桥枕病害防治(木桥枕)

2020年10月6日00:00:50
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简 介

木桥枕因具有弹性好、易于加工、使用、维修和更换方便等优点,因而在铁路桥梁上得到了比较广泛的应用。尤其在一些有砟桥和钢梁的明桥面上发挥着重要的作用。但是,由于取材的原因,木质的弹性强度和耐久不够均匀,会加大轮轨动力作用,加之列车通过桥梁时,附加荷载的冲击作用,往往会使桥枕产生病害而缩短其使用寿命。主要表现为腐朽、机械磨损和开裂。

一、桥枕腐朽的防治

(一)桥枕腐朽的种类、原因和发生部位

1.桥枕腐朽的种类

(1)由外表逐渐向内发展,多发生在素枕及表面油层已被削去未再作防腐处理的油枕上。

(2)从内部首先发生腐朽逐渐向外发展。这种情况多发生在道钉孔、注油后发生的裂缝及各种螺栓孔等部位。

(3)白蚂蚁虫害。在有些地区,有的枕木内部往往被白蚂蚁蛀空。

2.桥枕腐朽的原因主要有菌类腐蚀、昆虫蛀蚀、机械磨损及缺陷失修等。

3.发生的部位

由于钢轨垫板下既有钉孔又有机械磨耗,容易进水,是桥枕最易腐朽的部位。维修时要特别加强该部分木材的防腐工作,必要时移开垫板涂防腐油。具体来说,桥枕容易受到腐朽的部位有:

(1)道钉孔(包括护轨道钉孔);

(2)道钉孔边的裂缝(这些裂缝大部分是作业不良引发的);

(3)铁垫板底(包括钢轨铁垫板和钩护螺栓垫板)部位;

(4)螺栓孔(包括钩螺栓、护木螺栓、防爬角钢联结螺栓等);

(5)与主梁或纵梁相扣的槽口处;

(6)已经削平或挖补及镶拼的处所;

(7)桥枕面被压伤凹陷及裂缝较宽部位。

(二)桥枕腐朽的检查

桥枕腐朽的检查是一项非常细致的工作。通常有用眼看、用手锤敲以及用木钻钻相结合的方式来检查桥枕是否腐朽。

1.用眼看

观察枕木外表有无腐朽,以及观察列车通过时桥枕挠曲的状态,如上下挠曲较厉害,可能存在内部腐朽。

2.用手锤敲

一般用0.5kg重的手锤敵击桥枕侧面,通过声响来判别桥枕内部是否腐朽。声响较清脆则无腐朽,声响沉闷或有空声可能有腐朽,松软部位也可能腐朽。

3.用木钻钻孔

常用直径12~16mm木钻钻取实样,木屑硬而成片则无腐朽,钻出木屑松散如泥土则表示已经腐朽。拔起道钉较松的,钉孔附近可能已腐朽。

(三)桥枕腐朽的防治

1.防腐材料的配制

氟化钠、煤焦油、防腐浆膏、防腐油膏是木枕的主要防腐剂。防腐浆膏是用氟化钠和煤焦油按质量比1:1调配而成的,是桥面养护中常用的防腐材料。防腐油膏是用塑橡油膏煤焦油及氟化钠以1:1:0.25质量比配制而成的,用于木枕裂缝灌注,具有防水性强和与木质黏结好的优点。

2.防腐方法

(1)道钉孔防腐

新钻钉孔可在钉孔内注入氟化钠5~6g,普通道钉端部蘸煤焦油打入,螺纹道钉需经渗锌处理后旋人。原有钉孔应清除腐朽部分后用氟化钠饱和溶液浸煮过的木塞打人,氟化钠溶液应加温到40℃以上但不超过80℃,将木塞泡制24h后取出晾干待用。

(2)螺栓孔防腐

一般可用防腐油或防腐浆膏涂抹孔眼,但注意不要漏涂。

(3)裂缝防腐

桥枕顶面及侧面上能进水的裂缝均应灌缝。缝宽2mm及以上的裂缝用防腐浆膏灌注,微小缝隙,在缝口用浆膏涂刷封闭。

(4)表层防腐

注油桥枕因开槽、挖补等作业后,新削面应涂刷防腐油防腐。在使用中的注油桥枕也应每隔三年或稍长的时间涂刷防腐浆膏。

二、桥枕机械磨损的防治

为减轻桥枕顶部的机械磨耗,应在铁垫板下普遍加垫一块8~15mm厚,长宽与铁垫板相同的木垫板。木垫板的木纹最好与钢轨垂直。如使用胶垫板代替木垫板更能增加弹性,消除木垫板易破裂不耐用的缺点。用胶垫板以薄板为好,最小厚度可减至4mm。

加垫防磨垫板不仅能减轻桥枕的机械磨耗,还可以为整平桥面消灭吊板、调整、上拱度及抽换桥枕等作业提供有利条件,效果较为显著。

三、桥枕开裂的修理

(一)桥枕灌缝

桥枕、护木顶面裂缝(2mm以上)以及侧面向上能进水的裂缝(5mm以上)均应灌缝,灌缝材料要有防腐和防水性能。

1.较宽的裂缝将塑橡油膏煤焦油、氟化钠按1:1:0.25的比例加温配制成防腐油膏,进行灌注。

2.宽度较小的裂缝可将氟化钠、煤焦油按1:1的比例加温配置成防腐浆膏进行灌注。

如果灌缝后在列车振动下防腐浆膏下沉,则要再灌第二、第三次,直至不再下沉时捣实刮平即可。灌缝之前应将缝内污垢尘屑等杂物清除干净,并用强力吹风机吹净后再进行灌缝。

(二)桥枕捆扎

1.桥枕端部产生裂纹后,可在桥枕端面钉棘齿组钉板,当裂纹长100~130mm时也可钉C钉或S钉,防止裂纹继续发展。

2.用直径3.5~4.0mm的镀锌铁线在距枕木头100mm处捆2~3圈,铁线与枕木各边应垂直,铁线两头均应钉固在枕木侧面上,防止松弛。

3.桥枕削平及挖补

桥枕表层腐朽以及因钢轨垫板机械磨损产生毛刺或切入枕面,当铁垫板切入桥枕深度在3mm以上时,应用平铲进行削平以利排水,削平范围为垫板外30~60mm。应做到削平面平顺无毛刺,无积水,并涂刷防腐剂。至于整平桥面应在防磨木垫板内进行调整,禁止采用削平枕木办法。

桥枕磨损或腐朽较大时,应进行挖补处理,挖补时要做到挖腐彻底,挖补厚度不超过30mm,并用木螺钉或竹钉固定。镶木块应做成楔形,并进行防腐处理。侧面应有斜坡,顶面窄、底面宽,以达到嵌紧密实,如图1所示。

桥枕病害防治(木桥枕)

图1 桥枕嵌补

四、桥枕失效与更换

桥枕腐朽、裂缝或损伤,应及时进行腻缝、捆扎、削平、挖补等修理工作。如果腐朽、裂缝或损伤严重,达到失效条件时,应进行桥枕更换。

(一)桥枕有下列状态之一时,即为失效桥枕

1.标准断面桥枕因腐朽、挖补、削平和挖槽累计深度超过80mm。

2.钉孔周围腐朽严重,无处改孔,不能满足持钉及保持轨距的需要。

3.桥枕内部严重腐朽。

4.通裂严重,影响共同受力。

(二)桥枕更换的规定

明桥面枕木应采用优质防腐桥枕,其尺寸应符合表1的规定,桥枕质量应符合相关规定的要求。

桥枕病害防治(木桥枕)

表1 桥枕标准尺寸

1.钢轨接头处的4根桥枕(支接时为5根)或其他部位有连续2根及以上的失效桥枕时应立即更换。

2.一孔钢梁上的桥枕失效达25%及以上时,应进行整孔更换。

3.在行车速度120~160km/h的繁忙干线,钢梁明桥面的木枕失效率大于20%时,或有隔一或连二失效桥枕时应进行更换。

(三)桥枕更换的方法

1.“大揭盖"法:拆除桥上线路,移出钢轨,将旧枕全部拆除后换上新枕,再恢复线路。

一般采用一节钢轨长为一单元,旧枕由中间向两端(或由一端向另一端)依次运走,再由两端(或由一端)运入新枕,并指派专人接放枕木于预先指定的位置,在桥枕铺上后,立即将防爬角钢处穿上防爬螺栓。这种方法需要较长的封锁时间。

2.逐段抽换法:单根抽换轨枕可采用此法,一般在不拆卸钢轨的条件下进行。在一定长度内松开桥上钢轨与桥枕的联结,用千斤顶(起重能力50~80kN)顶起钢轨及护轨并用垫木楔住,旧枕与新枕均由钢轨两侧横向移出或穿人,最后落下钢轨恢复线路。该方法可视时间长度来决定更换范围。

整孔更换时,应根据钢轨接头、防爬角钢位置确定桥枕净距及布置,计算桥枕根数,并对桥枕编号,进行桥面抄平,决定防磨垫板厚度,计算每根桥枕刻槽深度及桥枕高。

(四)桥枕更换作业

更换桥枕作业一般分3个阶段。

1.准备工作。检查抽换桥枕工具并预先安放好,将新桥枕运至工地并进行编号,拆除桥上步行板、护木以及钩螺栓.冒起道钉。

2.基本工作。全面更换桥枕应办在天窗内进行,办理封锁施工手续,设置停车信号防护;单根抽换桥枕应在维修天窗内进行。拆除需更换桥枕上的道钉、垫板及钩螺栓,适当冒起附近的道钉;用千斤顶顶起钢轨及护轨(如全面更换时,拆去护轨和正轨),用抽换桥枕工具抽出旧枕换上新枕;落下钢轨恢复线路,检查轨距、水平,达到放行列车条件后,撤除防护,按规定的放行列车条件放行列车。

3.整理工作。将桥上线路及桥面恢复到完好状态,补齐并拧紧螺栓,钉齐道钉,装上护木、步行板等,并全面检查一次,最后清理工具和材料。

文章来源:

夏禾主编. 《铁路桥梁养护维修》[M]. 2010

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