1、鋼板脹圈整治嚴寒地區圓涵管節拉開漏土李貴政張濤黑龍江加格達奇工務段165000、哈爾濱鐵路局工務處150006摘 要：通過對嚴寒地區圓涵管節拉開漏土病害的分析，說明該病害對運輸生產安全的嚴 重影響，根據管內橋隧維修費用不足的現狀，提出利用鋼板脹圈法整治圓涵管節 拉開漏土病害。關鍵詞：涵渠脹圈整治病害一、涵渠管節拉開漏土病害概況哈局的橋隧設備大部分是在帝俄、日偽時期修建的，其余部分線路是也在I960至1970 年代修建。橋隧設備使用年久，設備陳舊，病害嚴重，而且地處嚴寒地區，多數涵渠基礎 處于凍結線以上，經過多年的凍融循環影響，造成涵渠基礎嚴重變形，下沉、斷裂、錯位 病害極為普遍。據2008年末

2、統計，哈局現有涵渠5279座，其中圓涵2691座，占涵渠總數的50.98%。 圓涵管節病害主要包括管節拉開漏土、管節腐蝕、斷裂、下沉錯位等。2008年末統計，哈 局管內尚存管節拉開漏土病害的圓涵達291座，占哈局圓涵的10.81%。該病害對運輸安全 的影響極大，幾乎每年都有因管節拉開漏土造成路基塌陷影響行車的事件發生。二、病害原因分析設備陳舊，超期服役1949年以前建成的老齡涵渠1171座，占全局涵渠總數的22.18%，屬嚴重超期服役 的設備，涵渠病害普遍存在且較為嚴重，對行車安全影響較大。嚴寒地區地理氣候條件影響哈局地處嚴寒地區，冬季長達4至6個月，多年的凍融循環造成涵渠基礎斷裂、下沉、 錯

3、位等病害較為突出。近年來隨著全球氣候變暖，嫩林、牙林等線多年凍土地段凍土退化 較為嚴重，影響涵渠設備的穩定，涵渠管節拉開漏土等病害的出現有所增加。 涵渠設備建設標準低哈局管內線路建成年代早，大部分為解放前修建，由于當時的技術條件、經濟條件等 的制約，橋涵設備建設標準低，大部分涵渠設備無基或基礎深度不足，造成涵渠管節變位 下沉嚴重。大維修資金投入不足哈局橋隧維修每年投入的維修費大約為每換算米23元，有限的維修費用大部分用到 了橋梁和隧道的維修中，涵渠分攤的維修費很少。鐵路布局調整以來，涵渠維修費用不足 的問題更為突出，路局在涵渠大修的投入上欠帳較多，只靠維修費無法保持涵渠設備狀態 的均衡。由于維

4、修費用不足，涵渠大修投入欠帳多，設備狀態下滑明顯。三、方案比選圓涵大修圓涵管節拉開漏土的整治，以往我們采取整座涵渠大修或更換病害管節的方法。傳統的整治方法需要對線路進行D梁架空，高路基地段還需進行修建便線便橋施工， 對既有涵渠進行拆除重新修建，或移除病害管節安設新管節，重新鋪設防水層，拆除D梁 或便線便橋，恢復路基及線路。這種方法存在的主要問題是需要對線路進行封鎖及限速運行，對行車的影響很大，工 期較長，需要投入的資金較多。利用有限的維修費用，只能進行重點的病害整治，無法大 面積地解決圓涵管節的病害。鋼板脹圈法利用鋼板脹圈整治涵渠病害，每個脹圈包括鋼板、防腐油漆、脹絲等。將鋼板脹圈支 承在病害

5、涵管接縫處，使脹圈緊固病害管節并鎖緊，將漏土空洞堵實，代替病害管節承受 部分荷載作用。鋼板脹圈法不需要對線路進行D梁架空或修建便線便橋，對行車無干擾， 整治1處圓涵管節病害只需要5至7天。利用鋼板脹圈支護的方法來整治圓涵管節的病害，由于費用低，時間省，方法簡單， 利用有限的維修費用可以大量解決圓涵管節病害，保證行車安全。因此，除個別病害特別 嚴重的圓涵需要大修外，采用鋼板脹圈法整治圓涵管節拉開漏土的方法成為了我們整治圓 涵管節病害的首選。四、整治方法施工程序進行現場調查。對需要整治的涵渠管節拉開漏土病害處所進行細致地調查，明確 需要整治的管節接縫數量、拉開的寬度等，做好材料準備工作。利用卷板機

6、或人工將厚35mm寬200400mm的鋼板卷成與圓涵孔徑一致直徑的 圓環。脹絲的制做。75mm等邊角鋼兩根，長度與鋼板寬度相等。在每根角鋼的一邊上等 距鉆2個或3個中20-25圓孔，將2根或3根中19-24螺栓穿入其中一根角鋼圓孔中，使 用螺母或焊接固定在其上。對卷好的鋼板及脹絲進行防腐防銹處理。清除鋼板表面的油污、銹漬等污物，涂3 道紅丹酚醛底漆及3道灰鋁鋅醇酸面漆，或使用瀝青防銹漆進行防腐處理。對圓涵管節漏土處所進行處理，清除管節接縫處的污物，利用瀝青麻筋將管節間 的縫隙填實，并用砂漿將縫隙處抹平。勾縫砂漿強度達到要求后，將卷好的鋼板安置在接縫處，根據需要將脹絲的兩根 角鋼焊接在鋼板兩端適

7、當的位置，使脹絲螺栓穿入另一角鋼的螺栓孔中，確保預留絲扣長 度能將鋼板頂緊在管壁上。對鋼板焊接處進行防腐處理。擰緊脹絲，最大限度地使鋼板與管壁貼緊貼嚴，在脹絲上擰緊備帽防止脹絲松脫。根據需要在鋼板與管壁間尚存縫隙的地方填塞普通砂漿、環氧樹脂砂漿或聚合物 砂漿。脹圈結構圖安裝前管節拉開部位處理圖脹圈結構圖安裝前管節拉開部位處理圖注意事項利用脹絲緊固脹圈的方法適用于圓涵管節拉開尚未完全穩定的情況下，當出現管 節拉開有發展時，利用脹絲對脹圈與涵管間隙進行微調。當涵渠病害穩定不再發展時，也 可在鋼板與涵管內壁頂緊的情況下使用電焊將鋼板的兩端焊接牢固，減少脹圈發生變形的 可能。進行脹圈施工前必須將管節接

8、縫處的漏土、空洞回填堵實，并使用瀝青麻筋填塞 密實，防止管節接縫處漏水漏土造成整治失敗。由于涵渠經常處于有水的環境下，鋼板的防腐處理尤為重要，鋼板及脹絲必須進 行全面細致的防腐防銹處理，盡量避免與延緩鋼板銹蝕的發生。由于圓涵頂部受土壓力大，易使鋼板脹圈變形，涵底易于受到水的浸泡，使鋼板 銹蝕。因此鋼板脹圈接縫及脹絲應設在涵管壁的兩側與圓涵中心同高處，不宜設在涵頂或 涵底處。本方法也可用于圓涵管節縱向通裂或環裂病害整治。首先對裂縫進行圬工封閉處 理，然后使用鋼板脹圈對涵管進行支撐，增加涵管的強度，此時使用的鋼板厚度應適當增 加。五、總結利用脹圈整治涵渠病害，每個脹圈包括鋼板、防腐油漆、脹絲，加上堵空洞及管節勾 縫等費用，管節拉開漏土整治費遠遠低于涵渠大修所需的費用。2007年至2008年兩年時間，哈局投入100萬元利用鋼板脹圈整治圓涵管節病害500 多座，用有限的資金投入解決了大量圓涵管節拉開漏土的病害，緩解了設備病害發展較快 與維修費用不足的矛盾，使哈局涵渠設備狀態下滑的趨勢得到了扭轉。2009年，哈局繼續 投入資金46萬元進行圓涵管節病害的整治，實現基本消除圓涵管節拉開漏土病害的目標。作者簡