钢板胀圈整治严寒地区圆涵管节拉开漏土

1、钢板胀圈整治严寒地区圆涵管节拉开漏土李贵政张涛黑龙江加格达奇工务段165000、哈尔滨铁路局工务处150006摘 要：通过对严寒地区圆涵管节拉开漏土病害的分析，说明该病害对运输生产安全的严 重影响，根据管内桥隧维修费用不足的现状，提出利用钢板胀圈法整治圆涵管节 拉开漏土病害。关键词：涵渠胀圈整治病害一、涵渠管节拉开漏土病害概况哈局的桥隧设备大部分是在帝俄、日伪时期修建的，其余部分线路是也在I960至1970 年代修建。桥隧设备使用年久，设备陈旧，病害严重，而且地处严寒地区，多数涵渠基础 处于冻结线以上，经过多年的冻融循环影响，造成涵渠基础严重变形，下沉、断裂、错位 病害极为普遍。据2008年末

2、统计，哈局现有涵渠5279座，其中圆涵2691座，占涵渠总数的50.98%。 圆涵管节病害主要包括管节拉开漏土、管节腐蚀、断裂、下沉错位等。2008年末统计，哈 局管内尚存管节拉开漏土病害的圆涵达291座，占哈局圆涵的10.81%。该病害对运输安全 的影响极大，几乎每年都有因管节拉开漏土造成路基塌陷影响行车的事件发生。二、病害原因分析设备陈旧，超期服役1949年以前建成的老龄涵渠1171座，占全局涵渠总数的22.18%，属严重超期服役 的设备，涵渠病害普遍存在且较为严重，对行车安全影响较大。严寒地区地理气候条件影响哈局地处严寒地区，冬季长达4至6个月，多年的冻融循环造成涵渠基础断裂、下沉、 错

3、位等病害较为突出。近年来随着全球气候变暖，嫩林、牙林等线多年冻土地段冻土退化 较为严重，影响涵渠设备的稳定，涵渠管节拉开漏土等病害的出现有所增加。 涵渠设备建设标准低哈局管内线路建成年代早，大部分为解放前修建，由于当时的技术条件、经济条件等 的制约，桥涵设备建设标准低，大部分涵渠设备无基或基础深度不足，造成涵渠管节变位 下沉严重。大维修资金投入不足哈局桥隧维修每年投入的维修费大约为每换算米23元，有限的维修费用大部分用到 了桥梁和隧道的维修中，涵渠分摊的维修费很少。铁路布局调整以来，涵渠维修费用不足 的问题更为突出，路局在涵渠大修的投入上欠帐较多，只靠维修费无法保持涵渠设备状态 的均衡。由于维

4、修费用不足，涵渠大修投入欠帐多，设备状态下滑明显。三、方案比选圆涵大修圆涵管节拉开漏土的整治，以往我们采取整座涵渠大修或更换病害管节的方法。传统的整治方法需要对线路进行D梁架空，高路基地段还需进行修建便线便桥施工， 对既有涵渠进行拆除重新修建，或移除病害管节安设新管节，重新铺设防水层，拆除D梁 或便线便桥，恢复路基及线路。这种方法存在的主要问题是需要对线路进行封锁及限速运行，对行车的影响很大，工 期较长，需要投入的资金较多。利用有限的维修费用，只能进行重点的病害整治，无法大 面积地解决圆涵管节的病害。钢板胀圈法利用钢板胀圈整治涵渠病害，每个胀圈包括钢板、防腐油漆、胀丝等。将钢板胀圈支 承在病害

5、涵管接缝处，使胀圈紧固病害管节并锁紧，将漏土空洞堵实，代替病害管节承受 部分荷载作用。钢板胀圈法不需要对线路进行D梁架空或修建便线便桥，对行车无干扰， 整治1处圆涵管节病害只需要5至7天。利用钢板胀圈支护的方法来整治圆涵管节的病害，由于费用低，时间省，方法简单， 利用有限的维修费用可以大量解决圆涵管节病害，保证行车安全。因此，除个别病害特别 严重的圆涵需要大修外，采用钢板胀圈法整治圆涵管节拉开漏土的方法成为了我们整治圆 涵管节病害的首选。四、整治方法施工程序进行现场调查。对需要整治的涵渠管节拉开漏土病害处所进行细致地调查，明确 需要整治的管节接缝数量、拉开的宽度等，做好材料准备工作。利用卷板机

6、或人工将厚35mm宽200400mm的钢板卷成与圆涵孔径一致直径的 圆环。胀丝的制做。75mm等边角钢两根，长度与钢板宽度相等。在每根角钢的一边上等 距钻2个或3个中20-25圆孔，将2根或3根中19-24螺栓穿入其中一根角钢圆孔中，使 用螺母或焊接固定在其上。对卷好的钢板及胀丝进行防腐防锈处理。清除钢板表面的油污、锈渍等污物，涂3 道红丹酚醛底漆及3道灰铝锌醇酸面漆，或使用沥青防锈漆进行防腐处理。对圆涵管节漏土处所进行处理，清除管节接缝处的污物，利用沥青麻筋将管节间 的缝隙填实，并用砂浆将缝隙处抹平。勾缝砂浆强度达到要求后，将卷好的钢板安置在接缝处，根据需要将胀丝的两根 角钢焊接在钢板两端适

7、当的位置，使胀丝螺栓穿入另一角钢的螺栓孔中，确保预留丝扣长 度能将钢板顶紧在管壁上。对钢板焊接处进行防腐处理。拧紧胀丝，最大限度地使钢板与管壁贴紧贴严，在胀丝上拧紧备帽防止胀丝松脱。根据需要在钢板与管壁间尚存缝隙的地方填塞普通砂浆、环氧树脂砂浆或聚合物 砂浆。胀圈结构图安装前管节拉开部位处理图胀圈结构图安装前管节拉开部位处理图注意事项利用胀丝紧固胀圈的方法适用于圆涵管节拉开尚未完全稳定的情况下，当出现管 节拉开有发展时，利用胀丝对胀圈与涵管间隙进行微调。当涵渠病害稳定不再发展时，也 可在钢板与涵管内壁顶紧的情况下使用电焊将钢板的两端焊接牢固，减少胀圈发生变形的 可能。进行胀圈施工前必须将管节接

8、缝处的漏土、空洞回填堵实，并使用沥青麻筋填塞 密实，防止管节接缝处漏水漏土造成整治失败。由于涵渠经常处于有水的环境下，钢板的防腐处理尤为重要，钢板及胀丝必须进 行全面细致的防腐防锈处理，尽量避免与延缓钢板锈蚀的发生。由于圆涵顶部受土压力大，易使钢板胀圈变形，涵底易于受到水的浸泡，使钢板 锈蚀。因此钢板胀圈接缝及胀丝应设在涵管壁的两侧与圆涵中心同高处，不宜设在涵顶或 涵底处。本方法也可用于圆涵管节纵向通裂或环裂病害整治。首先对裂缝进行圬工封闭处 理，然后使用钢板胀圈对涵管进行支撑，增加涵管的强度，此时使用的钢板厚度应适当增 加。五、总结利用胀圈整治涵渠病害，每个胀圈包括钢板、防腐油漆、胀丝，加上堵空洞及管节勾 缝等费用，管节拉开漏土整治费远远低于涵渠大修所需的费用。2007年至2008年两年时间，哈局投入100万元利用钢板胀圈整治圆涵管节病害500 多座，用有限的资金投入解决了大量圆涵管节拉开漏土的病害，缓解了设备病害发展较快 与维修费用不足的矛盾，使哈局涵渠设备状态下滑的趋势得到了扭转。2009年，哈局继续 投入资金46万元进行圆涵管节病害的整治，实现基本消除圆涵管节拉开漏土病害的目标。作者简