高速铁路桥梁工程特种维护技术

内容提要
一. 技术背景
二. 高速铁路桥梁概况
三. 高速铁路桥梁常见问题及养护维修
3.1 桥梁防水层
3.2 桥梁伸缩缝
3.3 桥梁支座
3.4 桥墩和基础变位
3.5 桥梁检查设施
3.6 桥梁常见损伤
3.7 大跨度及特殊结构桥梁管养

高速铁路桥梁的主要功能是为高速列车提供稳定、平顺的桥 上线路。 桥上线路与路基上、隧道中的线路不同，由于桥梁结构在列车 活载通过时产生变形和振动，并在风力、温度变化、日照、制 动、混凝干收缩徐变等因索作用下产生各种变形，桥上线路平 顺性也随之发生变化。因此，每座桥梁都是对线路平顺性的十 扰点，对桥梁结构性能的要求具有普遍性。 为了保证高速列车的行车安全和乘坐舒适，高速铁路桥梁除了 具备一般桥梁的功能外，首先要为列车高速通过提供高平顺 稳定的桥上线路。

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7．采用无作轨道是高速铁路桥梁与晋速铁路的重要区别，也是高速 铁路桥梁的发展趋势，对桥梁变形提出更为严格的要求。 ·无作轨道的优点 ·弹性均匀、轨道稳定、乘坐舒适度进一步改善 ·养护维修工作量减少 ·线路平、纵断面参数限制放宽，曲线半径减小，坡度增天 ·无雄轨道基本类型 ·板式无轨道：轨道板工场预制、现场铺设一CRTSI型、CRTSII 型和自主研发的CRTSIII型板式无雄轨道 ·分块式无碓轨道：工场预制、现场灌筑一长枕埋入式无诈轨道和 CRTSI型、II型双块式无轨道）

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8.桥上无缝线路与桥梁共同作用

修建高速铁路要求一次铺设跨区间无缝线路，以保证轨道的平顺和稳 定。桥上无缝线路可看作为不能移动的线上结构，而桥梁在列车荷载 列车制动作用下和温度变化时要产生位移。当梁、轨体系产生相对位 移时，桥上钢轨会产生附加应力。 高速铁路桥梁必须考虑梁轨共同作用。尽量减小桥梁的位移与变形， 以限制桥上钢轨的附加应力，保证桥上无缝线路的稳定和行车安全

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9.随看桥梁建造技术的发展，结合工程建设实际需求，对高速铁 梁技术的发展提出了现实要求。 ·发展大跨度桥梁 ·跨度40m预制架设预应力混凝土简支箱梁 ·跨度48m、56m、64m、80m节段拼装预应力混凝土简支箱梁 ·超天跨度高速铁路桥梁（超干来跨度的斜拉桥、悬索桥等） ·桥梁建设中新材料、新工艺的应用 ·RPC超高性能混凝土应用于步板，并向结构应用发展 ·天吨位锚具应用于预制的预应力混凝土箱梁 ·强度500MPa级Q500gE规格桥梁钢应用于天跨度斜拉桥 ·强度2000MPa级、直径7mm平行钢丝斜拉索应用于大跨度斜拉

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10.桥梁建设和运营的信息化管理

桥梁建设BIM技术应用 ·桥梁建设信息化技术应用：征地拆迁、施工图审核、搅拌站、 梁场生产、预应力自动张拉、箱梁静载试验等等， ·高速铁路桥梁设备运营状态信息化建设 ·基于大数据的高速铁路桥梁养护维修和管理系统（PHM）

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三．高速铁路桥梁常见问题及养护维修

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我国铁路多年的运营经验和国内外大量研究成果表明，混凝王桥 梁出现各种病害的原因之中，有近90%与水害有密切关系。 铁路桥梁耐久性的保证措施之一就是在桥面设置防水层，桥面形 成连续的防水层及保护层，保证桥梁结构不直接与水接触。 近年来，高速铁路桥梁防水层病害突出，主要是由于施工工艺。 材料和施工质量所致

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1. 防水卷材加聚氨酯防水涂料（水泥胶）类防水层

口自前采用的防水层类型大多为采用聚氨酯防水涂料+N类氯化聚乙烯 防水卷材和水泥胶粘剂粘接+L类氯化聚乙烯防水卷材， 口对于聚氨酯防水涂料+N类氯化聚乙烯防水卷材，现场有部分防水层 粘接失效、搭接处粘接不牢，有空鼓、分离现象

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2．封边与泄水管处防水处理效果不良

2.封边与泄水管处防水处理效果不良 口防水层的搭接、封边、泄水管处均为防水层的薄弱环节，现场检查 发现上述部位防水层有脱开、空鼓现象，泄水管处防水卷材未下翻 或下翻防水卷材粘结不牢固等 口保护层施工完华，应采用防水涂料对挡渣墙与保护层交界处、泄水 管处进行涂刷、封团处理，并防水卷材搭接处的封边不能有遗漏和 开裂现象，应特别注意挡碴墙根部的封边处理

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口直接用作防水层的聚氨酯防水涂料在应用中，用于有保护层防护，总

直接用作防水层的聚氨酯防水涂料在应用中，由于有保护层防护，总 体情况良好，个别也有起层、脱落现象

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4.高聚物改性沥青防水层

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喷涂聚脲防水层在应用中，出现了较多向题。无其在京津、京沪、 沪杭等线路，防水层出现大面积脱层、龟裂、空鼓、破损等，不仅 起不到应有的防水功能，更是影响到列车的正常运行，也给养修部 门带来巨大的工作量。京津线冬季施工的聚脲防水层由于脱层严重 基本上都经过返工

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口 桥梁泄水管安装质量差，普遍存在破损、漏水及梁体泄水孔堵塞等 情况，尤其北方存在冬季冰凌等问题

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7.防水层病害解决措施

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乔梁专用型喷涂橡胶沥防水材料物理力学性能

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根据铁路桥梁伸缩缝的应用现状，结合铁路桥梁的结构和运营特点， 研究开发出了“非固定式” 梁端伸缩缝

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口基于满足伸缩要求、粘结可靠等条件，研究提出了”上平下圆 弧”的构造型式。

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基于材料性能和工程造价等因素，选择聚氨酯材料作为弹性体伸 循缝的主体材料。材料由异氰酸酯与多元醇发生化学反应生成预聚物 该双组分聚氨酯材料具有优良的物理力学性能，低温环境适应性好 粘结性能好，适合动态接缝，耐久性和耐候性好

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TTXF型弹性体伸缩缝

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理论和实践证明，新型梁端弹性体伸缩缝技术（TTXF型弹性体伸 缩缝）适用于以下线路和梁型： （1）我国设计时速350km/h及以下新建铁路线常用跨度混凝土桥 梁梁间接缝的防水密封，线路类型涉及客运专线、货运铁路及客货 线铁路，桥梁结构形式涵盖箱梁、井置T梁等。 （2）主跨在100m及以下的标准连续梁接缝的防水密封。 （3）既有铁路混凝土桥梁接缝的防水密封和病害伸缩缝的修复。 41 城市轻轨高架线混凝土桥梁梁间接缝的防水密封

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通过材料性能、结构构造、施工工艺等系统研究，形成了以新型弹性体材 料为主体，辅助成形、基面处理、覆盖保护等材料配套：以弹性体生产和自动 化浇注设备为主体，打磨、喷涂、储运、动力等设备配套的全套材料和装备。 形成了一套完整、先进、可操作性强的生产、施工工艺和技术标准，井通 过总公司的成果鉴定，技术成熟，具备规模化应用条件

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2013年，铁路总公司科技管理部组织了弹性体伸缩缝的技术成果鉴定会 ，鉴定意见如下： 口研制的聚醚型双组份聚氨酯弹性体材料具有低弹模、高强度、高延伸率 和良好的耐候性能等特点。研发的底涂料解决了聚氨酯和混凝土材料间粘接 的技术难题。 口 确定了弹性体材料的本构关系，提出了铁路混凝土桥梁弹性体伸缩缝的 合理构造。疲劳试验结果表明，弹性体伸缩缝结构性能良好，满足梁端变形 要求。 口研制了车载式悬臂浇注机等主要施工设备和配套工装机具，形成了较完 整的工艺流程，满足现场施工需要。 提出了弹性体伸缩缝的技术条件，为弹性体伸缩缝生产、施工的标准化 规范化提供了支撑。

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2013年12月4日，铁路总公司颁布了《铁路混凝土桥梁弹性体伸缩缝暂行 技术条件》

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晋中南铁路通道综合试验段工程应用

口 2013年，弹性体伸缩缝在普中南铁路通道T梁桥上进行了工程应用， 共32条。

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口2014年，弹性体伸缩缝在大西高速铁路箱梁梁桥上进行了工程应用： 共56条。

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郑徐高速铁路示范工程应用（全路现场会）

口2014年，弹性体伸缩缝在郑徐高速铁路箱梁梁桥上进行了示范工程 应用，共100条。铁总工管中心组织召开了全路现场会

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桥梁支座是上部、下部结构之间的主要传力部件，其状态直接 影响桥梁的整体受力性能。 高速铁路桥梁目前主要使用盆式橡胶支座和球型钢支座，其中 球型钢支座转动灵活、耐久性好，为新建线路的主要支座选型， 高速铁路桥梁支座存在的主要问题有支座位置安装不正确、支 座倾斜、支座反置等。 简支梁和连续梁的支座梢有区别，包括支座构造、坡度设置 吨位等。

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支座病害：支座位置安装不正确

支座病害：支座位置安装不正确

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支座病害：支座安装倾斜/灌浆不实/锚栓孔未清理

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支座病害：支座安装倾斜/灌浆不实/锚栓孔未清理

1173、1175#墩顶支座下座板和垫石之间灌浆料强度不足，下座 板底及锚栓孔内的灌浆料为白色粉末状，用钢尺轻轻用力可以抠掉

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46#墩右侧纵向活动支座上座板顶面和梁底之间有空隙，高度4～ 7mm，不满足设计要求

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水利软件、计算47墩右侧固定支座、48#墩左侧纵向活动支座和右侧多向活动支 座顶面的梁体浇筑不密实、底面钢筋裸露、锈蚀

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支座病害检查一支座变形

128墩多向活动支座（右侧）的下座板发生变形槽钢标准，支座中心位 置下沉，两边翘曲，将水平尺（长度500mm）放置在下座板上，测 导最大变形量为3mm，四角高差超过2mm，用尖锤敲打灌浆料，灌 浆料轻易被敲碎

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支座病害检查一支座顶板与梁底存在垫层