公路石拱橋典型病害及養(yǎng)護(hù)管理研究

譚上俞

(南充市公路管理局直屬分局，四川 南充 637000)

0 前 言

隨著我國(guó)各地城市經(jīng)濟(jì)和物流交通的飛速發(fā)展，公路橋梁的養(yǎng)護(hù)管理已成為各地干線公路交通安全運(yùn)營(yíng)的重要保障。通過(guò)對(duì)某地區(qū)內(nèi)3條國(guó)道近300座公路橋梁的養(yǎng)護(hù)管理統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)役橋梁中絕大多數(shù)為石拱橋。石拱橋因其施工工藝簡(jiǎn)單、取材方便、價(jià)格低廉、造型多樣、承載潛力大等優(yōu)點(diǎn)，在20世紀(jì)50～90年代間被大量推廣和使用。但隨著時(shí)代的發(fā)展和公路橋梁的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)，各種車(chē)輛日益增加，公路上也頻繁出現(xiàn)超限、超載現(xiàn)象，致使現(xiàn)役運(yùn)營(yíng)中的石拱橋出現(xiàn)了不同程度的病害，降低了橋梁承載力，給公路運(yùn)營(yíng)帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。因此，為保障公路交通運(yùn)營(yíng)安全，急需加強(qiáng)對(duì)運(yùn)營(yíng)中的公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理，完善橋梁檔案，評(píng)定橋梁技術(shù)狀況，查找橋梁病害，分析病害成因，合理采用養(yǎng)護(hù)措施，及時(shí)提高橋梁承載力，具有重大的經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實(shí)意義。

1 石拱橋典型病害及成因

1.1 下部結(jié)構(gòu)典型病害及成因

橋梁基礎(chǔ)和墩臺(tái)的正常運(yùn)營(yíng)是保障橋梁安全的重要因素。對(duì)于石拱橋而言，基礎(chǔ)墩臺(tái)不均勻沉降、位移是其最常見(jiàn)的病害之一。這些病害主要是因?yàn)橥獠亢奢d太大或地基承載力不足等原因，致使墩臺(tái)發(fā)生沉降或位移，或由于河水長(zhǎng)期沖刷，基礎(chǔ)被掏空，使得墩臺(tái)處于懸空狀態(tài)，很容易發(fā)生沉降或位移。

1.2 上部結(jié)構(gòu)典型病害及成因

1)主拱圈開(kāi)裂。主拱圈裂縫包括橫向開(kāi)裂和縱向開(kāi)裂，其發(fā)展程度嚴(yán)重影響石拱橋運(yùn)營(yíng)安全，一旦出現(xiàn)，必須及時(shí)處置。造成石拱橋開(kāi)裂的成因有：①建橋年代早，原設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)低，隨著交通量增加，橋梁主拱圈在長(zhǎng)期荷載作用下開(kāi)裂；②墩臺(tái)、基礎(chǔ)不均勻沉降引起拱圈開(kāi)裂；③公路上超限、超載車(chē)輛增多，特別在彎橋上，車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生向心力，主拱圈因偏心受拉而開(kāi)裂。

2)側(cè)墻外鼓、開(kāi)裂。側(cè)墻外鼓、開(kāi)裂是石拱橋最常見(jiàn)的病害，其產(chǎn)生成因包括：①車(chē)輛荷載過(guò)大致使側(cè)墻承受的土側(cè)壓力增大；②墩臺(tái)基礎(chǔ)之間的不均勻沉降和水平位移過(guò)大；③拱上建筑填料進(jìn)水，體積膨脹，土壓力增大造成側(cè)墻臌脹外傾。

3)拱石風(fēng)化。其病害成因主要有：①橋齡較長(zhǎng)，石材自然風(fēng)化；②周邊環(huán)境中空氣污染嚴(yán)重，有害氣體或污水長(zhǎng)期侵蝕、腐蝕拱石。

4)砌體灰縫脫落。其病害成因主要有：①砂漿等砌縫材料強(qiáng)度和密實(shí)度過(guò)低；②雨水或拱上建筑滲水的長(zhǎng)期作用導(dǎo)致砌縫材料脫落。

2 公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理重點(diǎn)

1)建立橋梁養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍，完善信息檔案。公路橋梁相對(duì)道路工程而言，專(zhuān)業(yè)性更強(qiáng)，技術(shù)更復(fù)雜，人員要求也更高。目前，各地方公路管養(yǎng)部門(mén)中專(zhuān)業(yè)的公路橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)人員還很缺乏。以往公路管養(yǎng)部門(mén)對(duì)公路橋梁養(yǎng)護(hù)重視認(rèn)識(shí)不夠，養(yǎng)護(hù)管理知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)欠缺，從而對(duì)橋梁養(yǎng)護(hù)的管理不夠深入和專(zhuān)業(yè)。因此，隨著公路橋梁建設(shè)的增多和長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)，公路管養(yǎng)單位應(yīng)加大引入專(zhuān)職的橋梁養(yǎng)護(hù)工程師，建立專(zhuān)業(yè)的橋梁養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍，并對(duì)運(yùn)營(yíng)橋梁的健康狀況進(jìn)行評(píng)估，編制橋梁養(yǎng)護(hù)、維修計(jì)劃和對(duì)策措施。公路管養(yǎng)單位應(yīng)定期對(duì)橋梁養(yǎng)護(hù)工程師進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，學(xué)習(xí)更新橋梁養(yǎng)護(hù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，吸收國(guó)內(nèi)外最新的橋梁養(yǎng)護(hù)管理方法和經(jīng)驗(yàn)。公路管養(yǎng)單位應(yīng)組織人員加快完善、更新公路橋梁技術(shù)檔案，及時(shí)收集橋梁原設(shè)計(jì)及修建資料、管養(yǎng)部門(mén)及專(zhuān)職養(yǎng)護(hù)人員信息、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的檢查維修資料、橋周地質(zhì)氣象資料等，為合理制定橋梁養(yǎng)護(hù)管理措施提供科學(xué)依據(jù)。

2)強(qiáng)化橋梁健康檢查，識(shí)別安全狀況。橋梁健康檢查是確定病害橋梁進(jìn)行小修保養(yǎng)、中修、大修或改建的重要科學(xué)依據(jù)。公路管養(yǎng)單位要對(duì)干線公路重要橋梁特殊部位設(shè)置永久性觀測(cè)裝置，組織專(zhuān)職養(yǎng)護(hù)技術(shù)人員或機(jī)構(gòu)定期對(duì)運(yùn)營(yíng)橋梁進(jìn)行日常檢查、定期檢查和特殊檢查，并根據(jù)病害的發(fā)展程度及對(duì)橋梁承載力和安全運(yùn)行影響程度進(jìn)行技術(shù)狀況等級(jí)評(píng)定。

3)制定橋梁養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，落實(shí)資金保障。公路管養(yǎng)單位應(yīng)對(duì)所管養(yǎng)的處于三、四類(lèi)健康的橋梁加快檢查頻率，核查橋梁病害嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢(shì)，合理規(guī)劃養(yǎng)護(hù)整治措施，納入年度公路橋梁養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，積極與中央、省、地方交通運(yùn)輸部門(mén)、財(cái)政部門(mén)協(xié)調(diào)溝通，爭(zhēng)取專(zhuān)項(xiàng)公路橋梁養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)，為橋梁養(yǎng)護(hù)工作的實(shí)施提供經(jīng)濟(jì)保障。

4)優(yōu)化養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)控施工管理。運(yùn)營(yíng)橋梁的健康安全保障主要基于養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)及養(yǎng)護(hù)施工兩個(gè)重要階段。公路管養(yǎng)部門(mén)及專(zhuān)職橋梁養(yǎng)護(hù)人員要嚴(yán)格橋梁養(yǎng)護(hù)程序，根據(jù)橋梁實(shí)際病害狀況及安全通行現(xiàn)狀，合理規(guī)劃養(yǎng)護(hù)實(shí)施方案，既不能超限提高養(yǎng)護(hù)等級(jí)，又不能過(guò)于保守養(yǎng)護(hù)。要加強(qiáng)對(duì)養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)質(zhì)量的審查和論證，提高養(yǎng)護(hù)技術(shù)含量，特別是包括拱橋主拱或橋臺(tái)等受力構(gòu)件病害修復(fù)方案論證，以確保橋梁養(yǎng)護(hù)工程具有技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和可操作性。養(yǎng)護(hù)施工過(guò)程中，公路管養(yǎng)部門(mén)要嚴(yán)格質(zhì)量、安全、經(jīng)濟(jì)管理制度，嚴(yán)格按照養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行施工作業(yè)，嚴(yán)管施工程序，防止劣質(zhì)養(yǎng)護(hù)材料、杜絕偷工減料，加強(qiáng)安全交通保障措施，嚴(yán)格控制養(yǎng)護(hù)工程變更，確保橋梁養(yǎng)護(hù)施工有序安全推進(jìn)。

5)擴(kuò)大橋梁養(yǎng)護(hù)宣傳，落實(shí)超限措施。隨著我國(guó)各地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通物流的飛躍進(jìn)步，超限超載車(chē)輛已成為影響公路橋梁健康安全的重要因素。由于超限超載車(chē)輛對(duì)橋梁的長(zhǎng)期作用，時(shí)常會(huì)引起橋跨梁體(主拱)開(kāi)裂、墩臺(tái)基礎(chǔ)沉降等病害。為此，公路管養(yǎng)單位應(yīng)積極通過(guò)各種媒介媒體加大橋梁養(yǎng)護(hù)安全宣傳，介紹超限超載對(duì)運(yùn)營(yíng)橋梁的安全影響，提高物流單位、貨運(yùn)司機(jī)對(duì)超限、超載危害的思想認(rèn)識(shí)。同時(shí)，要加強(qiáng)公路超限超載路政整治工作，合理分段設(shè)置超限超載檢測(cè)，對(duì)違規(guī)車(chē)輛進(jìn)行扣留或卸載，并對(duì)單位及個(gè)人進(jìn)行行政處罰和安全教育，確保防治違規(guī)超限工作落實(shí)到位。

3 結(jié) 語(yǔ)

石拱橋典型病害及成因分析是公路管養(yǎng)單位對(duì)橋梁養(yǎng)護(hù)管理的一項(xiàng)長(zhǎng)期性工作，是保障公路交通保通保暢、提供公路優(yōu)質(zhì)服務(wù)的重要工作之一。隨著公路交通量的日益增加和橋梁使用年限的增長(zhǎng)，橋梁的各種病害也日益凸顯。為此，公路管養(yǎng)單位應(yīng)加強(qiáng)橋梁養(yǎng)護(hù)檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)的各種橋梁病害，準(zhǔn)確分析其成因，并根據(jù)橋梁實(shí)際狀況，優(yōu)選合理的養(yǎng)護(hù)方案并加以實(shí)施，從而恢復(fù)和提高公路橋梁的承載能力和安全通行能力，延長(zhǎng)橋梁使用壽命，避免或減少交通安全事故的發(fā)生。