1、鋼板脹圈整治嚴(yán)寒地區(qū)圓涵管節(jié)拉開漏土李貴政張濤黑龍江加格達(dá)奇工務(wù)段165000、哈爾濱鐵路局工務(wù)處150006摘 要：通過對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)圓涵管節(jié)拉開漏土病害的分析，說明該病害對(duì)運(yùn)輸生產(chǎn)安全的嚴(yán) 重影響，根據(jù)管內(nèi)橋隧維修費(fèi)用不足的現(xiàn)狀，提出利用鋼板脹圈法整治圓涵管節(jié) 拉開漏土病害。關(guān)鍵詞：涵渠脹圈整治病害一、涵渠管節(jié)拉開漏土病害概況哈局的橋隧設(shè)備大部分是在帝俄、日偽時(shí)期修建的，其余部分線路是也在I960至1970 年代修建。橋隧設(shè)備使用年久，設(shè)備陳舊，病害嚴(yán)重，而且地處嚴(yán)寒地區(qū)，多數(shù)涵渠基礎(chǔ) 處于凍結(jié)線以上，經(jīng)過多年的凍融循環(huán)影響，造成涵渠基礎(chǔ)嚴(yán)重變形，下沉、斷裂、錯(cuò)位 病害極為普遍。據(jù)2008年末

2、統(tǒng)計(jì)，哈局現(xiàn)有涵渠5279座，其中圓涵2691座，占涵渠總數(shù)的50.98%。 圓涵管節(jié)病害主要包括管節(jié)拉開漏土、管節(jié)腐蝕、斷裂、下沉錯(cuò)位等。2008年末統(tǒng)計(jì)，哈 局管內(nèi)尚存管節(jié)拉開漏土病害的圓涵達(dá)291座，占哈局圓涵的10.81%。該病害對(duì)運(yùn)輸安全 的影響極大，幾乎每年都有因管節(jié)拉開漏土造成路基塌陷影響行車的事件發(fā)生。二、病害原因分析設(shè)備陳舊，超期服役1949年以前建成的老齡涵渠1171座，占全局涵渠總數(shù)的22.18%，屬嚴(yán)重超期服役 的設(shè)備，涵渠病害普遍存在且較為嚴(yán)重，對(duì)行車安全影響較大。嚴(yán)寒地區(qū)地理氣候條件影響哈局地處嚴(yán)寒地區(qū)，冬季長達(dá)4至6個(gè)月，多年的凍融循環(huán)造成涵渠基礎(chǔ)斷裂、下沉、 錯(cuò)

3、位等病害較為突出。近年來隨著全球氣候變暖，嫩林、牙林等線多年凍土地段凍土退化 較為嚴(yán)重，影響涵渠設(shè)備的穩(wěn)定，涵渠管節(jié)拉開漏土等病害的出現(xiàn)有所增加。 涵渠設(shè)備建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低哈局管內(nèi)線路建成年代早，大部分為解放前修建，由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)條件等 的制約，橋涵設(shè)備建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，大部分涵渠設(shè)備無基或基礎(chǔ)深度不足，造成涵渠管節(jié)變位 下沉嚴(yán)重。大維修資金投入不足哈局橋隧維修每年投入的維修費(fèi)大約為每換算米23元，有限的維修費(fèi)用大部分用到 了橋梁和隧道的維修中，涵渠分?jǐn)偟木S修費(fèi)很少。鐵路布局調(diào)整以來，涵渠維修費(fèi)用不足 的問題更為突出，路局在涵渠大修的投入上欠帳較多，只靠維修費(fèi)無法保持涵渠設(shè)備狀態(tài) 的均衡。由于維

4、修費(fèi)用不足，涵渠大修投入欠帳多，設(shè)備狀態(tài)下滑明顯。三、方案比選圓涵大修圓涵管節(jié)拉開漏土的整治，以往我們采取整座涵渠大修或更換病害管節(jié)的方法。傳統(tǒng)的整治方法需要對(duì)線路進(jìn)行D梁架空，高路基地段還需進(jìn)行修建便線便橋施工， 對(duì)既有涵渠進(jìn)行拆除重新修建，或移除病害管節(jié)安設(shè)新管節(jié)，重新鋪設(shè)防水層，拆除D梁 或便線便橋，恢復(fù)路基及線路。這種方法存在的主要問題是需要對(duì)線路進(jìn)行封鎖及限速運(yùn)行，對(duì)行車的影響很大，工 期較長，需要投入的資金較多。利用有限的維修費(fèi)用，只能進(jìn)行重點(diǎn)的病害整治，無法大 面積地解決圓涵管節(jié)的病害。鋼板脹圈法利用鋼板脹圈整治涵渠病害，每個(gè)脹圈包括鋼板、防腐油漆、脹絲等。將鋼板脹圈支 承在病害

5、涵管接縫處，使脹圈緊固病害管節(jié)并鎖緊，將漏土空洞堵實(shí)，代替病害管節(jié)承受 部分荷載作用。鋼板脹圈法不需要對(duì)線路進(jìn)行D梁架空或修建便線便橋，對(duì)行車無干擾， 整治1處圓涵管節(jié)病害只需要5至7天。利用鋼板脹圈支護(hù)的方法來整治圓涵管節(jié)的病害，由于費(fèi)用低，時(shí)間省，方法簡單， 利用有限的維修費(fèi)用可以大量解決圓涵管節(jié)病害，保證行車安全。因此，除個(gè)別病害特別 嚴(yán)重的圓涵需要大修外，采用鋼板脹圈法整治圓涵管節(jié)拉開漏土的方法成為了我們整治圓 涵管節(jié)病害的首選。四、整治方法施工程序進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查。對(duì)需要整治的涵渠管節(jié)拉開漏土病害處所進(jìn)行細(xì)致地調(diào)查，明確 需要整治的管節(jié)接縫數(shù)量、拉開的寬度等，做好材料準(zhǔn)備工作。利用卷板機(jī)

6、或人工將厚35mm寬200400mm的鋼板卷成與圓涵孔徑一致直徑的 圓環(huán)。脹絲的制做。75mm等邊角鋼兩根，長度與鋼板寬度相等。在每根角鋼的一邊上等 距鉆2個(gè)或3個(gè)中20-25圓孔，將2根或3根中19-24螺栓穿入其中一根角鋼圓孔中，使 用螺母或焊接固定在其上。對(duì)卷好的鋼板及脹絲進(jìn)行防腐防銹處理。清除鋼板表面的油污、銹漬等污物，涂3 道紅丹酚醛底漆及3道灰鋁鋅醇酸面漆，或使用瀝青防銹漆進(jìn)行防腐處理。對(duì)圓涵管節(jié)漏土處所進(jìn)行處理，清除管節(jié)接縫處的污物，利用瀝青麻筋將管節(jié)間 的縫隙填實(shí)，并用砂漿將縫隙處抹平。勾縫砂漿強(qiáng)度達(dá)到要求后，將卷好的鋼板安置在接縫處，根據(jù)需要將脹絲的兩根 角鋼焊接在鋼板兩端適

7、當(dāng)?shù)奈恢茫姑浗z螺栓穿入另一角鋼的螺栓孔中，確保預(yù)留絲扣長 度能將鋼板頂緊在管壁上。對(duì)鋼板焊接處進(jìn)行防腐處理。擰緊脹絲，最大限度地使鋼板與管壁貼緊貼嚴(yán)，在脹絲上擰緊備帽防止脹絲松脫。根據(jù)需要在鋼板與管壁間尚存縫隙的地方填塞普通砂漿、環(huán)氧樹脂砂漿或聚合物 砂漿。脹圈結(jié)構(gòu)圖安裝前管節(jié)拉開部位處理圖脹圈結(jié)構(gòu)圖安裝前管節(jié)拉開部位處理圖注意事項(xiàng)利用脹絲緊固脹圈的方法適用于圓涵管節(jié)拉開尚未完全穩(wěn)定的情況下，當(dāng)出現(xiàn)管 節(jié)拉開有發(fā)展時(shí)，利用脹絲對(duì)脹圈與涵管間隙進(jìn)行微調(diào)。當(dāng)涵渠病害穩(wěn)定不再發(fā)展時(shí)，也 可在鋼板與涵管內(nèi)壁頂緊的情況下使用電焊將鋼板的兩端焊接牢固，減少脹圈發(fā)生變形的 可能。進(jìn)行脹圈施工前必須將管節(jié)接

8、縫處的漏土、空洞回填堵實(shí)，并使用瀝青麻筋填塞 密實(shí)，防止管節(jié)接縫處漏水漏土造成整治失敗。由于涵渠經(jīng)常處于有水的環(huán)境下，鋼板的防腐處理尤為重要，鋼板及脹絲必須進(jìn) 行全面細(xì)致的防腐防銹處理，盡量避免與延緩鋼板銹蝕的發(fā)生。由于圓涵頂部受土壓力大，易使鋼板脹圈變形，涵底易于受到水的浸泡，使鋼板 銹蝕。因此鋼板脹圈接縫及脹絲應(yīng)設(shè)在涵管壁的兩側(cè)與圓涵中心同高處，不宜設(shè)在涵頂或 涵底處。本方法也可用于圓涵管節(jié)縱向通裂或環(huán)裂病害整治。首先對(duì)裂縫進(jìn)行圬工封閉處 理，然后使用鋼板脹圈對(duì)涵管進(jìn)行支撐，增加涵管的強(qiáng)度，此時(shí)使用的鋼板厚度應(yīng)適當(dāng)增 加。五、總結(jié)利用脹圈整治涵渠病害，每個(gè)脹圈包括鋼板、防腐油漆、脹絲，加上堵空洞及管節(jié)勾 縫等費(fèi)用，管節(jié)拉開漏土整治費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于涵渠大修所需的費(fèi)用。2007年至2008年兩年時(shí)間，哈局投入100萬元利用鋼板脹圈整治圓涵管節(jié)病害500 多座，用有限的資金投入解決了大量圓涵管節(jié)拉開漏土的病害，緩解了設(shè)備病害發(fā)展較快 與維修費(fèi)用不足的矛盾，使哈局涵渠設(shè)備狀態(tài)下滑的趨勢(shì)得到了扭轉(zhuǎn)。2009年，哈局繼續(xù) 投入資金46萬元進(jìn)行圓涵管節(jié)病害的整治，實(shí)現(xiàn)基本消除圓涵管節(jié)拉開漏土病害的目標(biāo)。作者簡