檢查的目的是為及時發(fā)現橋梁損壞或失常情況下的潛在危險。地中海線箱梁內部檢查通道 (3)綜合檢查 每5年進

11、行檢查一次。檢查人 員由線路生產單位的專業(yè)檢查人員、綜合維修段的橋梁專家、地區(qū)鐵路局的橋梁專家組成，通過帶可伸縮液壓托架的橋梁檢測車(見上頁圖)和特長高架檢測平臺(見右圖)進行, 是一項詳細、深入的檢查，目的是發(fā)現橋梁的一切不足，對檢查報告進行分析，根據經驗對橋梁的隱患和缺陷確保進行全面診斷和評估，而且持續(xù)到下次綜合檢查前，在特別必要的情況下用專用的工具鉆探取樣進行強化檢測。 (4)特別檢查 特殊的專業(yè)由法鐵委托特殊的企業(yè)進行，法鐵派代表參加。如近幾年法國洪水泛濫成災，造成河床損壞，橋梁水下的檢測由專業(yè)的水下檢測機構來完成。 (5)具體缺陷檢查內容(鋼梁橋、鋼筋土橋梁)檢查前的準備工作 A橋梁

12、附近清除雜草； B排水溝清理； C查閱每一座橋梁上一次檢查后的檢查報告及維修記錄。鋼筋混凝土及予應力鋼筋混凝土橋梁檢查A梁部和基礎檢查內容 a 結構變形情況:以原有橋梁建造時的狀態(tài)為參考值,檢查縱坡面和平面的局部變形和整體變形等; b 混凝土缺陷(不含裂縫):碳化、多孔隙、表面化學腐蝕、露筋、外部缺陷、堿性反應等； c 鋼筋：鋼筋受腐蝕的長度、鋼筋截面受腐蝕的面積比例、斷筋、不連續(xù)等； d 予應力鋼筋：受腐蝕程度、斷裂、混凝土與予應力鋼筋的連結等； e 混凝土裂紋：裂紋的大小、傳播方向、裂紋的含水程度、周期性變化等； f 支座：道碴落入、支撐變形、金屬盤老化等。 g 圍欄檢查：檢查狀態(tài)良好程度

13、； h 結構受潮情況。 B 墩臺（含墩、臺、擋墻、護坡）檢查 a 整體變形情況檢查：縱向、橫向變形等； b 砌體：裂縫、局部變形、砌體材料（強度、機械撞擊、化學侵蝕、大風水流產生的沖擊）等； c混凝土：強度、空洞深度及面積、鋼筋的腐蝕及與混凝土的結合、受撞擊損壞、化學腐蝕等； d結構受潮情況。 鋼梁橋檢查 A檢查部位:主梁、扣件、支座等。 B腐蝕：受腐蝕長度、面積、表面腐蝕的厚度等； C裂紋：裂紋部位、裂紋長度等； D裝配：裝配缺陷； E受碰撞情況； F支座：雜物嵌入、滾軸老化、位移等； G防水性情況。2.3.1.2 保養(yǎng)保養(yǎng)是通過有限的工作推遲或避免通常因橋梁周邊環(huán)境造成的、后果嚴重的維護工

14、作。保養(yǎng)由綜合維修段在每年年度檢查時進行。保養(yǎng)的主要內容是清除橋梁上或周邊的植物、引水槽及涵洞清污、清除鋼結構橋梁及其它部位的污垢等。保養(yǎng)采用隨時逐點推進的辦法進行。2.3.1.3 維修維修是恢復橋梁結構最接近設計期望值的服務狀態(tài)和預期壽命。維修可以保證橋梁的質量。根據橋梁的檢查分析情況確定維修，維修的主要內容為鋼結構梁刷漆、磚石、砼填補縫、修繕密封系統(tǒng)等。2.3.2 修復性維護 修復性維護指在故障出現后恢復橋梁的正常狀態(tài)。故障的產生原因可能是一些不明的、偶然的、無法預見的、事故性的，如地震、突然撞擊、惡劣天氣等。修復性維修的工作包括排除故障和修理恢復。排除故障是指采取臨時措施使設施臨時具備其

15、功能（如出現洪水導致橋梁坍塌，采用臨時支墩讓列車臨時通過）。修理恢復是指使設施重新恢復其功能。2.3.3 改造 改造是指通過關鍵部件更換（或更新）恢復設施狀態(tài)。改造的原因是設施達到了其疲勞極限或設施過于老化導致維修成本大幅提高，設施已不能在短期內以合理的成本維持其應有的安全性能、良好運行或動力舒適水平。2.3.3.1 鋼結構橋梁 鋼結構橋梁改造的主要原因是疲勞損傷，主要表現在部件開裂直至斷裂或鉚接結構松散。老化的鋼結構橋梁被列為法鐵最關注的和最優(yōu)先考慮的問題。解決這種橋梁的唯一辦法就是更換橋梁或限速通過。2.3.3.2 水中建造的橋梁基礎 水中建造橋梁的退化基本上與運營無關，主要是水流的沖刷導

16、致基礎的輕微位移或斷裂，容易產生軌道變形，影響行車安全。改造的主要方法是預先加固橋梁基礎（通過系統(tǒng)的潛水檢查和探測）來保證橋梁基礎穩(wěn)固。2.3.3.3小型橋涵 由于小型橋涵難以接近（植物較多、淤塞），年久修，有可能導致涵洞坍塌，石砌排水溝由于受荷載增加和振動的原因，引起坍塌或損壞，應經常清理植物、挖淤，并全面更新損壞的橋梁。 2.4 橋梁維護信息化管理系統(tǒng) 法鐵采用Fichier Corurin OA 軟件對橋隧維護實行 信息化管理，收集、整理、分析法鐵范圍內的橋隧信息和資料，以此做為橋梁維護措施和確定維護預算費用。法鐵對橋梁維護信息化管理采用分級授權,法鐵基礎運營維護部可以查閱法鐵范圍內的橋

17、隧維護信息但無權修改信息,地區(qū)鐵路局可以查閱本地區(qū)范圍內的橋梁維護信息但不可修改,綜合維修段只可查閱本段范圍內的橋梁維護信息并可根據檢查情況修改增加信息。系統(tǒng)分為橋梁檔案管理系統(tǒng)和維護評分管理系統(tǒng)。橋隧檔案管理分為4個系統(tǒng)：（1）橋梁；（2）擋墻；（3）隧道；（4）小橋涵。檔案信息按不同類型進行分類，包括橋梁建設時的資料、位置、結構、特性等信息。維護評分檔案按橋梁的組成部分進行分類,對缺陷進行定義,量化缺陷,按缺陷大小進行評分，缺陷越小,評分越低,橋梁的建造時間越久,評分越高。把每一次檢查觀察到的資料都輸入評分系統(tǒng)。建立橋梁維護信息化系統(tǒng)的目的中對橋梁實行評級管理，為橋梁結構狀態(tài)設立可靠的指標

18、，精確在衡量橋梁狀態(tài)的演變過程，利用統(tǒng)計手段對不同橋梁出現缺陷的原因進行橫向比較和評估，為橋梁的維護、更新提供可靠的依據。2.5 小結 法鐵鐵路橋梁維護在以預防性維護為主，故障發(fā)生后采用修復性維護，在設施達到了疲勞極限時進行改造措施。橋梁維護管理采用信息化系統(tǒng)，對全部的橋梁進行資料收集、整理、分析，對設施的老化和維護需求進行準確的定義，以此作為橋梁維護的依據，達到最合理地分配維護資源，最合理采取維護措施。 法鐵采用維護信息化管理系統(tǒng)，制定統(tǒng)一的缺陷評級標準對，法鐵范圍內的橋梁統(tǒng)一建檔，進行評級管理，依據評級來確定橋梁維護的手段和措施，這種科學的檔案評級能夠及時發(fā)現橋梁的缺陷，分析橋梁出現缺陷的

19、原因，這種計算機評級管理系統(tǒng)對做好我國橋梁維護有很好的借鑒意義。鋼梁明橋面加固我國過去的鋼橋都采用明橋面，明橋面直接承受列車的沖擊作用，一是縱橫梁容易出現疲勞裂紋；二是軌枕易變位，使得明橋面的軌道結構的維護量大；三是明橋面噪聲大。明橋面產生裂縫一般是由于構造細節(jié)而造成的疲勞開裂，以下示出了幾座橋的橋面裂紋，裂紋大發(fā)生于橫梁與主桁的連接處，也有在縱梁加勁肋端部切口處腹板產生的裂縫。鋼梁明橋面加固Birmingham bridge 橫梁裂紋鋼梁明橋面加固白水河大橋橫梁裂紋 鋼梁明橋面加固內昆線岷江大橋 支座端橫梁相鄰的橫梁普遍出現裂紋，裂紋位置在上平縱聯與橫梁連接的節(jié)點板處的橫梁上翼緣角鋼上鋼梁明

20、橋面加固裂縫原因分析(一) 裂縫原因分析1.橫梁梁端連接細節(jié)的疲勞開裂主要原因：(1) 梁端約束 許多橫梁端部的連接是按簡支來處理的，只要求傳遞剪力，假定在抗彎方面完全呈柔性。然而實際使用的鉚接、栓接或焊接都無法做到完全柔性。梁端轉動時會受到連接件的抵抗，總有一些抵抗力矩（梁端約束）產生。一般情況下，連接細節(jié)上部受拉，下部則壓向它所連接的板件。這種連接細節(jié)會引起兩種對抗疲勞性能不利的情況，一是連接件畸變；一是約束引起端力矩。對于靜力荷載而言，梁端約束能增加梁的承載能力，是有益的但在周期荷載作用下，這一約束會引起疲勞損傷。梁端約束可導致連接角鋼下部豎向裂紋。這在美國的很多鋼橋中出現。鋼梁明橋面加

21、固裂縫原因分析 (2) 橫梁梁端的削弱 為減小梁端約束，將橫梁下翼緣切除，這樣使橫梁切口處的應力幅增大很多。由于主桁的下撓，橫梁梁端受拉，可能導致橫梁腹板下部豎向裂紋。寶成線白水河橋就出現過類似的裂紋。 (3) 面外變形 橫梁的面外變形，可能導致橫梁梁端腹板自由間隙處水平裂紋。這是因為連接角鋼與橫梁翼緣存在自由間隙，這段橫梁腹板自由段在荷載作用下發(fā)生反復的出平面彎曲。鋼橋疲勞設計解說建議適當放寬自由間隙，大致可按10cm取用。面外變形引起裂紋的實橋有：美國Prairie Du Chien橋、Walt Whitman橋。京津線楊村橋、京山線飲馬河橋、京廣線渠馬河橋。中國京山線北運河7孔31.68

22、m下承桁梁的橫梁梁腹板加勁肋下端水平裂紋。鋼梁明橋面加固裂縫原因分析 2. 縱梁腹板裂縫原因分析 明橋面一般為縱橫梁體系，橋面的縱梁一般為I型，縱梁腹板上焊有豎向加勁肋，起加勁腹板的作用，但是橫聯和人行道托架也可借它與腹板相連，所以某些加勁肋又起了連接板的作用，曾有過因疏忽了加勁肋有連接板的作用，未在構造上加以處理，以致在加勁肋下端切口處腹板上產生裂縫。另外，由于枕木直接放在縱梁翼緣上，枕木的變形使上翼緣發(fā)生側向彎曲，在加勁肋上端切口處腹板產生裂縫。鋼梁明橋面加固加固方法 (二) 加固方法 (1) 對于縱梁加勁肋，加勁肋不能與受拉翼緣焊接在一起，加勁肋端部離受拉翼緣應有50100mm的距離。

23、(2) 對于由角鋼組成的橫梁，由于抗彎剛度很小，縱梁彎曲變形引起橫彎端部裂縫，應加強橫梁，可將組合I字形加固為箱形。 (3) 對重疊形式的縱橫梁，為了減小縱梁彎曲對橫梁的影響，可將縱橫梁連接處的螺栓孔改為橢圓孔。4.1 (一)橋梁養(yǎng)護維修的目的 運營橋梁是鐵路工務設備中永久性的大型結構物，也是鐵路行車設施的重要組成部分和確保鐵路運輸安全暢通的關鍵設備，具有結構復雜、技術性強、修建困難、造價困難、造價較高的特點。一旦損壞，輕則限速減載，重則中斷行車。我國鐵路橋梁，由于建造年代不同、技術標準不一和設計施工中的局限性，存在著許多問題。隨著我國國民經濟建設的持續(xù)發(fā)展，鐵路運輸強度的不斷增長，為適應列車

24、提速、重載運輸的需要，橋梁必須具有更高的承載、抗災能力和安全可靠度，也對橋梁養(yǎng)護維修部門提出了更高的要求。因此，做好橋梁養(yǎng)護維修工作，對于確保鐵路運輸安全，促進我國經濟建設的發(fā)展，具有十分重要的意義。4.2 (二)橋梁養(yǎng)護維修的任務 橋梁養(yǎng)護維修工作，必須確立以“保證行車安全”為主要目標 ，遵循“設備質量保安全”的指導思想。正確掌握設備狀態(tài)的變化規(guī)律和劣化程度，適時地進行修理，逐步達到“狀態(tài)控制，周期均衡，設備改善，保證安全”，其基本任務是：1.根據橋梁運營中的狀態(tài)變化，合理投入人力、物力，適時進行維修養(yǎng)護，預防或延緩設備狀態(tài)的劣化，經常保持狀態(tài)均衡完好，以保證列車按規(guī)定的速度、安全不間斷地運

25、行。2.隨著鐵路運輸強度的提高，有計劃地加固和改善橋梁設計狀態(tài)，提高承載能力，滿足建筑限界和孔徑要求，增強抗洪、抗震能力，充分發(fā)揮使用性能。 4.2 (三)橋梁養(yǎng)護維修的原則 橋梁養(yǎng)護維修工作，既要滿足鐵路運輸發(fā)展和行車安全的需要，而大部分施工作業(yè)又是在行車條件下進行既有設備的拆除恢復或修理更換。因此，必須講求科學合理、安全可靠，遵循以下主要原則，力求在設備結構強化、作業(yè)手段先進、管理水平提高等方面有所成效。1.全面貫徹鐵道部提出的鐵路主要技術政策和鐵路工務主要技術裝備政策的方針，結合實際需要和具體條件，制訂橋梁養(yǎng)護維修工作計劃和規(guī)劃目標。2.嚴格執(zhí)行鐵路橋梁建筑物大修維修規(guī)則規(guī)定的技術條件、

26、技術標準、設備檢查和管理制度等要求，同時還應遵照鐵道部頒布的鐵路技術管理規(guī)程、鐵路工務安全規(guī)則等其它有關規(guī)章、規(guī)范、標準的規(guī)定，作為橋梁養(yǎng)護維修的基本法則。4.2 (三)橋梁養(yǎng)護維修的原則3.橋梁養(yǎng)護維修工作應根據鐵路運輸需要和設備技術狀態(tài)，按照“預防為主，預防與整治相結合”的原則進行，有計劃地整治重大病害，加固改造設備，防止病害發(fā)生和發(fā)展，及時消除危及行車安全的處所，保持橋梁設備經常處于均衡完好狀態(tài)，提高整體結構強度。4.橋梁養(yǎng)護維修作業(yè)證安全和質量的前提下，應特別注意行車和人身安全，正確處理施工與運輸的關系，在保證安全和質量的前提下，盡量減少中斷行車和限制行車速度的時間。5.積極依靠科技進

27、步，全面實行現代化管理，大力發(fā)展養(yǎng)護機械化，不斷提高工作效率和經濟效益，逐步實現結構現代化、作業(yè)機械化、管理科學化。4.2 (四)橋梁養(yǎng)護維修的管理橋梁養(yǎng)護維修管理主要包括兩個方面，即對管轄橋梁設備的管理和養(yǎng)護維修生產全過程的管理。若按照業(yè)務分工，還有技術、計劃、勞力、料具、成本、質量、安全、教育等管理。各項管理工作是由特定的管理體制的運作來實施的，并通過相應的工作制度加以保證。為使橋梁養(yǎng)護維修管理逐步走上標準化、規(guī)范化的軌道，為實現管理科學化創(chuàng)造條件，還應建立起行之有效的管理工作體系。目前，我國橋梁養(yǎng)護維修管理的技術業(yè)務領導是鐵道部，而在鐵路局，實行路局一分局一工務段和工務段一領工區(qū)一工區(qū)兩

28、個三級管理。有關橋梁養(yǎng)護維修總的方針、原則和標準，由鐵道部制訂發(fā)布，鐵路局按照“路局決策、分局組織、工務段執(zhí)行”三級管理的職能，有機結合加以實施。工務段作為管理的基層組織，具體負責橋梁設備的檢查管理和養(yǎng)護維修工作，橋梁的大修改造，另由專業(yè)大修部門承擔，橋梁動態(tài)特性和病害診斷，由路局組織橋梁檢定隊通過試驗進行評估，從而實行對橋梁養(yǎng)護維修的全面管理。4.2 (四)橋梁養(yǎng)護維修的管理 隨著經濟體制改革的深化，鐵路運輸載重增加、列車密度加大、行車速度提高，勢必造成設備狀態(tài)變化加劇，養(yǎng)修作業(yè)時間減少。由于運輸組織的調整，小站慢車的關停，給橋梁養(yǎng)護維修工作帶來更大的難度。因此，橋梁養(yǎng)護維修的管理，在組織體

29、制、修程修制、養(yǎng)修方式、作業(yè)手段等方面進行相應的改革，也是勢在必行的重要議事。根據國外對橋梁養(yǎng)護維修的管理經驗，結合我國的具體實際，將管理基層的工務段作為設備管理部門，注重對橋梁設備的檢查、管理和日常養(yǎng)護，實行養(yǎng)修成本控制，橋梁的大修和維修由專業(yè)修理部門負責進行，從而將粗放性的管理機制轉變?yōu)榻洜I性的管理機制，以促進橋梁養(yǎng)護維修管理水平的提高。 4.2 (五)橋梁養(yǎng)護維修的方式 按照設備綜合工程學的原理，橋梁設備的養(yǎng)護維修，要區(qū)別不同的結構類型，選擇確切的修理方式、修理點和間隔時間，進行狀態(tài)臨界修或周期預防修。為此，必須合理地劃分修程、制訂標準、確定周期、建立體系。1.劃分修程 根據設備狀態(tài)變化

30、規(guī)律和故障特性，把橋梁的整個運用檢修過程，劃分為經常保養(yǎng)、綜合維修和大修三個修程，實行“養(yǎng)修分開”的修理制度。 由于整座橋梁設備是由多種不同構件組成的。各個構件相互傳遞著來自列車的荷載，并保持整體平穩(wěn)完好。由于各個構件的材質不同、構造不同、功能不同，其自身的狀態(tài)變化規(guī)律也不同。還應根據不同規(guī)律和構件特點，區(qū)分出保養(yǎng)、維修、大修的不同修程范圍，確定不同修程的作業(yè)項目和要求。4.2 (五)橋梁養(yǎng)護維修的方式2.制訂標準 在劃分保養(yǎng)、維修和大修三個修程的界限后，還應解決每個修程在什么狀態(tài)下做?做到什么狀態(tài)?制訂出相應的狀態(tài)臨界標準、作業(yè)質量標準和工作標準。使設備狀態(tài)、作業(yè)質量、養(yǎng)修投入加以有效的控制

31、。3.確定周期 為使橋梁養(yǎng)護維修工作有效運作，必須合理確定“臨界修”位置和間隔時間長短的選擇，也就是要確定合理的周期。由于橋梁設備的結構類型不同，使用條件不同，新舊程度不同，其“臨界修”位置和間隔時間長短有很大的區(qū)別，因此，合理確定周期是橋梁養(yǎng)護維修工作中的一個重要決策問題。4.2 (五)橋梁養(yǎng)護維修的方式 周期的合理確定，應以設備狀態(tài)變化規(guī)律、設備安全可靠程度和總費用最節(jié)省為依據，一般取決于設備的變化速率和出現故障的平均間隔。所確定的周期，決不允許設備出現失修狀態(tài)，以設備的儲備能力略有過剩為好。但是，為了便于全局性的管理，所確定的周期從宏觀上來講，在可靠度容許范圍內出現稍稍的“超前”或“過剩

32、”還是正常的，因為比起“一刀切”的情況，畢竟大大減少了盲目性。由子同類型的橋梁，其變化的規(guī)律和速率不盡相同，因此，所確定的周期，對具體的每座橋梁來說，還要“因地制宜”，不能“一刀切”，要以狀態(tài)控制來調整保養(yǎng)或維修或大修的間隔時間。還由于橋梁設備中橋面、梁體、支座墩臺及附屬設施的變化規(guī)律也各不相同，在確定周期時，也要進行合理的匹配。4.2 (五)橋梁養(yǎng)護維修的方式4.建立體系 為了使“狀態(tài)修”的原則在維修養(yǎng)護中切實應用，還必須作出實施的具體規(guī)定，建立起保養(yǎng)、維修和大修工作管理體系。(1)保養(yǎng)體系 a.通過觀測分析找出不同部件的變化規(guī)律后，要重點找出與行車關系較大的部件的狀態(tài)變化速率。 b.根據變

33、化規(guī)律，統(tǒng)籌考慮，使每次保養(yǎng)后留有一定的儲備能力，對保養(yǎng)作業(yè)作出具體規(guī)定，也就是做到什么狀態(tài)的標準?？朔诹Χ?，多保養(yǎng)，勞力少，少保養(yǎng)或追求“格上格”等盲目保養(yǎng)的狀況。 c.要對狀態(tài)質量和作業(yè)質量實行全面控制。對設備的檢查，要根據“狀態(tài)修”的需要，除做好常規(guī)檢查外，還需開展全員、全設備、全項目的檢查，建立檢查負責制和狀態(tài)分級控制的辦法，對作業(yè)質量的控制，除強調作業(yè)標準化，嚴格作業(yè)紀律外，對關鍵項目運用質量管理圖，實行作業(yè)質量控制。4.2 (五)橋梁養(yǎng)護維修的方式(2)維修體系 a.根據設備狀態(tài)變化規(guī)律和整體功能的靂要，確定維修的控制項目和控制條件，建立狀態(tài)標準。 b.以改善設備狀態(tài)、均衡質量、

34、延長大維修周期和設備使用壽命為目的，明確維修的項目范圍和做法要求，建立工作標準。c.明確維修在技術上和作業(yè)上的要求，也就是做到什么狀態(tài)?建立作業(yè)標準。(3)大修體系 a.按照橋梁設備整體功能和安全可靠度的需事，根據狀態(tài)變化規(guī)律和故障特性，確定大修的修程范圍和控制條件。b.以提高質量、均衡狀態(tài)為目的，通過對更換橋面、鋼梁涂裝壽命周期最佳經濟效益的分析研究，合理匹配三大修程周期，逐步走上設備良性循環(huán)的軌道。c.明確大修工作的技術管理要求，建立作業(yè)標準和土作標準。4.2 (六)橋梁養(yǎng)護維修的內容 從橋梁養(yǎng)護維修的基本任務出發(fā)，為確保鐵路運輸安全暢通，適應列車提速、重載運輸需要，橋梁養(yǎng)護維修應重點做好

35、設備檢查、狀態(tài)分析評估和預防整治病害等工作。1.設備檢查 檢查是系統(tǒng)掌握設備狀態(tài)的重要手段，為做好橋梁養(yǎng)護和大維修工作提供主要依據，并能及時發(fā)現和分析病害，據以采取有效的防治措施，正確規(guī)定列車運行條件。 橋梁設備檢查重點、內容、方法可按照大維修規(guī)則的規(guī)定辦理。為保證各項檢查結果的準確可靠，必須認真執(zhí)行各項檢查制度，仔細做好記錄，建立有關臺帳。橋梁檢查工作生要有以下幾種形式:(1)經常檢查。主要是檢查設備狀態(tài)變化較快和直接影響行車的部位，并對已發(fā)生的病害定時觀測。一般由工長、領工員對管內設備每月或每季度檢查一遍，長大橋梁還應由巡守員每日檢查一次。技術復雜及有嚴重病害的橋梁，由工務段組織有關人員進

36、行檢查。4.2 (六)橋梁養(yǎng)護維修的內容(2) 定期檢查。主要是重點病害的定期觀測監(jiān)視和設備春秋季檢查。對運營年久，病害嚴重并發(fā)展較快的危及行車安全的橋梁，應按上級規(guī)定的期限和要求，指定專人進行定期觀測監(jiān)視。每年春融及汛前，應對橋梁涵的排水、泄洪及渡汛防護的設施進行一次檢查。秋季，應對橋梁涵設備進行全面檢查和狀態(tài)評定，據以制訂次年設備整修計劃。檢查工作由工務段根據鐵路局的要求組織進行。長大橋梁及重要設備，工務段長必須親自檢查，分局和鐵路局派員重點參加。(3) 特別檢查。主要是需要使用專用儀器的檢查，如線橋年縱斷面測量、橋梁界限檢查、梁跨撓度和拱度測量、梁跨結構斷面及平面測繪、混凝土梁裂紋和中性

37、化程度探測、鋼梁涂膜裂化程度測定、支座轉角位移測量、墩臺變形測量、河床斷面測量、隧道襯砌、水源、道床及山體動態(tài)等。檢測工作，由工務段組織有關技術人員進行。(4) 檢定試驗。為了進一步掌握橋梁技術狀態(tài)，了解結構特性，查明病害情況，由鐵路局組織橋梁檢定隊，對大跨度、新型結構、出現嚴重病害和受外界損傷危及行車安全的橋梁進行試驗檢定，以確定橋梁的承載、抗洪、抗震能力，規(guī)定列車運行條件，分析病害原因及危害程度，提出加固的措施意見。4.2 (六)橋梁養(yǎng)護維修的內容2. 狀態(tài)分析評估 橋梁設備通過各項檢查，掌握其實際工作狀態(tài)后，還需進一步進行科學的分析判斷，以能采取有針對性的整修加固。目前，對運營橋梁狀態(tài)的

38、評估方法，主要有以下幾種:(1) 狀態(tài)劣化評定 橋梁在運營過程中，承受荷載的作用和環(huán)境的侵害，必然會引起結構功能變化，構成對行車安全的影響，也即橋梁狀態(tài)的劣化。由于荷載作用和環(huán)境侵害的程度不同，影響結構功能和行車安全的程度也不相同， 因此，橋梁的劣化程度也是不同的。為了便于對橋梁劣化狀態(tài)進行評定，鐵道部組織專家，從設備狀態(tài)劣化程度對行車安全度和結構功能健全度的影響來評定分級，制定了劣化評定標準，將劣化程度進行分級，即AA(極嚴重)，A1(嚴重).B(較重).C(中等)，D(輕微)等級。4.2 (六)橋梁養(yǎng)護維修的內容(2) 病害診斷及剩余壽命評估 橋梁在運用檢修的壽命周期內，根據狀態(tài)變化和健全

39、度衰退的程度，進行適時的修理，使其最大限度地恢復原有功能。但隨著時間的推移，其健全度必將逐步喪失，以至失去應有功能而報廢。因此，對橋梁在運用過程中，科學地診斷病害，有效地整治病害，在確保行車安全和適應運輸發(fā)展前提下，充分發(fā)揮橋梁功能的潛力，最大限度地延長使用壽命，取得最佳的技術經濟效益，具有十分重要的意義。 近幾年來，鐵科院和西南交大等有關專家，開展了對鋼梁疲勞剩余壽命、混凝土梁耐久性及墩臺基礎狀態(tài)等評估技術的研究，取得較好效果。尤其是老齡鉚接鋼梁疲勞剩余壽命評估方法，具有一定的針對性和實用性，已廣為應用。4.2 (六)橋梁養(yǎng)護維修的內容(3)狀態(tài)評估專家系統(tǒng) 隨著計算機技術的普及應用，人們運用專家知識和模擬專家行為，進行計算機編程，解決較為復雜的疑難問題，就是所謂的專家系統(tǒng)。西南交大有關專家、教授，在搜集總結專家經驗的基礎上，研究開發(fā)的橋梁損傷評估專家系統(tǒng)，通過對整座橋梁各部位影響功能的損傷項目及其損傷表現的調查，運用計算機技術進行系統(tǒng)推理，確定橋梁損傷等級及其對策。這項技術已在部分路局使用，效果良好。若進一步完善后推廣應用，將使橋染狀態(tài)評估更為簡捷、準確。4.