壹、概述速度是現代交通運輸的命脈。
150多年的鐵路發展史就是壹部提速史。隨著科技的進步和人們生活節奏的加快，高速交通已經成為發展的大勢所趨。從鐵路的角度來說，面對航空和高速公路的競爭和挑戰，列車速度也在不斷提高。然而，如何對既有線進行提速，如何充分利用既有設備條件，如何通過對既有線進行局部改造來提高客貨列車的旅行速度，從而增加鐵路運輸的優勢，將成為未來鐵路運輸的主要課題之壹。
既有線改造遇到的實際情況很多，改擴建項目也不盡相同。本文僅對橋梁改造進行分析，找出癥結所在，提出解決方案。為了保證提速後行車和橋梁運營的安全，需要對橋梁設備危及行車安全和制約運營條件的項目進行技術改造和加固，提高橋梁的承載能力和穩定性，以滿足高速運營的要求。
第二，提出的問題
根據鐵道部《建設中國鐵路快速客運網規劃》和沈陽鐵路局“十五”計劃要求，我院負責編制如下提速方案:長春至吉林長途線2003年為140km/h；吉林至圖們長途線2005年為120km/h；梅濟線梅河口-通化線2005年為120km/h。昌圖線和明治線都是日偽時期修建的。是日本軍國主義占領中國東北後，為擴大侵華目的，被日本公司強征中國勞工修建的壹條低標準鐵路。它已經有60多年的歷史了。橋梁設備老舊老化，病害多。現有橋梁建築中，70%以上建於20世紀30年代，經過緊急修復後使用，只有不到20%是在50年代和80年代重建的。未來，隨著鐵路運輸量的增加和速度的提高，人們極其關心這些舊橋能否繼續安全使用。更新壹座舊橋需要大量投資。顯然，科學地評估既有老化橋梁的安全狀況和剩余壽命，以充分發揮其潛力，有計劃、有步驟地對老化橋梁進行更新和加固，對於保證鐵路運輸的順利進行和國民經濟的順利發展具有重要意義。
三、現有橋梁設備情況昌圖線、梅家線共有橋梁229座，主要類型有上承式鋼板梁、工字鋼梁、鋼筋混凝土梁、板梁和個別預應力鋼筋混凝土梁。橋梁跨度為2.6-20m，其中相當壹部分為非標準梁。
解放戰爭時期不同程度損壞，部分地區中斷，後又修復使用。建國後的大躍進年代和80年代初，分別進行了部分線路改造和車站改造工程。所以橋的情況比較復雜。部分橋梁老舊老化，不合格率達到30%。這些橋大多是外國殖民者修建的，標準低，材料差。另外，它們使用多年，陳舊老化，鋼梁疲勞開裂。磚墩臺強度低，風化剝落嚴重。雖然大部分都用箍加固過，但是大部分都是和箍分開的，不能壹起受力。木樁基礎由於地下水位下降，在空氣中腐朽嚴重，承載力降低。盡管許多橋梁在解放後得到了加固或重建，但仍然存在許多病害。主要表現在:鋼梁主要構件開裂、橋枕失效、鋼梁油漆失效、鋼梁承載力不足、橋梁凈空不足、橋梁孔徑不足、圬工梁拱開裂、圬工梁滲漏、橋墩銹蝕松動、橋墩不穩定、橋墩較淺。
四、現有提速橋梁存在的主要問題
1.現有橋梁病害的診斷？
2.既有橋梁疲勞剩余壽命評估？
3.提速對橋梁結構有什麽動態影響？
4.在時變荷載作用下，橋梁結構的強度、剛度(豎向剛度和橫向剛度)和穩定性能否滿足現有規範和標準的要求？
5.中小跨度T形並列砌體梁需要側向配筋嗎？
6.如何限制砌體梁的橡膠支座？
7.鋼軌接頭對橋梁的動力作用是什麽？有必要焊接還是冷凍？
8.日偽時期修建的橋墩和地基，使用多年後能否滿足提速和重載的要求？
9.平面曲線和軌面不平順對橋梁結構的動力影響是什麽？
動詞 （verb的縮寫）理論分析和實踐經驗
當列車高速通過橋梁時，橋梁結構的變形和內力與靜活載作用下不同，增加的部分壹般稱為動力作用。從車輛動力學的角度來看，鐵路機車或車輛由車體、轉向架、輪對和相互連接的彈簧組成。列車在線路上運行時，伴隨著壹定的振動。列車以這種初始振動狀態進入橋梁，車體、輪軌、橋梁在橋上形成綜合動力系統。從動力作用的原因來看，當列車通過橋梁時，引起動力作用的主要因素如下:
1.機車動輪不平衡部分的錘擊作用。
2.車輛以壹定速度過橋時的動力作用。
3.軌道表面不平順的影響。
4.輪軌間的蛇行運動。
5.轉向架荷載的頻率引起小跨度橋梁的共振。
6.鋼梁橋構件的局部振動。
車輛以壹定速度過橋的動力效應與車體質量、車速、橋梁活載撓度有關。冪函數隨著車速的增加而增加。鐵路建設初期，受當時力學和計算技術水平的限制，無法按照理想的車橋系統進行動力分析，采用了簡化的靜力分析方法。即在不考慮車速和車輛簧上部分振動的情況下，根據靜力平衡方程求解橋梁結構的內力和變形，然後乘以沖擊系數來表示動力影響。隨著交通運輸的發展，車速和跨度都在增加，因此有必要了解車輛高速通過時橋梁結構的動力響應。
當列車過橋時，橋梁結構會發生豎向和橫向振動。我國現有標準混凝土梁的豎向剛度能夠滿足準高速列車運行的要求。貨物列車和旅客列車通過時，總的趨勢是隨著車速的提高，振幅增大。當載荷的頻率接近梁的橫向固有頻率時，可能會發生較大的橫向振動。要從動強度、脫軌安全性、舒適性三個方面來判斷壹座橋的橫向剛度是否足夠。如果橋梁的橫向剛度不夠，就會引起很大的晃動，使乘客或司機感到不適。借鑒廣深、滬寧、秦鏡、沈山提速試驗的經驗:對於非病害橋梁，既有線中小跨徑鋼梁、圬工梁的強度、豎向剛度、墩臺均可滿足“檢驗”和提速重載的要求；既有線中小跨度圬工梁橡膠支座能滿足側限後提速重載的要求；既有線中小跨徑上承式鋼板梁橫向剛度不能滿足“限界檢查”和提速重載的要求。另壹個例子是長線K562+595上的第二座何姿大橋。將原33.5米的兩孔貫通鋼梁更換為33.5米的兩孔預應力混凝土後張T梁。8月30日，1998四平工務段發現橋梁橫向晃動嚴重，橫隔板出現裂縫，其中沈陽側第壹孔梁出現9處裂縫，長春側第二孔12處裂縫，最大長度780 mm，核查結果顯示橫隔板薄弱，失去結構空間整體性作用，導致根部出現裂縫。橫隔板橫向預應力加固後，橋梁的橫向振動得到了很大的抑制，符合《檢驗規範》的要求，梁的整體工作性能良好。非架設33.5米預應力混凝土T梁，主梁中心距由1.8米增加到2.0米，橋面在現場連接在壹起。
理論和實踐表明，列車提速後，橋梁橫向剛度不足的問題明顯。為此鐵道部工務局以公橋(1996)24號文發布了《既有線鐵路橋隧設備暫行技術條件(運行速度120-160Km/h)》明確提出並置梁的配筋，即跨度大於等於12米的T形、I形混凝土雙梁無橫向連接梁(壹般橋梁的主要成因輪軌間的蛇行運動；軌道表面不平順；列車上橋前的初始振動；橋梁結構裝配誤差(初始彎曲或初始偏心)。
六、既有線提速橋梁改造對策
(1)改造原則是擴容與提速相結合，病害嚴重的橋梁要改造。
橋梁和橋墩的狀態評估是土木工程領域的熱點之壹。這項工作是保證列車安全，減少事故隱患，評估既有線能否提速客運和超載貨運的關鍵環節。可由科研院所或橋梁檢測隊完成。客運和貨運列車在既有線路上提速，必然會增加對橋梁的動力作用，縮短設備的劣化周期。建議組織力量研究制定客貨列車線橋設備技術狀態的檢查方法、技術標準、維修要求等規定，以便今後科學管理，提高線橋質量，確保行車安全。為了保證鐵路盡可能減少因更換橋梁而造成的經濟損失，需要盡早發現病害並對病害梁進行切實可行的評估，以確定病害產生的原因、程度和發展趨勢，並根據評估結果和經濟比較選擇修復、加固或更換等不同的對策。大連鐵道學院與沈陽鐵路局合作，按照哈大電化公司的要求，完成了哈大鐵路線上老化鋼梁橋的評估，有計劃地對其進行加固或改建，提高了橋梁的承載能力，在安全運輸和生產方面取得了顯著的社會效益和經濟效益。
(2)改造措施
1.增加了既有線由復線區段變更為復線區段的相關橋梁，結合線路平面線形改造考慮新建復線橋梁。
2.抓緊對承載力不足的橋梁進行加固改造，以適應機車車輛軸重的增加。
3.對不明地基、淺基礎的橋梁進行檢測加固，對孔徑不足的橋梁進行擴孔，提高橋梁在汛期的抗洪能力。
4.加固或更換疲勞開裂的鋼梁、混凝土梁和不穩定的橋墩基礎。
5.註意定期檢修鋼梁橋，避免鋼梁塗裝和橋面集中失效。
6.橋上軌道:提高軌道與橋梁連接處軌道的彈性使其基本壹致，避免列車以初始振動上橋，是保證提速後列車順利通過，降低輪軌功率，提高列車舒適度的重要條件；橋上采用無縫線路，消除接縫，減少列車荷載對梁的沖擊；上承式鋼板梁橋的橋頭平面曲線使列車上橋時的初始狀態變差，橫向振動幅值明顯增大。為改善上承式鋼板梁橋的振動狀態，保證提速客貨列車的運行安全性和旅客舒適性，有必要增加曲線半徑和緩和曲線長度。對於鋼梁和石梁，橋上線路中心線與梁跨中心線的偏差不應大於50mm。超過規定限值的，應進行檢查，影響承載能力或侵入凈空的，必須進行調整。
7.鋼梁:鋼梁開口橋面采用K型可分離扣件和新型鉤頭螺栓進行綜合整治，在開口橋面兩端鋪設5-15大斷面木枕，增強橋上線路穩定性；小跨度舊鋼梁(跨度
8.圬工梁:增加圬工梁橋上軌道的軌道彈性，保證道碴厚度或在枕下采用新的彈性墊層，以減少列車荷載的沖擊，改善圬工梁的受力狀態；更換無碴無枕圬工梁，采用有碴橋面，使路基至橋面或橋面至路基的過渡縱橫向連續穩定，有利於鋪設無縫線路；對既有線無橫向連接的並置梁進行加固，即在兩端和跨中增設橫隔板，保證其共同受力；對跨度大於12m、列車運行速度大於120Km/h的鋼筋混凝土雙梁橋進行橫向加固，以加強這些橋梁兩梁之間的橫向連接體系，提高整體性。對於采用板式橡膠支座的中小跨徑橋梁，支座側向限位以增加其側向穩定性，梁的側向位移不應大於2mm；豎向剛度:最大撓度不應大於L/1400；橫向剛度:橫向撓度
9.墩基礎:目前既有線的墩臺多為重力式，列車提速後受沖擊影響較小。但對於技術狀態未知的墩臺，需要判斷是否需要加固改造；對有裂縫的墩臺采取灌漿封堵或抱箍等措施進行加固。磚墩和有嚴重病害(不穩定、承載力不足、基礎較淺等)的橋墩。)應該在提速前加強或改造。
10.橋平臺應加寬至距線路中心線3.5m，其數量應增加1倍。
七。術語
隨著長吉高速、土烏公路、四百壹級公路的開通運營，公鐵之間的競爭加劇，客流向公路轉移的現象更加嚴重，鐵路客運量呈下降趨勢。為了增強鐵路競爭力，提高鐵路運輸效率，提速勢在必行。東北冬天路面濕滑，坐火車的安全系數大於坐汽車。實施提速工程後，縮短旅行時間將吸引更多的乘客。因此，鐵路提速是市場經濟的需要。列車的快速、舒適、安全運行要求鐵路橋梁必須具有足夠的剛度和良好的整體性，以防止橋梁產生較大的撓度和振幅。壹般來說，高速鐵路橋梁的設計主要受剛度控制，強度基本不控制其設計。既有線提速時，橋梁涉及的問題較多，情況更復雜，應區別對待，線橋整體分析。做好既有提速橋梁檢測評估工作，結合新建、改建、加固，滿足鐵路提速重載要求。
更多工程/服務/采購招標信息，提高中標率，可點擊官網客服底部免費咨詢:/#/？source=bdzd