農村公路橋梁病害成因及防治對策研究*

王 焱 張新華

隨著我國社會主義新農村建設高潮的到來和城鄉一體化發展戰略的實施，我國農村公路網迎來了大規模建設與升級完善的飛速發展時期。橋梁是公路的咽喉，農村公路橋梁在農村公路網中發揮著舉足輕重的作用。

我國農村公路橋梁，大多數修建于二十世紀七八十年代，基本屬于荷載標準為汽—10及汽—15的橋梁，隨著近年來農村經濟的飛速增長，交通量不斷上升，這些低荷載的標準舊橋已不堪重負;同時由于受當時建橋技術條件限制、自然環境惡化、洪水沖刷、人為破壞等因素影響，大部分農村公路橋梁目前已出現了不同程度的病害。另外，隨著高速公路治理超載的進展，高速公路治理超載情況有所緩解，但在縣鄉道路上，超載情況嚴重，對縣鄉公路橋梁造成的破壞嚴重。如何分配使用有限的資金并把它們用在最需要的地方，以確保公路暢通與橋梁安全，怎樣進行農村公路橋梁病害防治，是一個非常迫切的具有經濟意義與現實意義的重要問題。

1 農村公路橋梁特征

1)跨徑以中小跨徑為主:農村公路橋梁主要為5 m～10 m的小跨徑橋梁，幾乎有一半都屬于此范疇，跨徑超過20 m的橋梁約占10%;2)材料以混凝土為主，石料豐富的地區會有大量石橋，某些地區有少量磚拱和木橋;3)橋型主要集中在梁板橋以及拱橋范圍內，其中又以梁橋居多;4)交通狀況以混合交通為主，且活荷載分布較亂;5)大多數橋梁位于居住區附近，受人為影響較明顯。

2 農村公路橋梁病害調查與成因分析

GBT 50283-1999公路工程結構可靠度設計統一標準規定公路工程結構必須滿足下列功能要求:1)在正常施工和正常使用時，能承受可能出現的各種作用;2)在正常使用時，具有良好的工作性能;3)在正常維護下，具有足夠的耐久性能;4)在預計的偶然事件發生時及發生后，仍能保持必需的整體穩定性。

凡由于人為的(勘察、設計、施工、使用等)或自然的(地質、風雨、冰凍等)原因，使橋梁結構出現不符合上述規范和標準要求的一些問題和現象，在本文中統稱橋梁結構的病害。

引起農村公路橋梁病害的因素很多，涉及到橋梁的勘察、設計、施工、材料和養護等各個方面。從時間順序上可大致分為先天性和使用過程兩大范疇。設計問題和施工問題引起的病害屬于先天性因素;養護因素和使用不合理引起的病害問題同樣不可小覷。

2.1 設計方面的因素

1)設計荷載偏低。小城鎮交通類型多且復雜，而小城鎮橋梁到目前為止還沒有一個專門的設計規范或指南，主要通過借鑒公路或城市橋梁進行設計，相當一部分甚至僅憑經驗由當地居民自行修建，在這種情況下修建的橋梁很難與實際的荷載要求相適應。2)結構不合理。橋梁設計方案的選擇，是由當地的水文地質條件，施工技術和方法，經濟指標和使用要求等諸多因素所決定的。橋梁結構形式，構件施工方式，橋梁截面形式，還有橋梁跨徑的劃分和墩高的處理等，如果這些結構選擇或布局不合理，都會使橋梁在運營過程中出現種種缺陷。3)計算錯誤。橋梁設計計算中，由于計算錯誤等原因，可能給橋梁帶來先天不足的問題。4)施工圖不完善。對中小跨徑橋梁，往往只注重結構整體的設計，忽視了一些局部構造的細化設計，如腹板厚度不足;構造鋼筋偏少，減小了結構抵抗各種非荷載因素的能力;局部承壓能力不夠，對干燥收縮、徐變、溫度應力等次應力的影響考慮不周;結構保護層厚度偏小，導致結構耐久性差，過早出現病害。5)設計理論不完善。目前農村公路橋梁沒有一套適合自己的設計、施工標準，在進行橋梁方案設計時沒有可以直接參考的依據，往往借鑒公路或城市橋梁中同等跨徑的橋梁進行設計，對一些具體的問題無法直接體現。

2.2 施工質量因素

施工是設計的實現過程，設計正確與否，是否完善，在施工中都會得到檢驗。同時，施工質量的優劣，也將影響橋梁的整體性能。在橋梁建設中，盡管設計正確，但施工方法不當，施工質量控制不嚴。施工過程中遇到一些非預見性災害，如洪水、地震等，常常導致橋梁承載能力降低，不能達到設計的預期目的。由于施工原因，導致日后橋梁承載能力不足。施工中使用的混凝土、鋼筋、砂礫等材料質量達不到規范要求是導致結構產生各種質量缺陷的內因。橋梁施工中，工種多，工序多，加之現場施工，每位施工人員往往要擔負多方面工作，稍有疏忽就會出錯，這就可能使得結構出現缺陷。

2.3 養護問題

1)養護機械和養護技術人員缺乏且難以穩定。由于農村公路由當地交通部門負責養護，當地財政困難，沒有資金購買養護機械，致使養護水平和機械化水平低，且養護人員每年從各鄉抽調，專業工作人員少，不能滿足農村公路養護的需求。養護工人報酬太低又難到位，養護隊伍很不穩定，致使農村公路普遍存在路面破損、路基沉陷等病害，影響了農村公路的服務水平。2)對超載車輛缺乏管理。橋梁的管理不僅是對橋梁結構本身的管理，還需要對作用在橋梁上的各種荷載進行管理。小城鎮橋梁的設計標準本來就偏低，但在實際運營過程中卻難免會遭遇超載車輛的作用。橋梁的超載一方面可能引發疲勞問題，另一方面由于超載造成的橋梁內部損傷不能恢復，使橋梁在正常荷載作用下的工作狀態發生變化，從而可能危害橋梁的安全性和耐久性。3)橋梁無相關技術資料或不全，不能為養護管理工作提供支持，每座橋都應該有比較齊全的檔案資料，以便在維修時做出方案決策。4)無適應性小城鎮橋梁養護技術標準，養護工作無章可循，養護技術力量薄弱。

2.4 其他因素

1)自然老化。早期公路橋梁的設計齡期為50年，隨著時間的推移，已建橋梁會不斷損壞和老化，其承載力、剛度、延性和穩定性不斷下降，這是一個不可改變的客觀規律。2)超期服役。這部分橋梁并不是太多，但主要是建造時期較早，比如五六十年代建造的橋梁，設計使用壽命只有30年～50年，這些橋梁目前仍有部分在使用當中。

3 防治對策淺析

減少橋梁病害的根本保證是要有良好的橋梁設計，結合農村公路橋梁的實際情況，可以主要通過對橋梁銹蝕、支座、伸縮縫和橋面鋪裝等病害的調查與分析，結合有關工程進行試驗研究，提出防止病害的設計方法，以求徹底解決混凝土橋梁的病害問題。隨著國家對小城鎮基礎設施建設的加大投入，專業的施工隊伍將會帶來良好的施工質量，從而可以減少由施工不當引起的不必要病害。農村公路橋梁所處的位置使得其養護管理具有比公路、城市橋梁更大的難度，因此為了減少小城鎮橋梁病害，應加強養護管理，制定有效的養護管理措施。

[1] GBT 50283-1999，公路工程結構可靠度設計統一標準[S].

[2] 陳愛萍.小城鎮適應性典型橋型研究[D].西安:長安大學碩士學位論文，2006.

[3] 吳海軍，陳艾榮，陸 萍.橋梁結構的典型病害及原因分析[J].重慶交通學院學報，2004，23(6):19-23.