發(fā)布時(shí)間：2022-04-15所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要：科學(xué)養(yǎng)護(hù)維修是確保高速鐵路橋隧工程使用壽命的關(guān)鍵。基于我國(guó)高速鐵路技術(shù)特點(diǎn)，從不間斷運(yùn)營(yíng)導(dǎo)致維修困難、大密度高速列車影響、橋隧結(jié)構(gòu)服役環(huán)境復(fù)雜以及維修作業(yè)空間受限等方面，總結(jié)確保高速鐵路橋隧工程使用壽命的難點(diǎn);梳理我國(guó)高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)管理
摘 要：科學(xué)養(yǎng)護(hù)維修是確保高速鐵路橋隧工程使用壽命的關(guān)鍵。基于我國(guó)高速鐵路技術(shù)特點(diǎn)，從不間斷運(yùn)營(yíng)導(dǎo)致維修困難、大密度高速列車影響、橋隧結(jié)構(gòu)服役環(huán)境復(fù)雜以及維修作業(yè)空間受限等方面，總結(jié)確保高速鐵路橋隧工程使用壽命的難點(diǎn);梳理我國(guó)高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)管理體系及其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，闡述信息化技術(shù)、健康管理系統(tǒng)以及無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)在我國(guó)高速鐵路橋隧工程檢測(cè)中的應(yīng)用;結(jié)合高速鐵路橋梁豎向沉降整治技術(shù)和隧道襯砌預(yù)防式注漿技術(shù)創(chuàng)新案例，指出預(yù)防式維修是我國(guó)高速鐵路橋隧工程養(yǎng)護(hù)維修的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：鐵路橋隧;科學(xué)養(yǎng)護(hù);預(yù)防式維修;健康管理;BIM
1 概述
高速鐵路以其安全舒適、方便快捷等顯著特征已成為我國(guó)百姓綠色出行的首選。截至2016年底，我國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程已達(dá)2.2萬(wàn)km，運(yùn)營(yíng)里程高居世界首位，占世界高速鐵路總里程的60%以上。隨著“一帶一路”戰(zhàn)略的全面實(shí)施，中國(guó)鐵路“走出去”戰(zhàn)略不斷取得新進(jìn)展，高速鐵路還將成為影響我國(guó)國(guó)計(jì)民生、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)際影響的重要因素。
“以橋代路”以及“無(wú)砟軌道”的設(shè)計(jì)理念已經(jīng)成功應(yīng)用于我國(guó)高速鐵路工程的設(shè)計(jì)中。橋梁所占比例大(京滬高速鐵路橋梁占80.4%)、橋梁跨度大、隧道地質(zhì)條件復(fù)雜以及長(zhǎng)大隧道多成為我國(guó)高速鐵路線下結(jié)構(gòu)工程的主要技術(shù)特點(diǎn)。高速鐵路條帶狀分布、露天服役環(huán)境、承受疲勞荷載、天窗期維修等特征，決定了高速鐵路工程結(jié)構(gòu)耐久性的復(fù)雜性和使用壽命的不可預(yù)測(cè)性。為確保高速鐵路工程結(jié)構(gòu)的耐久性，按使用年限進(jìn)行鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)已被納入《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]。工程結(jié)構(gòu)耐久性是指在預(yù)定的作用和預(yù)期的使用與維護(hù)條件下，在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)保持其使用功能的能力(見圖1)。這意味著高速鐵路服役階段必須對(duì)橋梁隧道(簡(jiǎn)稱橋隧)工程結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)檢查與維修，養(yǎng)護(hù)維修是確保高速鐵路工程在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)安全服役的關(guān)鍵因素。為確保我國(guó)高速鐵路的使用壽命，結(jié)合我國(guó)高速鐵路結(jié)構(gòu)特征以及氣候環(huán)境特征，系統(tǒng)開展了高速鐵路橋隧工程結(jié)構(gòu)運(yùn)營(yíng)維護(hù)技術(shù)的研究，形成了我國(guó)高速鐵路橋隧工程結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)維修管理、養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)以及養(yǎng)護(hù)維修標(biāo)準(zhǔn)體系。
2 面臨困難
橋隧工程結(jié)構(gòu)是高速鐵路的重要組成部分，所占比例大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，修建困難。橋隧工程等線下基礎(chǔ)的穩(wěn)定性是決定高速鐵路線路高可靠性、高穩(wěn)定性、高平順性的關(guān)鍵。高速鐵路對(duì)橋梁、路基和隧道基礎(chǔ)變形和缺陷限值的要求遠(yuǎn)高于普通鐵路。與普速線路和重載鐵路相比，高速鐵路對(duì)橋梁、路基、隧道等線下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的安全等級(jí)劃分和維修標(biāo)準(zhǔn)要求更加嚴(yán)格。對(duì)于普速線路或重載鐵路來(lái)說(shuō)，較小的缺陷或病害，在高速鐵路中可能會(huì)影響行車的安全性，這對(duì)我國(guó)高速鐵路安全運(yùn)營(yíng)是極大的考驗(yàn)。因此，高速鐵路橋隧等線下基礎(chǔ)的養(yǎng)護(hù)維修標(biāo)準(zhǔn)要求更高、安全性卡控更嚴(yán)、確保高速鐵路使用壽命更難。
2.1 不間斷運(yùn)營(yíng)
高速鐵路的運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)是白天公交化運(yùn)輸，夜間停輪集中維修。為不影響高速列車安全準(zhǔn)時(shí)運(yùn)營(yíng)，高速鐵路橋隧嚴(yán)格執(zhí)行“施工不行車，行車不施工”的天窗修制度。我國(guó)高速鐵路正線、到發(fā)線天窗一般為垂直天窗，天窗時(shí)段一般設(shè)置在0：00—4：00，多為 4 h。由于天窗時(shí)間短，維修人員要行走到維修區(qū)間，所以有效養(yǎng)護(hù)維修時(shí)間更短，且天窗期內(nèi)的養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)施工不能對(duì)天窗點(diǎn)畢后線路的正常開通和安全運(yùn)營(yíng)造成任何障礙，因此，高速鐵路不間斷運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)技術(shù)難度大，必須要?jiǎng)?chuàng)新養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)、材料與機(jī)具。
2.2 列車運(yùn)營(yíng)速度高，基礎(chǔ)穩(wěn)定性要求嚴(yán)
列車高速運(yùn)行對(duì)線路穩(wěn)定性要求極高，對(duì)橋梁、隧道結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期變形限制嚴(yán)格，包括混凝土橋梁的長(zhǎng)期徐變、墩臺(tái)的變形變位、基礎(chǔ)不均勻沉降等。我國(guó)高速鐵路客流量大、行車密度大、線路里程長(zhǎng)、地質(zhì)條件復(fù)雜，高速列車高頻周期疲勞荷載加劇了對(duì)橋隧工程結(jié)構(gòu)的疲勞破壞，增加了橋梁鋼結(jié)構(gòu)疲勞裂紋以及螺栓斷裂風(fēng)險(xiǎn)。
2.3 結(jié)構(gòu)服役環(huán)境復(fù)雜
高速鐵路需要跨越大江南北，延伸祖國(guó)各地。一方面，鐵路工程的線下基礎(chǔ)必須與土壤、地下水或河水接觸，環(huán)境土和環(huán)境水中的硫酸鹽、鎂鹽、堿等會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生腐蝕作用，河流中的冰、泥沙也會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生磨蝕作用;另一方面，鐵路工程的露天服役特性決定了高速鐵路工程結(jié)構(gòu)必須經(jīng)受惡劣氣候環(huán)境(溫度、濕度、風(fēng)、霜、雨、雪)的腐蝕作用，沿海地區(qū)的結(jié)構(gòu)會(huì)遭受鹽霧的侵蝕，西南地區(qū)的結(jié)構(gòu)會(huì)遭受酸雨的侵蝕，東北地區(qū)的結(jié)構(gòu)會(huì)遭受凍融破壞的侵蝕。復(fù)雜的服役環(huán)境、列車高頻疲勞荷載以及不同結(jié)構(gòu)物的相互作用，導(dǎo)致高速鐵路橋隧結(jié)構(gòu)服役環(huán)境復(fù)雜多變，這些對(duì)高速鐵路安全運(yùn)營(yíng)以及養(yǎng)護(hù)維修帶來(lái)了極大的障礙。另外，全球氣溫升高引起的氣候變化也會(huì)對(duì)高速鐵路工程結(jié)構(gòu)造成意外傷害。
2.4 維修作業(yè)空間受限
受天窗維修模式的限制，高速鐵路橋隧等工程結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)維修必須在夜間作業(yè)，夜間光線不足是養(yǎng)護(hù)維修的一大難題。高速鐵路大量高墩橋梁養(yǎng)護(hù)維修還需高空作業(yè)，必須同時(shí)做好安全保障工作。由于大型作業(yè)機(jī)械上道難度大、隧道內(nèi)空間有限、長(zhǎng)大隧道空氣污濁且濕度較大，給隧道養(yǎng)護(hù)維修帶來(lái)極大困難;另外，隧道拱部的病害處理還需高空作業(yè)。所以，夜間維修、高空作業(yè)和作業(yè)空間受限是高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修的難題。
3 橋隧養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)管理和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
3.1 技術(shù)管理
3.1.1 管理體系
高速鐵路維修管理在充分考慮國(guó)情、路情的條件下，以實(shí)行屬地化管理和“管(管理維護(hù))、檢(檢測(cè))、修(修理)”分開的管理體制為原則，體現(xiàn) “專業(yè)強(qiáng)化、管理集中、資源綜合”和“精干高效” 的養(yǎng)護(hù)維修理念[2]。我國(guó)高速鐵路橋隧建筑物維修工作遵循“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的原則，強(qiáng)化設(shè)備檢查，采取周期性保養(yǎng)和綜合維修相結(jié)合的方式，預(yù)防病害發(fā)生，保持橋隧建筑物使用狀態(tài)均衡完好，使列車能以規(guī)定的速度，安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行。
我國(guó)高速鐵路工務(wù)設(shè)備由中國(guó)鐵路總公司(簡(jiǎn)稱總公司)、鐵路局、工務(wù)段(含高鐵工務(wù)段，下同)、車間(工區(qū))4級(jí)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)維護(hù)管理。路橋檢查車間的管轄營(yíng)業(yè)長(zhǎng)度宜在300 km左右，且不超過(guò) 400 km;路橋檢查工區(qū)管轄營(yíng)業(yè)長(zhǎng)度100 km左右;山區(qū)路段宜適當(dāng)縮小管轄長(zhǎng)度[3]。
3.1.2 工務(wù)設(shè)備信息管理
高速鐵路工務(wù)設(shè)備運(yùn)營(yíng)維護(hù)綜合數(shù)據(jù)中心采用“總公司—鐵路局—工務(wù)段”3級(jí)模式，可以是“總公司— 工務(wù)段”2級(jí)，也可以是“總公司—鐵路局”模式，以云平臺(tái)形式形成“虛擬數(shù)據(jù)中心”。工務(wù)設(shè)備運(yùn)營(yíng)維護(hù)綜合數(shù)據(jù)中心需要考慮鐵路局、工務(wù)段的管理形式，在工務(wù)段管理統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)下，通過(guò)系統(tǒng)建設(shè)、升級(jí)、改造等方式，形成各鐵路局和工務(wù)段的應(yīng)用系統(tǒng)。高速鐵路工務(wù)設(shè)備運(yùn)營(yíng)維護(hù)綜合數(shù)據(jù)中心(見圖2)，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的有效管理和應(yīng)用，體現(xiàn)檢測(cè)—數(shù)據(jù)分析—維修全過(guò)程管理理念[4]。系統(tǒng)對(duì)運(yùn)營(yíng)維護(hù)環(huán)節(jié)的動(dòng)靜態(tài)檢測(cè)信息、監(jiān)測(cè)信息、養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)信息等進(jìn)行采集、實(shí)時(shí)傳輸、存儲(chǔ)和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速鐵路工務(wù)管理、檢測(cè)、維修流程的統(tǒng)一管理，并對(duì)各種信息進(jìn)行智能綜合分析，提出科學(xué)的設(shè)備養(yǎng)護(hù)維修建議，為工務(wù)設(shè)備養(yǎng)護(hù)維修的各級(jí)決策提供全方位的信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工務(wù)設(shè)備設(shè)施的動(dòng)態(tài)管理和科學(xué)養(yǎng)護(hù)，達(dá)到提高維修效率、降低維護(hù)成本、保障高速列車安全運(yùn)行的目標(biāo)。
3.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
為做好高速鐵路橋隧工程結(jié)構(gòu)維修工作，提高維修技術(shù)水平，我國(guó)已經(jīng)初步形成了高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，涵蓋了高速鐵路橋隧檢測(cè)評(píng)估和養(yǎng)護(hù)維修領(lǐng)域。我國(guó)高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)了繼承性、適用性和先進(jìn)性等特點(diǎn)，涉及到高速鐵路不同的結(jié)構(gòu)物，如線路、橋隧、路基等;涵蓋不同的運(yùn)行速度，包括既有線提速200～250 km/h和新建250 km/h 及以上的高速鐵路;囊括高速鐵路有砟軌道和高速鐵路無(wú)砟軌道不同類型。我國(guó)高速鐵路工務(wù)工程養(yǎng)護(hù)維修標(biāo)準(zhǔn)見表1。
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為細(xì)化和指導(dǎo)高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)，還編制了養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)文件，如《高速鐵路橋隧建筑物修理細(xì)則》《高速鐵路工務(wù)修理案例》《高速鐵路工務(wù)知識(shí)讀本》《高速鐵路工務(wù)技術(shù)》等，這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)文件有效指導(dǎo)了高速鐵路工務(wù)工程的養(yǎng)護(hù)維修。
4 檢測(cè)及養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)
高速鐵路橋隧養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)體現(xiàn)了全過(guò)程閉路循環(huán)，即：綜合檢測(cè)車、專業(yè)檢查車等動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—人工查看—信息處理—及時(shí)整治。針對(duì)長(zhǎng)大連續(xù)梁橋、特殊結(jié)構(gòu)梁橋、特殊地質(zhì)條件隧道區(qū)段等高速鐵路工程結(jié)構(gòu)物，為確保其在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中服役狀態(tài)良好，積極引入新技術(shù)、新理念，搭建狀態(tài)預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)(PHM)，安排適時(shí)養(yǎng)護(hù)維修，以 延長(zhǎng)高速鐵路工程結(jié)構(gòu)的耐久性。
4.1 檢測(cè)/監(jiān)測(cè)技術(shù)
4.1.1 要求
按照“動(dòng)態(tài)檢查為主，動(dòng)、靜態(tài)檢查相結(jié)合，結(jié)構(gòu)檢查與幾何尺寸檢查并重”的原則，按周期對(duì)線路進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查。采用綜合檢測(cè)列車等檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);采用絕對(duì)測(cè)量系統(tǒng)和相對(duì)測(cè)量系統(tǒng)相結(jié)合的方法做好靜態(tài)檢查。采用先進(jìn)技術(shù)，做好基礎(chǔ)沉降和構(gòu)筑物變形檢測(cè)監(jiān)控;做好隧道襯砌、邊仰坡防護(hù)、防排水設(shè)施等設(shè)備狀態(tài)檢查;做好防護(hù)柵欄、聲屏障、上跨橋、公鐵并行地段防護(hù)等安全防護(hù)設(shè)施檢查。檢查類別分為周期性檢查、臨時(shí)檢查、水文觀測(cè)、專項(xiàng)檢查、檢定試驗(yàn)等，各項(xiàng)檢查必須建立相應(yīng)責(zé)任制度，保證各項(xiàng)檢查工作的落實(shí)。高速鐵路橋梁和隧道檢測(cè)類別與周期見表2。
4.1.2 方法
為確保高速鐵路橋隧服役安全，引入結(jié)構(gòu)健康管理體系以及新型無(wú)損檢測(cè)手段。
(1)橋梁監(jiān)測(cè)技術(shù)。高速鐵路橋梁病害檢測(cè)包括智能巡檢和健康監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方法。智能巡檢是通過(guò)結(jié)合日常人工巡檢和定期檢測(cè)工作，對(duì)橋梁部件或單元的損傷部位、類型和程度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和巡檢管理。日常人工巡檢時(shí)，借助巡檢移動(dòng)設(shè)備APP，關(guān)聯(lián)橋梁建筑信息模型(BIM)和橋梁病害庫(kù)，隨時(shí)隨地調(diào)取巡檢計(jì)劃與任務(wù)，現(xiàn)場(chǎng)按管理單元快速定位橋梁損傷并實(shí)時(shí)錄入，自動(dòng)對(duì)橋梁?jiǎn)卧母黝悡p傷進(jìn)行記錄、統(tǒng)計(jì)和智能分析。高速鐵路橋梁PHM系統(tǒng)利用橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷位置和程度進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷，對(duì)橋梁的服役情況、可靠性、耐久性和承載能力進(jìn)行智能評(píng)估，為大橋在特殊天氣或橋梁運(yùn)營(yíng)狀況嚴(yán)重異常時(shí)觸發(fā)預(yù)警信號(hào)，為橋梁的維修、養(yǎng)護(hù)與管理決策提供依據(jù)和指導(dǎo)。
高速鐵路大型結(jié)構(gòu)橋梁養(yǎng)護(hù)維修PHM系統(tǒng)借助3S (客戶端(C/S)、廣域網(wǎng)(B/S)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)(M/S))網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和BIM模型，基于車-線-橋-環(huán)境一體化監(jiān)測(cè)和智能巡檢，利用融合技術(shù)對(duì)多源數(shù)據(jù)開展歷史趨勢(shì)分析與相關(guān)性研究，實(shí)現(xiàn)橋梁病害的診斷與預(yù)測(cè)，對(duì)橋梁健康狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)行RAMS(可靠性、可用性、可維護(hù)性和安全性)高鐵管理，其整體架構(gòu)見圖3。高速鐵路PHM系統(tǒng)應(yīng)用于京滬高鐵南京大勝關(guān)長(zhǎng)江大橋的管理養(yǎng)護(hù)維修(見圖4)，系統(tǒng)對(duì)所選取支座進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，得到支座位移變化的時(shí)間歷程，并對(duì)支座縱向位移與鋼桁拱、弦桿、正交鋼橋面板、道砟槽整體溫度進(jìn)行相關(guān)性分析，利用最小二乘法對(duì)4種線性相關(guān)特性進(jìn)行擬合，通過(guò)支座位移歷史趨勢(shì)分析從而確定支座的季節(jié)性變化范圍，綜合評(píng)判支座位移是否在合理范圍[5]。
(2)隧道檢測(cè)技術(shù)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)了隧道檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，突破了隱蔽工程檢測(cè)困難的技術(shù)難題。現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)能夠檢測(cè)隧道裂縫、空洞、不密實(shí)、掉塊以及表面缺陷等，基本能夠滿足高速鐵路隧道檢測(cè)要求。我國(guó)高速鐵路隧道檢測(cè)技術(shù)見表3。
4.2 養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)
4.2.1 橋梁工程
(1)橋梁病害形式與特點(diǎn)。我國(guó)高速鐵路橋梁主體結(jié)構(gòu)服役性能優(yōu)良，但由于認(rèn)識(shí)不足、人為因素、客觀條件變化等因素，高速鐵路橋梁病害可分為2類：一是基礎(chǔ)條件變化引起的結(jié)構(gòu)變形變位;二是附屬設(shè)施損傷引起的病害，如防水層、伸縮縫、支座等損傷。高速鐵路對(duì)沉降要求十分嚴(yán)格，橋梁墩臺(tái)工后沉降要求不超過(guò)20 mm，橋梁相鄰墩臺(tái)、路橋及路隧過(guò)渡段沉降差不超過(guò)5 mm。高速鐵路橋梁基礎(chǔ)沉降的原因是多方面的：一是受環(huán)境溫度、地下水位下降及基礎(chǔ)沉降等因素影響，局部橋梁樁基逐漸出現(xiàn)沉降，特別是豎向差異沉降;二是高鐵沿線側(cè)向堆載或者開挖等人工行為也會(huì)引起高速鐵路橋梁基礎(chǔ)變形。
(2)基礎(chǔ)變形維修技術(shù)。高速鐵路橋梁基礎(chǔ)變形包括豎向沉降變形和橫向位移。對(duì)高速鐵路橋梁基礎(chǔ)變形開展研究，提出了高速鐵路豎向沉降變形和橫向位移的檢測(cè)技術(shù)，為高速鐵路橋梁基礎(chǔ)變形維修提供技術(shù)儲(chǔ)備。
橋梁基礎(chǔ)豎向變形整治技術(shù)包括預(yù)頂升、頂升梁體、臨時(shí)支撐、千斤頂泄壓和落梁等步驟，具體頂升工藝見圖5。預(yù)頂升的目的是消除頂升系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，如接頭漏油、油泵壓力不足、千斤頂出缸量不勻等，同時(shí)消除頂升過(guò)程中可能出現(xiàn)的非彈性變形，對(duì)頂升過(guò)程進(jìn)行預(yù)演，及時(shí)發(fā)現(xiàn)頂升系統(tǒng)問(wèn)題。預(yù)頂升以千斤頂承壓力等于設(shè)計(jì)荷載且支座與梁體脫離為標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)持荷5 min后卸載。預(yù)頂升后應(yīng)仔細(xì)檢查千斤頂位置結(jié)構(gòu)物的狀態(tài)，以及千斤頂上下鋼墊板有無(wú)變形，必要時(shí)調(diào)整鋼板的厚度。對(duì)梁體進(jìn)行頂升，若支座的頂升位移在2 mm以上，可分級(jí)頂升梁體至設(shè)計(jì)要求的高度。梁體頂升過(guò)程中以頂升量為控制標(biāo)準(zhǔn)，以1~2 mm劃分頂升等級(jí)。臨時(shí)支撐是頂梁換支座過(guò)程中最為重要的安全保證，采用專用厚鋼板累積而成。鋼板應(yīng)確認(rèn)表面平整，臨時(shí)支撐與梁底、墩臺(tái)的接觸面積應(yīng)大于原支座的承壓面積，并在梁體頂升到位后及時(shí)安放。全部臨時(shí)支撐放置好后，千斤頂回油臨時(shí)落梁，使梁體完全支承在臨時(shí)支撐上。落梁需要等到新?lián)Q支座的灌漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值后進(jìn)行，落梁過(guò)程與頂升過(guò)程相反，在千斤頂施壓替換臨時(shí)支撐后，拆除臨時(shí)支撐，然后回油落梁，梁體重新支承在新?lián)Q支座上。在橋梁頂升過(guò)程中需要對(duì)軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)變、軌道結(jié)構(gòu)裂縫、支座受力與位移等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以確保線路的穩(wěn)定。
4.2.2 隧道工程
(1)病害形式與特點(diǎn)。我國(guó)高速鐵路隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分考慮到受力均勻、防排水效果好、易維修等特點(diǎn)，但由于我國(guó)地質(zhì)條件復(fù)雜、部分地區(qū)水系發(fā)達(dá)、腐蝕與凍融等環(huán)境因素，再加上認(rèn)識(shí)上不足和施工水平所限，高速鐵路隧道出現(xiàn)一些病害。高速鐵路運(yùn)營(yíng)隧道病害的形式主要為：襯砌裂縫、襯砌滲漏水、襯砌掉塊或背后空洞、仰拱或底板裂損、隧道底上拱、隧道凍害、危巖落石等。襯砌裂縫和襯砌滲漏水所占比例較大，雖對(duì)高速鐵路運(yùn)營(yíng)安全影響不大，但會(huì)影響隧道結(jié)構(gòu)的耐久性;其他病害雖然所占比例不大，但可能構(gòu)成危及行車安全的風(fēng)險(xiǎn)源，應(yīng)該引起充分重視。
高速鐵路隧道病害主要特點(diǎn)包括3個(gè)方面：一是隧道病害隱秘性強(qiáng)，病害不易發(fā)現(xiàn)，需要借助專用檢測(cè)儀器，如襯砌背后空洞;二是隧道內(nèi)作業(yè)空間小，到達(dá)隧道內(nèi)部耗時(shí)較長(zhǎng)，尤其是對(duì)長(zhǎng)大隧道，養(yǎng)護(hù)維修難度極大;三是隧道某些病害可能會(huì)構(gòu)成影響行車安全的風(fēng)險(xiǎn)源。基于隧道病害的特點(diǎn)，應(yīng)創(chuàng)新整治思路，變整治技術(shù)為預(yù)防措施，在設(shè)計(jì)階段或施工階段盡量消除隧道的病害隱患。
(2)襯砌病害預(yù)防性維修技術(shù)。針對(duì)隧道襯砌背后脫空、開裂和襯砌厚度不足等問(wèn)題，為徹底消除安全隱患，確保鐵路運(yùn)輸安全，提出了隧道襯砌拱頂缺陷預(yù)防技術(shù)——帶模注漿缺陷防治技術(shù)[6]。該技術(shù)主要包括活性粉末混凝土注漿管(簡(jiǎn)稱RPC管)安裝、觀察襯砌混凝土灌注情況、注微膨脹材料以及注漿孔封堵等4步工藝。在混凝土灌注之前，通過(guò)在臺(tái)車徑向試穿RPC管，測(cè)量長(zhǎng)度，預(yù)判拱頂襯砌混凝土厚度，并向上固定防水板;混凝土灌注過(guò)程中，對(duì)拱頂混凝土灌注進(jìn)行過(guò)程監(jiān)控，觀察預(yù)埋RPC管口頂部十字溢流槽的溢漿情況，判定拱頂混凝土是否飽滿;混凝土灌注完畢，通過(guò)預(yù)埋RPC管及時(shí)進(jìn)行具有修復(fù)作用的微膨脹材料的注漿;注漿完畢，統(tǒng)計(jì)注漿量，對(duì)注漿孔進(jìn)行封堵。隧道襯砌帶模注漿缺陷防治技術(shù)見圖6。
襯砌帶模注漿缺陷防治技術(shù)核心是：將傳統(tǒng)的隧道襯砌空洞缺陷由后期修補(bǔ)變?yōu)槭┕て陂g的預(yù)防，通過(guò)早期“預(yù)防”式治理，及時(shí)解決灌注不飽滿的問(wèn)題，將襯砌混凝土施工這一“隱蔽工程”變?yōu)?ldquo;可見可控工程”，并及時(shí)采用具有修復(fù)作用的注漿材料，以預(yù)防襯砌拱頂缺陷的產(chǎn)生。
5 結(jié)束語(yǔ)
(1)創(chuàng)新了高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)。提出了高速鐵路橋隧缺陷限值及其安全評(píng)定等級(jí)，形成了高速鐵路橋隧檢測(cè)技術(shù)體系，建立了基于天窗期的高速鐵路橋隧維修技術(shù)體系，確保了我國(guó)高速鐵路工程結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性。
(2)建立了高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修標(biāo)準(zhǔn)體系。編制了高速鐵路橋隧檢測(cè)和不同時(shí)速高速鐵路橋隧養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，初步形成了我國(guó)高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修標(biāo)準(zhǔn)體系，指導(dǎo)我國(guó)高速鐵路橋隧工程結(jié)構(gòu)物的養(yǎng)護(hù)維修。
(3)實(shí)現(xiàn)了高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修的信息化。信息化已經(jīng)應(yīng)用在我國(guó)高速鐵路橋隧工程結(jié)構(gòu)服役行為的監(jiān)測(cè)和工務(wù)設(shè)備管理體系中，對(duì)預(yù)測(cè)我國(guó)高速鐵路橋隧工程結(jié)構(gòu)的服役狀態(tài)、缺陷發(fā)展等起到了重要指導(dǎo)作用。養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)也逐漸采用信息化技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)維修作業(yè)的精準(zhǔn)化。——論文作者：盧春房
參考文獻(xiàn)
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