解决铁路桥梁隧道在设备和管理问题的办法

　　0、概述

　　铁路桥隧设备，由于以下原因，在设计时预留了较大的安全储备：（1）永久性建筑物 ，使用时间较长 ，一般考虑 70 年-100 年 ，应预留荷载增长储备；（2）承受荷载较大，且动荷载所占比重较大；（3）结构材料的不均匀性和不连续性；（4）施工条件的不确定性和施工质量的不稳定性。

　　在通常情况下，桥隧设备状态变化较缓慢，病害事故较少发生，维修工作常易被人们忽视，甚至有人认为某些设备是免维修的。 但随着使用期限的延长，特别是重载快速铁路技术政策的实施，伴随速度的提高和载重量的加大，桥隧设备病害逐渐显露出来，已成为铁路进一步发展的制约因素之一。

　　1、正视3个矛盾，提高设备维修的自觉性

　　1．1 充分认识桥隧设备寿命的长久性、 状态变化的缓慢性 与病害的累积性及病害累积导致结构发生破坏的突发性和事故后果灾难性的矛盾桥隧建筑物状态相对稳定，变化较缓慢，但并不是不变化，而是变化速率低。 细微的变化随时间的增长或荷载的作用会逐步地累积，有些则形成病害，长期的病害累积，桥隧病害会加剧。待病害由量变到质变，发展到严重病害时，维修整治已是力所不及了。

　　由于铁路桥隧建筑物是承载较大的受力结构， 以跨度 16m 梁为例，钢筋混凝土梁支座反力为 2040kN，钢梁为 1830kN。 跨度愈大，所承受的力愈大。 某特大桥一桥墩无列车活载时支座所承受的力可达70000kN 左右。 而隧道除轨道上承受较大动荷载外 ，拱墙还承受周围山体的巨大压力。

　　1．2 正确理解平时少量的维修支出和累积后病害整治时巨大投资的矛盾桥隧建筑物经常维修保养费用是不高的。工务段每年实际投入桥梁维修的费用约在 200 万元-300 万元，大约在 1.2-1.8 万元/km，而桥梁大修时要达到 12 万元/km。 平时较轻微的病害整治也是不难的，所耗费用亦不高。但如果累积成病害再去整治，不但费用高，而且工作特别艰巨。 如某特大公铁两用桥一些支座的活动辊轴变位不同步现象，没有在初期及早发现而使整治非常艰难。

　　1．3 应十分注意桥隧设备的长寿命和行政领导任职短期性的矛盾桥隧建筑物一般使用寿命较长，虽设计时没有十分明确的使用基准期标准和明确的耐久性标准， 但事实上很多桥梁已运用了数十年，有的已近百年。我国最早的铁路淞沪铁路建于 1876 年，其中较大的一座桥是吴淞蕴藻浜桥。 目前保留最早的干线桥为蓟运河大桥，位于现在京山下行线。 该桥 1887 年修建，1888 年建成，虽不断改造， 目前仍在运用。 这样的桥梁已使用 100 余年。

　　目前各级行政领导的任期都相对较短，行政领导者为完成自己任期内的目标，在某些条件下自然把任期内眼前利益放在首位，忽视状态变化较慢的桥隧建筑物也就成为经常发生的事情了。

　　2、认真分析设备病害原因，提高设备管理的科学性

　　2.1 设计方面存在的局限

　　（1）设计规范中没有明确的使用基准期标准和耐久性标准桥隧设备结构形式复杂，材料类型较多，承载特点、运营环境又各不相同，不可能简单地给出一个准确寿命的数值。 但作为一种结构产品，则应有一个使用的基准期，保证结构在某些条件下，基准期内应是安全的。由于桥隧建筑物是使用期限非常长的设备， 设计中应该有明确的耐久性标准，但我国铁路桥隧设计规范中都缺少相关内容。 目前已经运营的桥隧设备寿命多长?其耐久性如何?都是设备管理者应十分注意的问题。

　　（2）设计标准偏低，没有为铁路运输发展留有必要的储备主要表现在：早年设计标准偏低；计活载标准数十年不变，且未考虑长大货车的活载；中等跨度桥梁强度发展储备不足；计选取参数往往取下限值。

　　（3）对桥梁结构的动力性能没有认真考虑达速、提速后，很多桥梁结构横向刚度问题的暴露充分说明这一点。 包括钢板梁的横向刚度问题，单线钢桁梁的横向振动问题，跨度27m 及以上预应力混凝土梁的横向刚度问题 ，轻型墩、柔性墩的问题，橡胶支座问题等。

　　（4）设计中不重视设备维护管理主要表现在：对细部结构养护维修和使用性考虑不周；检查维修设施不被重视；目前绝大多数圬工梁没有检查设备。

　　（5）检测手段不足新结构形式的桥梁缺少长期运营管理必须的检查技术依据和检测手段。

　　（6）偏向追求经济指标，缺乏对桥梁结构使用安全性的认识如某桥在复线建线时为节约投资，采用轻型桥墩， 原意是节省十几立方米混凝土，但是该桥通车后，引起墩帽裂损和墩顶摇晃。当时节约不足 1 万元，而病害整治却花费 96.2 万元。 此类例子不胜枚举。

　　2.2 管理与施工方面存在的问题

　　（1）我国建设管理单位和工程施工单位对设备管理不负有直接的责任。 尽管在文件上承认施工质量的重要性，但实际上不太重视施工质量，因而施工质量问题常常出现。

　　（2）由于某些工程经历了多级转包，层层转包，以偷工减料成为降低成本的主要手段。 同时，大多数土建工作量均是由技术素质较差的人员来完成，造成直接施工群体质量意识不强。

　　（3）相当长的历史年代为了上级领导的某些需要 ，搞限时 、限量 、限投资，造成施工质量下降。 某些特殊年代因不讲科学，全民办铁路，而遗留下来的问题。

　　（4）由于认识上的不足或落后的施工方法造成质量问题 。 前者如混凝土梁碱集料反应等问题；后者如隧道施工中上、下导坑，先拱后墙等造成拱度回填不实，拱脚马口处理不好等，形成设备永久病害。

　　（5）质量监督控制工作薄弱。 在很长一段时期，我国工程质量的控制工作只靠各级质监站， 而质监站又都是建设管理部门的一个小分支。 20 世纪 90 年代开始我国逐步实行工程项目监理制。 但是监理公司大都是建设管理部门的附属，其成员大多是设计、施工单位转来，这种“近亲繁殖”大大削弱了监理的独立性，而且这些监理人员一般对今后的管理不负什么责任， 从而减弱了质量监理的机能。 施工质量不高而遗留的隐患有些是致命的，整治起来是相当艰难，投资也是巨大的。

　　2.3 重载、提速后暴露的问题

　　我国铁路在很长一段时期内运营速度不高，特别是货车运行速度一直在 50～60km/h 以下。自实行提速以来，不但客车速度提高，最高达160km/h，而且货车速度也相应提高到 70km/h 及以 上 ，特别是开行牵引力 5300 t 重载列车，对桥梁的影响是很大的，很多问题相继暴露出来，主要有以下几个方面。

　　（1）并置梁问题 ：中 、小跨度 （12～20m）低高度普通钢筋混凝土并置梁， 因 2 片梁间无任何联结或只有端部联结，2 片梁振动相位不一致，梁体出现斜向弯曲，影响结构受力性能。

　　（2）某些梁的横向刚度问题 ：上承钢板梁 、下承钢板梁 、单线上承钢桁梁、单线半穿及下承钢桁梁、大跨度（27m 及以上）后张预应力混凝土 T 梁等，在某些条件下，跨中横向振幅严重超过《铁路桥梁检定规范》的规定。

　　（3）轻型墩、柔性墩问题：轻型墩、柔性墩能节省 墩身部分 20%左的建设投资，但其动力性能非常差 ，严重制约运输的能力。

　　（4）平板橡胶支座问题 ：置平板橡胶支座的梁体发生过大的横向位移。

　　（5）部分项目维护周期缩短：如明桥面联结部件松动量加大，部分钢梁联结系产生裂纹等。

　　（6）有效作业时间问题：一方面，速度的提高、车行密度的加大，使得可利用的列车安全空隙时间逐渐缩短，有效作业时间变短；另一方面，由于提速后取消慢车，使得桥梁工区流动作业的交通问题愈来愈难解决， 大大缩短了有效作业时间。

　　3、加强铁路桥隧设备的管理

　　3．1 加大桥隧设备大、维修投资力度。 大修投资每年应达到固定资产总值的 1%，维修费用应稳中有升

　　3．2 加强桥隧设备大维修的专业化管理；

　　3．3 加强桥隧大维修作业机械化手段的研发和投资；

　　3．4 加强桥隧设备检查、检测、检定标准和技术手段的研发和投资。

　　4、结语

　　我国铁路桥隧设备管理还是比较系统的， 尽管有时不被重视，但一直保持着专业化的管理， 从而为保证铁路运输安全作出了贡献，目前虽有设备吃老本现象， 但多年来并未发生塌桥事故。 公路方面，由于较少实行桥梁专业管理，近几年相继出现了多次塌桥事故。 这从反面也已证明加强桥隧设备管理的重要性。

　　参考文献：
　　［1］铁路桥梁检定规范（铁运函[2014]120 号）[S]．
　　［2］铁道部运输局基础部，组织编写.既有线提速 200-250km/h 线桥设备维修规则条文说明[Z]．
　　［3］铁路桥隧建筑物修理规则（铁运[2010]38 号文）[S]．
　　［4］铁道设计标准[Z].2002（7）．