農(nóng)村公路橋涵養(yǎng)護管理現(xiàn)狀分析

郭如意、姜洪偉

（1.山東省公路設計咨詢有限公司，山東 濟南 250000；2.山東省公路設計咨詢有限公司，山東 濟南 250000）

0 引言

截至2020年底，全國農(nóng)村公路總里程數(shù)據(jù)約達到438 萬km，等級公路比達到94.79%，實現(xiàn)了具備條件的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和建制村通硬化路、通客車。農(nóng)村公路橋涵幫助人們跨越了溝壑和河流。同時，其運營狀況的安全性和穩(wěn)定性也影響著整條路線的交通情況，直接關系到老百姓的出行安全和生命財產(chǎn)安全。在農(nóng)村公路橋涵檢測結果的基礎上，對其主要病害產(chǎn)生原因以及養(yǎng)護管理工作存在的漏洞進行分析，對癥下藥，找出合理的養(yǎng)護管理措施，有助于農(nóng)村公路橋涵技術狀況的提高，使用壽命的延長，以及“四好農(nóng)村路”的建設。

1 工程概況

山東省西北部某縣，現(xiàn)轄6 鎮(zhèn)、3 鄉(xiāng)、3 個街道、1 個經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，面積960km。地貌是微波起伏、類型不同的黃泛沖積平原。為掌握農(nóng)村公路橋涵的運營狀況，便于養(yǎng)護管理措施的制定，以某縣鄉(xiāng)級公路橋涵為調查對象，進行橋涵技術狀況評定。共檢測橋涵233 座，其中橋梁120 座，涵洞113 座。橋梁按跨徑分類，大橋7 座，中橋20 座，小橋93 座；按橋梁類型分類，梁橋83 座，拱橋37 座；涵洞按類型分類，拱涵28座，板涵27 座，圓管涵58 座。橋涵類型構成圖如圖1所示。

圖1 各類型橋涵數(shù)量

通過上述數(shù)據(jù)可知，農(nóng)村公路橋涵中中小跨徑橋梁以及涵洞是主要類型，占比高達97%，涵洞中又以圓管涵為主，占比達51.3%，充分說明，目前農(nóng)村公路橋涵功能以跨越中小河流為主，在河水流量不大的情況下，選擇圓管涵既節(jié)約了資金，又滿足了跨越功能，是農(nóng)村公路橋涵選型的重點。拱橋以及拱涵數(shù)量總共65 座，其中磚拱33 座，石拱27 座，混凝土拱橋5 座。磚拱及混凝土拱橋一般修建年代較久遠，石拱修建年代較近，說明小跨徑拱橋及拱涵的材料選擇逐漸放棄了燒結普通磚以及混凝土，天然石料的占比越來越大。

2 檢測結果匯總分析

《公路橋梁技術狀況評定標準》（JTG/T H21—2011）、《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》（JTG 5120—2021）相關規(guī)定，橋梁技術狀況等級分為一類、二類、三類、四類、五類五個等級（見表1）。

表1 橋梁總體技術狀況評定等級

涵洞技術狀況等級分為好、較好、較差、差、危險五個等級（見表2）。該次檢測的120 座橋梁中一類橋22 座、二類橋81 座、三類橋11 座、四類橋1 座、五類橋5 座；113 座涵洞中技術狀況為好的8 座、較好75 座、較差19 座、差4 座、危險7 座，各等級橋涵圖如圖2所示。

圖2 各等級橋涵圖

表2 涵洞技術狀況評定標準

可以看出，在農(nóng)村公路橋涵中技術狀況等級為三類/較差及以下的橋涵還有一定的比例，達到20.2%；技術狀況等級為四類/差及以下的橋涵比例達到7.3%。以上數(shù)據(jù)充分說明，農(nóng)村公路橋涵在養(yǎng)護維修方面還有很多的不足之處，養(yǎng)護資金、養(yǎng)護力量的投入還不能滿足農(nóng)村公路橋涵現(xiàn)狀的需求。

在技術狀況等級為三類/較差及以下的橋涵中，磚砌圬工拱數(shù)量為11 座，占比高達23.4%；技術狀況等級為四類/差及以下的橋涵中，磚砌圬工拱數(shù)量為5 座，占比高達29.4%。以上數(shù)據(jù)說明，磚砌圬工橋涵在運營中極易發(fā)生病害，技術狀況等級下降明顯，在以后的設計中應謹慎考慮，在養(yǎng)護中應重點關注。

在技術狀況等級為較差及以下的涵洞中，圓管涵數(shù)量為15 座，占比高達50%；技術狀況等級為差及以下的涵洞中，圓管涵數(shù)量為6 座，占比高達54.5%。綜合以上數(shù)據(jù)說明，由于圓管涵在造價和建造技術上的優(yōu)勢，在平原地區(qū)，依然是跨越小跨徑河流的主力，但在運營中也極易出現(xiàn)嚴重病害，造成技術狀況的嚴重下降，在建設及養(yǎng)護管理階段，需要給予更多的關注。

3 典型病害分析

3.1 橋梁典型病害分析

3.1.1 預制鋼筋混凝土梁橋橫向裂縫

受檢的120 座橋梁中，共有梁橋83 座，存在裂縫病害的梁橋有39 座，且主要為梁底橫向裂縫，大部分裂縫寬度范圍為0.06～0.20mm，少數(shù)裂縫寬度超限，最大裂縫寬度達到0.40mm。通過查閱相關檔案資料可知，農(nóng)村公路橋梁大多修建年代較久遠，采取的設計等級標準普遍較低，材料與施工水平參差不齊。但由于近年來交通量與車輛軸載的大幅增加，導致了橋梁裂縫病害的迅速發(fā)展，橋梁結構的安全性受到越來越多的影響。

3.1.2 預制混凝土梁橋鉸縫脫落

受檢的83 座梁橋中，有56 座梁橋存在不同程度的鉸縫脫落現(xiàn)象，個別梁橋鉸縫全部脫落。通過分析鉸縫脫落部位殘留可以看出，農(nóng)村公路梁橋鉸縫位置施工質量普遍較差，大部分鉸縫未被填充飽滿，鉸縫底部砂漿厚度普遍較薄，在環(huán)境條件影響下極易脫落。

3.1.3 磚砌拱橋砌縫不飽滿

磚砌拱橋由于造價低、取材方便、施工簡單等優(yōu)點，一度受到平原地區(qū)農(nóng)村公路橋梁選型的青睞。但由于其材料強度的限制、受環(huán)境影響較大等原因，磚砌拱橋正逐步退出歷史舞臺。在檢測的20 余座磚砌拱橋中，均存在不同程度的砌縫不飽滿現(xiàn)象，嚴重影響橋梁結構的使用壽命。

3.1.4 磚砌拱橋拱上側墻外傾

磚砌拱橋一般修建年代較久遠，受限于當時的施工水平與材料強度，進行拱上填充時，填充物的壓實度往往不能保證。隨著橋面車輛荷載的增加與環(huán)境因素的影響，填充物出現(xiàn)了不同程度的沉降，造成拱上側墻受到的側向壓力不斷增加，導致了拱上側墻不同程度的外傾現(xiàn)象。

3.1.5 橋頭填土沖刷脫空

平原地區(qū)地勢較為平坦，溝壑較少，一旦發(fā)生強降雨現(xiàn)象，極易發(fā)生路面積水、河道堵塞現(xiàn)象。如果橋臺處填土壓實度不足，在水流的反復作用下，極易出現(xiàn)沖刷脫空現(xiàn)象，嚴重時可導致橋臺側墻的垮塌、橋臺連接處塌陷以及重力式基礎的失穩(wěn)等現(xiàn)象，嚴重影響橋梁結構安全。

3.2 涵洞典型病害分析

3.2.1 石砌重力式涵臺裂縫

在蓋板涵與石砌拱涵中，由于石砌重力式涵臺取材方便、施工簡潔等原因，得到廣泛應用。但檢測發(fā)現(xiàn)，石砌重力式涵臺大多存在裂縫現(xiàn)象，裂縫寬度大小不一。分析可知，石砌重力式涵臺出現(xiàn)裂縫的主要原因是基礎壓實不均勻，導致后期涵臺的不均勻沉降，從而產(chǎn)生沿砌縫發(fā)展的斜向裂縫。

3.2.2 磚砌拱涵主拱圈破損

磚砌拱涵主要存在小跨徑溝壑上，且修建年代普遍較久遠，材料強度較低，極易受環(huán)境影響，養(yǎng)護措施不到位。諸多因素導致了許多拱涵主拱圈出現(xiàn)不同程度的破損現(xiàn)象，個別拱涵破損非常嚴重，已經(jīng)影響到橋涵結構的安全性，需要立即進行改建或重建。

3.2.3 圓管涵頂部貫穿裂縫

圓管涵結構簡單、施工難度低，在平原地區(qū)農(nóng)村公路涵洞中所占比例較高。但通過檢測發(fā)現(xiàn)，圓管涵由于自身強度不足、粗放施工等原因，極易出現(xiàn)頂部貫穿裂縫病害，再加上水流的反復沖擊，導致填土不斷沿裂縫滲出，最終造成涵洞頂路面沉陷，影響行車安全。

4 養(yǎng)護建議

其一，加強施工質量管控。農(nóng)村公路橋涵一般跨徑較小，造價較低，施工單位資質等級普遍較低，施工質量不能得到保證。業(yè)主和監(jiān)督部門應提高對農(nóng)村公路橋涵的關注度，加強對施工過程中的質量管控，在基礎壓實、臺背回填、鉸縫澆筑等環(huán)節(jié)做好見證檢測工作，減少后期病害的發(fā)生概率，延長結構的使用壽命。

其二，梁體裂縫處理。對現(xiàn)有梁體裂縫，根據(jù)裂縫跨度，采取不同的處理措施。對寬度小于0.15mm的裂縫，采用表面封閉法封閉表面裂縫；對寬度大于0.15mm 的裂縫，采用注漿法修復。

其三，加強橋涵巡查制度，提高養(yǎng)護人員的專業(yè)素養(yǎng)。農(nóng)村公路橋涵養(yǎng)護管理人員是接觸橋涵最多的人，也是橋涵早期病害的最先發(fā)現(xiàn)者。但由于農(nóng)村公路養(yǎng)護資金的短缺，一線養(yǎng)護人員往往專業(yè)技術相對較差，也得不到專業(yè)的培訓，從而造成養(yǎng)護人員對橋涵病害嚴重程度的認識不到位，忽略了早期病害可能造成的嚴重后果。建議橋涵養(yǎng)護管理部門加強對一線養(yǎng)護人員的專業(yè)培訓，建立嚴格的橋涵巡查制度，從制度和人員上提高橋涵養(yǎng)護管理水平。

其四，提高橋涵數(shù)字化管理水平，改變傳統(tǒng)管養(yǎng)模式。在傳統(tǒng)管養(yǎng)模式下，橋涵建設、設計、施工及養(yǎng)護管理資料往往得不到很好的保存，經(jīng)常會造成資料的缺損、遺失，養(yǎng)護決策的制定缺乏真實數(shù)據(jù)的支持，得到的效果往往事倍功半。實現(xiàn)橋涵的數(shù)字化管理，有助于提高管理效率與管理質量，提高養(yǎng)護管理水平。

其五，實施橋涵預防性養(yǎng)護。橋涵嚴重病害往往是由微小病害發(fā)展而來的，如果在病害早期即采用有效的預防性養(yǎng)護措施，將會大大減少橋涵嚴重病害的發(fā)生概率，延長橋涵的使用壽命。

5 結論

以山東省某縣真實的橋涵檢測數(shù)據(jù)為基礎，通過對該縣橋涵的跨徑類別、結構類型以及建筑材料進行統(tǒng)計分析，結合橋梁與涵洞的典型病害，可以得出以下幾點結論。

其一，農(nóng)村公路橋涵無論從設計標準還是施工工藝上，采取的標準普遍較低，在車流量逐漸增大的情況下，橋涵的安全儲備普遍較低。

其二，對農(nóng)村公路橋涵的關注度普遍較低，缺乏應有的養(yǎng)護資金的支持，導致農(nóng)村公路橋涵技術狀況衰減較為嚴重，應引起有關部門的重視，加大農(nóng)村公路橋涵養(yǎng)護資金的支持力度。

其三，農(nóng)村公路橋涵在存量中依然有一定比例的危舊橋涵，尤其是磚砌材料的橋涵極大地危害了道路交通安全。養(yǎng)護管理部門應加大危舊橋涵的改造加固力度，逐步提高農(nóng)村公路橋涵運行的安全性。

對農(nóng)村公路橋涵的分析雖僅以一個縣為例，但在很大程度上反映了山東省農(nóng)村公路橋涵的養(yǎng)護現(xiàn)狀，為山東省農(nóng)村公路橋涵養(yǎng)護提供了一定的參考。