淺淡山區(qū)農(nóng)村公路橋梁損毀的成因及對策
2011-06-07 來源：筑龍網(wǎng)
1、概述
隨著當(dāng)前農(nóng)村公路路網(wǎng)建設(shè)的改造，農(nóng)村道路通行條件得到了極大的改善，但許多老橋梁卻成了道路暢通的瓶頸，絕大多數(shù)農(nóng)村公路的橋梁修建時間長，設(shè)計荷載等級低，橋面狹窄，經(jīng)過這么長時間的演變，河床、溝渠的水流流態(tài)、特性也已發(fā)生了很大變化，存在安全隱患，嚴(yán)重影響著人民群眾的出行安全，亟待改造，而山區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)資金在路網(wǎng)改造中已負(fù)擔(dān)嚴(yán)重，在橋梁建設(shè)資金上的投入嚴(yán)重不足，而承擔(dān)如此大量的農(nóng)村公路橋梁改造的建設(shè)、施工、監(jiān)理力量又非常薄弱，如何優(yōu)質(zhì)、高效、低成本地建設(shè)改造好農(nóng)村公路的橋梁，成為擺在我們面前的一道課題，通過近2年對農(nóng)村公路的了解，提出如下一些粗淺的看法。
2、山區(qū)農(nóng)村公路橋梁損毀成因及對策
選擇什么樣的橋梁方案，采用什么樣的上部結(jié)構(gòu)形式、墩臺結(jié)構(gòu)形式等與橋位所屬河、溝渠的水流特性、采用的調(diào)治構(gòu)造物及防沖刷措施等密切聯(lián)系，且關(guān)系重大。
（1）不少山區(qū)農(nóng)村公路的橋梁的上游往往存在著較多新建的小水電站，尤其是河床縱坡大的河段，平時河水較小，但暴雨、山洪來時這些小水電站一起放水，洪水急劇上漲，往往漫過橋梁、路基，嚴(yán)重加劇山洪對橋梁的影響，同時由于橋梁上部構(gòu)造物及漂浮物的阻水，對橋梁產(chǎn)生過高的橋前壅水、過大的推力和浮力，或推倒、沖毀橋梁，或淘空橋梁墩臺基礎(chǔ)，使墩臺下沉倒塌，而農(nóng)村公路橋?qū)捿^窄、墩臺高，不少又為輕型橋臺，自重輕，基礎(chǔ)埋置深度淺，橋的橫向穩(wěn)定性較差，易傾覆，在各方面不利因素的共同作用下，導(dǎo)致橋毀。這些小水電站不僅對老橋產(chǎn)生危脅，而且不少新建橋梁在設(shè)計時，往往只考慮往年最高洪水位，沒有考慮這此新建小水電站對橋梁的影響或估計不足，造成不應(yīng)有的橋梁水毀。不少山區(qū)公路的橋梁建設(shè)因為資金短缺，為節(jié)省投資，在路網(wǎng)改造中為利用舊橋，設(shè)計時為遷就舊橋，在這類水位急劇漲、跌的河段上沒有有意識抬高路基標(biāo)高，山洪來時成漫水路、漫水橋，造成水毀。或者在老橋上人為填高，人為增加橋梁自重，在受到上述破壞的同時，使原本承載力就不足的老橋又雪上加霜，進(jìn)一步加劇橋毀。因此對于這類水位急劇漲、跌的河段上的橋梁設(shè)計，就要綜合考慮以上各方面的影響，確定合適的橋孔長度和高度，盡量減少橋墩的設(shè)置，增加泄洪斷面，加大橋墩臺的基礎(chǔ)的埋置深度，采取措施減少墩臺局部沖刷深度，提高橋墩的抗沖撞、抗傾覆能力，在橋墩迎水面的下部設(shè)置一定的鋼筋網(wǎng)。對于利用舊拱橋，可以采取拆除裸拱上的拱上建筑，并在上面增設(shè)腹拱，增加泄洪斷面，同時加厚老橋拱圈，對拱圈進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)尤其是拱頂和拱腳。對利用梁、板橋，可以考慮拆除梁、板，加固、加高墩臺，對可以利用的舊梁、板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，如加強(qiáng)橫向聯(lián)接，上鋪微膨脹鋼纖維砼路面并作為補(bǔ)強(qiáng)層（注意應(yīng)對梁頂進(jìn)行鑿毛并充分潤濕，使共同受力），這樣不僅對梁、板進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)，同時由于減少了梁、板上的自重，達(dá)到提高梁、板的承載能力。同時對于這類水位急劇漲、跌的河段的橋梁應(yīng)加強(qiáng)水流調(diào)治構(gòu)造物的設(shè)置，提高防毀能力，注意對橋頭引道路堤的設(shè)計、施工，防止橋頭引道路堤產(chǎn)生管涌破壞，使橋臺失去支撐而倒塌。
（2）山區(qū)農(nóng)村公路橋梁大多修建的時間較早，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，基本沒有設(shè)置水流調(diào)治等防護(hù)構(gòu)造物，防毀能力低，而且河床、溝渠經(jīng)過長時間的演化，水流流態(tài)及周邊的地形地貌發(fā)生了很大的變化，河床、溝渠的匯水?dāng)嗝嬉彩艿捷^嚴(yán)重的壓縮，且在水土流失嚴(yán)重的形勢下，在山洪暴發(fā)時，往往夾帶大量泥石流等雜物，形成沖積扇，急速沖向橋梁，尤其是橋梁進(jìn)口處于河溝縱坡大的地方，而山區(qū)公路的許多中小橋往往又多修建于這種上游急、中下游緩的地帶，在山洪未能順暢地自橋孔泄洪時，往往是先沖毀橋臺、墩，使辛辛苦苦建起來的橋梁毀于一旦，或由于橋梁出口段河、溝渠河床坡度往往較平緩，砂礫易沉淀，形成砂礫沖積層，嚴(yán)重影響泄洪，導(dǎo)致水毀，或由于沒有設(shè)置必要的水流調(diào)治構(gòu)造物，如導(dǎo)流墻、丁壩等，導(dǎo)致山洪迂回抄后路，沖毀橋臺，沖毀引道使橋臺失去支撐而倒塌。因此設(shè)計時對這類橋梁的設(shè)計，就要綜合考慮以上各方面的影響，重建橋梁應(yīng)重視橋位的選址，注意盡量不要改變原有水流的流態(tài)，橋下凈空必需滿足足夠的泄洪斷面，確定合適的橋孔長度和高度，盡量減少橋墩的數(shù)量，增強(qiáng)橋墩抗沖撞、抗傾覆的能力，保證足夠的基礎(chǔ)埋置深度，在橋墩的迎水面，尤其是橋墩的下部設(shè)置必要的加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)，同時要高度重視對此類橋梁進(jìn)口段的調(diào)治構(gòu)造物的設(shè)置及防沖刷處理，同時還應(yīng)注意保證橋梁出口的水流順暢，保證必要的輸砂坡度及水流半徑，避免形成砂礫沖積層，為減少橋墩臺局部沖刷深度，建議橋下進(jìn)出口段河床予以鋪砌。在利用舊橋時，應(yīng)按以上要求注意在橋梁進(jìn)出口段增設(shè)必要的水流調(diào)治構(gòu)造物（農(nóng)村公路丁壩可采用竹編石籠做成，它可隨沖刷下沉而下沉，方便隨時修補(bǔ)，不僅施工簡單、且效果好、經(jīng)濟(jì)確），采取措施減少墩臺局部沖刷深度，采取措施保證山洪自橋梁出口順暢的排走，對平緩的出口河段進(jìn)行整理，保證必要的輸砂坡度及水流半徑，防止橋梁出口段形成砂礫沖積層等，達(dá)到防止、減輕水毀的發(fā)生。這就要求設(shè)計、施工人員要充分了解現(xiàn)場的水文地質(zhì)情況，對橋位的實際地形進(jìn)行充分的勘測，使設(shè)計的橋梁圖紙或舊橋改造更符合實際，避免橋梁水毀的再次發(fā)生。
（3）農(nóng)村公路的舊橋梁大多設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，為節(jié)省投資，在路網(wǎng)改造中為利用舊橋，在設(shè)計路線拉坡時，往往沒有考慮如何減輕上部構(gòu)造物的自重，而盲目直接在老橋面上加高、加鋪路面，使原本承載力就不足的老橋又雪上加霜，應(yīng)引起設(shè)計人員的高度重視，應(yīng)有意識盡可能減輕橋梁上部構(gòu)造物的自重，達(dá)到提高舊橋的承載能力。對利用拱橋，在滿足泄洪的情況下，可以采取拆除裸拱上的拱上建設(shè)，同時加厚拱圈，對拱圈進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)尤其是拱頂和拱腳，在拱頂處可以直接在裸拱頂上鋪設(shè)砼面層，作為拱頂補(bǔ)強(qiáng)層，但應(yīng)注意與舊拱的聯(lián)接，設(shè)置必要的聯(lián)接鋼筋使共同受力。對利用梁、板橋，在滿足泄洪的情況下，應(yīng)清除裸梁的材料，對各根梁的橫向聯(lián)接進(jìn)行認(rèn)真檢查并加固（因為在老橋經(jīng)過長時間的運(yùn)營，梁、板的橫向聯(lián)接普遍都存在不同程度的脫節(jié)現(xiàn)象，各梁、板之間無法共同受力），同時對梁板的裂縫進(jìn)行仔細(xì)檢查,調(diào)查不正常裂縫變形的發(fā)生時間，分類處理（對于＜0.2㎜的裂縫一般涂刷水玻璃進(jìn)行封閉處理即可,對于裂縫≥0.2㎜的采取壓力灌漿法壓注環(huán)氧樹脂,對于裂縫發(fā)展嚴(yán)重的及超過梁截面中性軸的豎向裂縫，應(yīng)查明原因采取合理的加固措施）,然后在裸梁、板上鋪設(shè)微膨脹鋼纖維砼路面并作為補(bǔ)強(qiáng)層（注意應(yīng)對梁進(jìn)行鑿毛并充分潤濕，使共同受力），這樣不僅對梁、板進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)，同時由于減少了梁、板上的自重，達(dá)到提高梁、板的承載能力。
（4）部分山區(qū)農(nóng)村公路的橋梁改造因為資金短缺，為節(jié)約造價盲目縮短橋長，壓縮河床斷面，嚴(yán)重改變了水流特性，加劇橋下墩臺局部沖刷，淘空墩臺基礎(chǔ)，使墩臺下沉倒塌，或?qū)е滤鞒舐窙_毀橋頭引道，使橋臺失去支撐而倒塌?；驗榉奖阒行蚴┕?、降低造價，盲目增加橋墩，降低泄洪能力，山洪來時，大量漂浮物無法順暢排出橋孔，或造成漂流木頭等對橋墩頂部側(cè)向的嚴(yán)重撞擊，使橋墩產(chǎn)生彎拉、傾覆破壞，導(dǎo)致橋毀，或由于橋下大量漂浮物堵塞，產(chǎn)生過高的橋前壅水、過大的推力和浮力，或推倒、沖毀橋梁，或淘空橋梁墩臺基礎(chǔ)，使墩臺下沉倒塌。因此設(shè)計時科學(xué)、合理地選擇橋長、橋孔顯得尤其重要。
（5）橋位的選擇是橋梁設(shè)計中的一項非常重要而復(fù)雜的工作，許多山區(qū)農(nóng)村公路的橋梁水毀都是由于橋位選擇不當(dāng)，盲目為減少引道的工程量而遷就橋位，或選在河灣或選在不良橋位河段上，沒有設(shè)置必要的水流調(diào)治構(gòu)造物等，造成橋毀。
（6）在農(nóng)村公路的相當(dāng)部分舊拱橋中,由于礦產(chǎn)的開采,超重車的行駛,導(dǎo)致拱腳、拱頂出現(xiàn)了徑向裂縫，引起恐慌。對于這類拱橋，設(shè)計人員應(yīng)充分考慮拱橋的承載潛力，進(jìn)行合理的加固，確不可盲目拆橋，造成不必要的浪費(fèi)。只要拱腳、拱頂?shù)膹较蛄芽p沒有裂至中性軸，就不會明顯降低拱橋的承載能力。拱腳、拱頂出現(xiàn)徑向裂縫后，在截面慣性矩減少的同時，該截面所承擔(dān)的彎矩也隨之減少。但對拱腳、拱頂?shù)膹较蛄芽p已超過中性軸的，或已形成三鉸拱拱橋的加固，采取在拱頂加一薄層鋼筋混凝土，在超重荷載作用下，拱頂加強(qiáng)鋼筋混凝土與舊拱圈的連接鋼筋將有可能脫開，同時在破壞的瞬間，由于剛度的急劇降低，在彎矩未重新分配前，由于瞬間集中荷載的作用，加上拱頂鉸縫處未設(shè)鋼板，且早期拱圈合籠多用尖拱，有可能壓碎拱頂石料，本人以為設(shè)計對此應(yīng)有充分的考慮。
（7）農(nóng)村公路上大多中小橋，建橋時間長，原有橋梁施工廣泛采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，墩臺基礎(chǔ)埋置深度淺，而河、溝渠在長期的自然演變下，橋下沖刷加劇，利用舊橋時，設(shè)計人員應(yīng)認(rèn)真調(diào)查墩臺基礎(chǔ)的沖刷情況，基礎(chǔ)的埋置深度，進(jìn)行必要的防沖刷處理。同時許多老橋由于建橋年代長，基本沒有設(shè)計、建設(shè)方面的相關(guān)資料，設(shè)計時不知道舊橋的荷載設(shè)計等級時，可以運(yùn)用設(shè)計擬定尺寸經(jīng)驗法，按照中、小石拱橋拱圈厚度 計算公式估測老橋設(shè)計荷載，并通過丈量拱橋構(gòu)件尺寸，來初步判定該橋的荷載設(shè)計等級，為設(shè)計提供參考。
3．在建設(shè)管理方面采取一些靈活措施
山區(qū)農(nóng)村公路橋梁改造點多、分散，且每座橋的工作量都較小，而建設(shè)資金缺口又大，有實力的施工單位不敢來參加招投標(biāo)，承擔(dān)施工任務(wù)的往往是本地的一些沒有實力、沒有施工經(jīng)驗的當(dāng)?shù)厝耍α勘∪?，尤其是施工技術(shù)力量，測量放樣錯誤的現(xiàn)象時有發(fā)生，橋梁施工沒有與路基聯(lián)測，沒有建立測量復(fù)核制，造成許多無法彌補(bǔ)的錯誤，而實施建設(shè)的主體多為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)人民政府或村民委員會，管理力量薄弱，現(xiàn)場監(jiān)理名存實亡，力量也薄弱，因此如何高效、低成本地建設(shè)改造好農(nóng)村公路的橋梁，成為當(dāng)前一道課題。
（1）建議對山區(qū)農(nóng)村公路橋梁建設(shè)，打破常規(guī)、有意識相對集中地直接選擇一批有實力的、施工經(jīng)驗較豐富的施工班組來承擔(dān)施工任務(wù)，減少招投標(biāo)成本，提高施工專業(yè)化水平。同時針對施工技術(shù)力量薄弱而當(dāng)前施工技術(shù)人員難找的現(xiàn)狀，本人以為可以通過以下模式解決，請設(shè)計單位在設(shè)計后參予監(jiān)理及施工測量放樣，在一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)、重點工序上把關(guān)，建立村民家園共建理事會并請設(shè)計單位對其中人員進(jìn)行簡單培訓(xùn)，以便于村民家園共建理事會對平時的過程把關(guān)，在設(shè)計費(fèi)用上給設(shè)計單位適當(dāng)補(bǔ)償并明確相關(guān)責(zé)任、權(quán)力和義務(wù)，同時相關(guān)主管、監(jiān)督部門加強(qiáng)監(jiān)督、管理、檢查、指導(dǎo)。
（2）橋型設(shè)計應(yīng)綜合考慮采用施工方法比效簡單、造型簡便、便于施工控制、較經(jīng)濟(jì)的橋型，但要防止為方便施工而盲目增加橋墩的行為。在有條件的地方，建議采用橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計出圖標(biāo)準(zhǔn)化，提高出圖質(zhì)量、效率，也為以后生產(chǎn)工廠化提供了條件，同時有利于對橋梁建設(shè)質(zhì)量的控制，但這要求交通主管局、建設(shè)、設(shè)計、施工、監(jiān)理各方面實施協(xié)作，采用靈活變通的方式，而不能按照規(guī)定程序一成不變地去做。
4、結(jié)束語
山區(qū)農(nóng)村公路路網(wǎng)改造工程是黨和政府解決農(nóng)民出行難，發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，為農(nóng)民辦實事、辦好事，備受廣泛農(nóng)民群眾稱贊的大好事，而山區(qū)農(nóng)村公路危橋改造順利實施，則是保證這一實事辦好、辦實的一個關(guān)鍵工程，如何多、快、好、省地解決制約農(nóng)村路網(wǎng)公路安全、暢通的危橋改造工程的瓶頸改造好、完成好，保障農(nóng)村公路的安全暢通，將有待于我們交通人進(jìn)一步探討、研究。
