铁路运输是国家经济可持续发展的重要实现手段,承担着非常重要的货物和劳动力的运输任务,在农业农产品、煤炭、石油等与民生民计的物资运输方面起着举足轻重的作用。在铁路快速运输和重载运输的要求下,桥梁作为铁路线路的重要组成结构,需要在服役时保持性能的稳定。
1 铁路桥梁材料对铁路桥梁减震的影响
铁路桥梁按用途分为铁路桥和公路铁路两用桥;按结构分为梁桥、拱桥、刚构桥、悬索桥、斜拉桥和组合体系桥等等。桥梁的基本组成部分主要包括两部分。一个是桥跨结构(也称上部结构)一般主要包括铁路桥梁上的行车道、人行道、栏杆、桥梁跨越部分的承载结构和桥梁支座,主要起到运输交通的功能性作用。一个是支撑桥梁结构(也成为下部结构),主要指铁路桥梁中用以支承桥跨的结构,其主要建设在地基上,通过将桥跨结构的载荷传递至地基的结构部分,一般包括墩台基础、桥墩和桥台,主要起到支撑和传递载荷的结构性作用。
在道路桥梁工程施工期间,工程建材质量的好坏将会直接影响到其整体的施工品质。运用质检工作,能够保障道路桥梁建筑材料的质量和性能,为工程的施工速度、品质和安全性供给了保证。在此基础上,强化对道路桥梁工程建材质量检测的必要性和优化策略的研究,具有非常重要的现实意义。
在道路桥梁梁桩建设中,使用最多的建材通常是:水泥、砾石、钢材、混凝土等。这些地基材料品质的好坏将极大地关系到项目的整体施工质量。有效检测建材的品质是具有十分重要的现实意义,其主要展现在以下几个方面:首先,运用开展对建材的品质检测工作,确保在工程施工中使用的建材是符合标准的,可以有效地保障道路和桥梁的整体性能和安全性。项目建成投产后,其使用寿命也会得到有效的提升。其次,对原材料开展全方位的质量检查,规避使用不符合标准的原材料,可以预防项目使用中的一些常见的疾病,比如:裂缝、变形等,能顾减少项目的维护成本,并进一步保障项目的整体质量。除以上内容外,骨料、掺合料等建材还将对道路桥梁工程的施工水平和品质造成一些影响。常用建材水泥中存在一定量的铝酸三钙,这对水泥前期的凝固和水化热有着直接的影响。铝酸三钙含量过高会引发水泥混凝土快速变成水化、高水化热和快速凝固,从而导致其内里温度差与外面相差较大,让其直接裂开。在这种情况下,假如还是缺乏健全的质量检验工作机制,就很有可能引发施工的时候,水泥类型的选择不当,很难卓效地保障整体工程质量。此外,膨胀剂和其他建材也会对项目整体质量造成一定的影响。在混凝土构架中,添加膨胀剂可让水泥浆完全融入粗骨料的缝隙中,并渗入到钢筋附近,进一步提升粘结强度,有助于提升工程的质量和增强混凝土性能。但是,在运用膨胀剂的时候,如果没有必要的测试工作,并且根据科学的占比进行部署,可能会对整个项目产生非常恶劣的不利影响。另外,为了保证测试结果的准确性,必须使用健全先进的设施和专业性强的质量检测人员开展相关的操作。
2 桥梁设计对桥梁安全的重要性
按桥面置于桥跨结构的位置,桥梁桥跨结构可分为上承式、下承式(穿式或半穿式)和中承式。上承式、下承式和中承式的桥面分别置于桥跨结构的顶部、底部和中间。按桥跨结构主梁的结构形式或主要承重构件特征,桥梁桥跨结构可划分为板式梁、桁梁、拱桥、刚架(构)和斜腿刚构、斜拉桥、悬索桥等类型。
2.1 板式梁
板式梁是多用于中小跨度的简支梁及较大跨度的连续梁,其截面形式一般为矩形、I形、T形、方形和箱形。根据所用工程材料的不同,板式梁可分为有混凝土板梁、钢板梁、结合梁、箱形梁和槽形梁。(1)混凝土板梁,只要是指预应力混凝土梁和普通钢筋混凝土梁。其优点:首先是砂石骨料可就地取材,钢筋用量少,且采用工业化和机械化施工,并实行标准化、系列化和预制装配施工,建造速度快、效率高、品质好;其次是桥梁后续维修易操作;然后是列车行车时产生的噪声小,服役寿命较长。基于这些优点,目前在全世界范围内中小跨度的铁路桥梁基本上都采用预应力混凝土梁。早在20世纪50年代,中国开始设计出全国铁路统一标准的钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁,并于1956年中国建成了第一座预应力混凝土铁路桥梁--东陇海线新沂河桥。目前,随着无碴无枕预应力混凝土铁路桥梁及后张法预应力混凝土串联梁正在不断发展,两者最大跨度均达到40米。(2)钢板梁,其主要结构是两片具有I字形截面的钢铁板梁,分别为上承板梁和下承板梁。上承板梁具有较简单的构造,用料较省,可以整孔装运和整孔架设。下承板梁是将桥面布置在两片梁之间,列车从两片梁之间通过。由于桥面直接搁置在纵梁上,使得建筑高度大大缩小,即从轨底至梁底的高度大幅减小。下承板梁与上承板梁相比,用料较多,构造复杂,制造和施工难度较大。得益于较小的建筑高度,钢板梁常常应用于桥下净空受限制的区域。中国从20世纪50年代初期即开始设计出标准的铆接钢板梁。例如郑州黄河桥新桥,其采用40米钢板梁标准设计,共有梁长40米的桥孔为71个,双线共采用142孔。在20世纪70年代中国制订出上、下承焊接板梁标准设计,跨度分别可达到24~40米及20~40米。(3)结合梁,是钢筋混凝土道碴槽板和钢梁结合起来共同受力的桥跨结构,多于曲线或陡坡地段。中国在20世纪50年代首先在京广铁路十字江桥上修建了一座跨度32米的结合梁试验桥。1956年制订出跨度28~44米铆接板梁的结合梁标准设计。(4)箱形梁,主梁截面为箱形结构。多用于较大跨度的连续梁桥。箱形梁的优点是抗扭刚度大,适用于曲线桥及承受较大偏心荷载的直线桥。箱形梁主要有预应力混凝土箱形连续梁和钢箱形梁。
2.2 装配式桥梁
装配式钢筋混凝土箱梁,由沿纵向桥梁梁体的梁体节段拼接组成。这些梁体节段在工厂预制后运输至现场桥位进行组拼,并施加预应力使之成为整体。根据梁体节段的拼接方式不同,梁体节段预制拼装法主要有长线法和短线法。
3 道路桥梁工程材料质量检测对桥梁安全重要性
建筑工程建材检测技术的滞后,也是道路桥梁工程建材检测不健全的一个非常关键的因素。在道路和桥梁的建设过程中,需要检测很多建材,比如:钢材和混凝土等,建材的数量也非常大。比如:道路建设中对加固的要求非常大。这个实际性原因,常常致使工程建材的检测在检测进程中出现不到位的状况。这个问题是转变现状的当务之急,改善这一问题的措施可以运用优化工程建材的检测方法来解决。比如:在测试巨大的工程建材的时候,可以使用建材的随机采样或在特定位置进行建材的定点测试。在对工程建材开展不定时随机抽样的施工进程中,可以采用其他方法来减少人工选择的机会,并尽可能的保证路桥工程施工建材的总体品质,进一步确保道路和桥梁的最终质量。
3.1 外加剂测试
混凝土在日常运用中通常需要添加一些固定量的外加剂,所以外加剂的品质必须经过严格测试。试验时,必须根据相关条规开展实操工作,并全面检测外加剂是否具有国家认可证书。在开展日常性的运用之前,有必要再次测试添加剂的效果,并确保添加进程贴合添加剂的运用固定。选择外加剂的时候,必须全面思虑到建材的化学性能和项目的真实状况,以及施工技术和经济成本。加入外加剂后,有必要测试混凝土的日常性运用性能。
3.2 全面提高人员的专业素养
我国的建筑业正处于快速发展时期,该行业对道路桥梁工程建材的质量检验却缺少专业化的标准。为了全方位的提升我国工程建材质量方面的检验工作,首先,应增强行业相关机构的行政督查管理工作,从本质上促进行业检验人员专业素养的提升。其次,有必要对行业中现存的问题有一个直观的认知和了解。例如:道路桥梁工程建材的质量检查方法不规范,有关机构应带领行业改革和优化质量检查的方式和体系,进一步引导行业走向更为宏大的发展道路上。最后,有关机构应该对道路桥梁工程建材的市场现状有一个全方位、多维度的认知,对与工程建材质量检验有关的行业现状也要开展一次具体化的调研,并全面思虑现存的问题。按照其真实的调查数据,构建科学、规范、合理的品质保证机制,并将其应用到道路桥梁工程建材的生产中,从根本层次上降低工程建材的品质问题,确保工程建材的整体质量和安全。
3.3 采用现代化科技辅助手段
我们不是机器人,在长时间疲倦的工作中可能会出现某些失误,而且在有些工作环境条件下,可能无法实现直接的监测和维护,我们可以跟上时代的发展脚步,积极地投入到技术革新的潮流中。顺应潮流发展实现快速高效发展。随着科学技术的快速发展,人工智能、物联网、智能机器人等多个领域方兴未艾。我们应该充分利用科学技术带给我们的便捷与高效,采用现代化科技辅助手段,减少人为失误,从而实现又快有好的安全监测与维护。