浅淡山区农村公路桥梁损毁的成因及对策
2011-06-07 来源：筑龙网
1、概述
随着当前农村公路路网建设的改造，农村道路通行条件得到了极大的改善，但许多老桥梁却成了道路畅通的瓶颈，绝大多数农村公路的桥梁修建时间长，设计荷载等级低，桥面狭窄，经过这么长时间的演变，河床、沟渠的水流流态、特性也已发生了很大变化，存在安全隐患，严重影响着人民群众的出行安全，亟待改造，而山区农村公路建设资金在路网改造中已负担严重，在桥梁建设资金上的投入严重不足，而承担如此大量的农村公路桥梁改造的建设、施工、监理力量又非常薄弱，如何优质、高效、低成本地建设改造好农村公路的桥梁，成为摆在我们面前的一道课题，通过近2年对农村公路的了解，提出如下一些粗浅的看法。
2、山区农村公路桥梁损毁成因及对策
选择什么样的桥梁方案，采用什么样的上部结构形式、墩台结构形式等与桥位所属河、沟渠的水流特性、采用的调治构造物及防冲刷措施等密切联系，且关系重大。
（1）不少山区农村公路的桥梁的上游往往存在着较多新建的小水电站，尤其是河床纵坡大的河段，平时河水较小，但暴雨、山洪来时这些小水电站一起放水，洪水急剧上涨，往往漫过桥梁、路基，严重加剧山洪对桥梁的影响，同时由于桥梁上部构造物及漂浮物的阻水，对桥梁产生过高的桥前壅水、过大的推力和浮力，或推倒、冲毁桥梁，或淘空桥梁墩台基础，使墩台下沉倒塌，而农村公路桥宽较窄、墩台高，不少又为轻型桥台，自重轻，基础埋置深度浅，桥的横向稳定性较差，易倾覆，在各方面不利因素的共同作用下，导致桥毁。这些小水电站不仅对老桥产生危胁，而且不少新建桥梁在设计时，往往只考虑往年最高洪水位，没有考虑这此新建小水电站对桥梁的影响或估计不足，造成不应有的桥梁水毁。不少山区公路的桥梁建设因为资金短缺，为节省投资，在路网改造中为利用旧桥，设计时为迁就旧桥，在这类水位急剧涨、跌的河段上没有有意识抬高路基标高，山洪来时成漫水路、漫水桥，造成水毁。或者在老桥上人为填高，人为增加桥梁自重，在受到上述破坏的同时，使原本承载力就不足的老桥又雪上加霜，进一步加剧桥毁。因此对于这类水位急剧涨、跌的河段上的桥梁设计，就要综合考虑以上各方面的影响，确定合适的桥孔长度和高度，尽量减少桥墩的设置，增加泄洪断面，加大桥墩台的基础的埋置深度，采取措施减少墩台局部冲刷深度，提高桥墩的抗冲撞、抗倾覆能力，在桥墩迎水面的下部设置一定的钢筋网。对于利用旧拱桥，可以采取拆除裸拱上的拱上建筑，并在上面增设腹拱，增加泄洪断面，同时加厚老桥拱圈，对拱圈进行补强尤其是拱顶和拱脚。对利用梁、板桥，可以考虑拆除梁、板，加固、加高墩台，对可以利用的旧梁、板进行补强，如加强横向联接，上铺微膨胀钢纤维砼路面并作为补强层（注意应对梁顶进行凿毛并充分润湿，使共同受力），这样不仅对梁、板进行了补强，同时由于减少了梁、板上的自重，达到提高梁、板的承载能力。同时对于这类水位急剧涨、跌的河段的桥梁应加强水流调治构造物的设置，提高防毁能力，注意对桥头引道路堤的设计、施工，防止桥头引道路堤产生管涌破坏，使桥台失去支撑而倒塌。
（2）山区农村公路桥梁大多修建的时间较早，设计标准低，基本没有设置水流调治等防护构造物，防毁能力低，而且河床、沟渠经过长时间的演化，水流流态及周边的地形地貌发生了很大的变化，河床、沟渠的汇水断面也受到较严重的压缩，且在水土流失严重的形势下，在山洪暴发时，往往夹带大量泥石流等杂物，形成冲积扇，急速冲向桥梁，尤其是桥梁进口处于河沟纵坡大的地方，而山区公路的许多中小桥往往又多修建于这种上游急、中下游缓的地带，在山洪未能顺畅地自桥孔泄洪时，往往是先冲毁桥台、墩，使辛辛苦苦建起来的桥梁毁于一旦，或由于桥梁出口段河、沟渠河床坡度往往较平缓，砂砾易沉淀，形成砂砾冲积层，严重影响泄洪，导致水毁，或由于没有设置必要的水流调治构造物，如导流墙、丁坝等，导致山洪迂回抄后路，冲毁桥台，冲毁引道使桥台失去支撑而倒塌。因此设计时对这类桥梁的设计，就要综合考虑以上各方面的影响，重建桥梁应重视桥位的选址，注意尽量不要改变原有水流的流态，桥下净空必需满足足够的泄洪断面，确定合适的桥孔长度和高度，尽量减少桥墩的数量，增强桥墩抗冲撞、抗倾覆的能力，保证足够的基础埋置深度，在桥墩的迎水面，尤其是桥墩的下部设置必要的加强钢筋网，同时要高度重视对此类桥梁进口段的调治构造物的设置及防冲刷处理，同时还应注意保证桥梁出口的水流顺畅，保证必要的输砂坡度及水流半径，避免形成砂砾冲积层，为减少桥墩台局部冲刷深度，建议桥下进出口段河床予以铺砌。在利用旧桥时，应按以上要求注意在桥梁进出口段增设必要的水流调治构造物（农村公路丁坝可采用竹编石笼做成，它可随冲刷下沉而下沉，方便随时修补，不仅施工简单、且效果好、经济确），采取措施减少墩台局部冲刷深度，采取措施保证山洪自桥梁出口顺畅的排走，对平缓的出口河段进行整理，保证必要的输砂坡度及水流半径，防止桥梁出口段形成砂砾冲积层等，达到防止、减轻水毁的发生。这就要求设计、施工人员要充分了解现场的水文地质情况，对桥位的实际地形进行充分的勘测，使设计的桥梁图纸或旧桥改造更符合实际，避免桥梁水毁的再次发生。
（3）农村公路的旧桥梁大多设计标准低，为节省投资，在路网改造中为利用旧桥，在设计路线拉坡时，往往没有考虑如何减轻上部构造物的自重，而盲目直接在老桥面上加高、加铺路面，使原本承载力就不足的老桥又雪上加霜，应引起设计人员的高度重视，应有意识尽可能减轻桥梁上部构造物的自重，达到提高旧桥的承载能力。对利用拱桥，在满足泄洪的情况下，可以采取拆除裸拱上的拱上建设，同时加厚拱圈，对拱圈进行补强尤其是拱顶和拱脚，在拱顶处可以直接在裸拱顶上铺设砼面层，作为拱顶补强层，但应注意与旧拱的联接，设置必要的联接钢筋使共同受力。对利用梁、板桥，在满足泄洪的情况下，应清除裸梁的材料，对各根梁的横向联接进行认真检查并加固（因为在老桥经过长时间的运营，梁、板的横向联接普遍都存在不同程度的脱节现象，各梁、板之间无法共同受力），同时对梁板的裂缝进行仔细检查,调查不正常裂缝变形的发生时间，分类处理（对于＜0.2㎜的裂缝一般涂刷水玻璃进行封闭处理即可,对于裂缝≥0.2㎜的采取压力灌浆法压注环氧树脂,对于裂缝发展严重的及超过梁截面中性轴的竖向裂缝，应查明原因采取合理的加固措施）,然后在裸梁、板上铺设微膨胀钢纤维砼路面并作为补强层（注意应对梁进行凿毛并充分润湿，使共同受力），这样不仅对梁、板进行了补强，同时由于减少了梁、板上的自重，达到提高梁、板的承载能力。
（4）部分山区农村公路的桥梁改造因为资金短缺，为节约造价盲目缩短桥长，压缩河床断面，严重改变了水流特性，加剧桥下墩台局部冲刷，淘空墩台基础，使墩台下沉倒塌，或导致水流抄后路冲毁桥头引道，使桥台失去支撑而倒塌。或为方便中小桥施工、降低造价，盲目增加桥墩，降低泄洪能力，山洪来时，大量漂浮物无法顺畅排出桥孔，或造成漂流木头等对桥墩顶部侧向的严重撞击，使桥墩产生弯拉、倾覆破坏，导致桥毁，或由于桥下大量漂浮物堵塞，产生过高的桥前壅水、过大的推力和浮力，或推倒、冲毁桥梁，或淘空桥梁墩台基础，使墩台下沉倒塌。因此设计时科学、合理地选择桥长、桥孔显得尤其重要。
（5）桥位的选择是桥梁设计中的一项非常重要而复杂的工作，许多山区农村公路的桥梁水毁都是由于桥位选择不当，盲目为减少引道的工程量而迁就桥位，或选在河湾或选在不良桥位河段上，没有设置必要的水流调治构造物等，造成桥毁。
（6）在农村公路的相当部分旧拱桥中,由于矿产的开采,超重车的行驶,导致拱脚、拱顶出现了径向裂缝，引起恐慌。对于这类拱桥，设计人员应充分考虑拱桥的承载潜力，进行合理的加固，确不可盲目拆桥，造成不必要的浪费。只要拱脚、拱顶的径向裂缝没有裂至中性轴，就不会明显降低拱桥的承载能力。拱脚、拱顶出现径向裂缝后，在截面惯性矩减少的同时，该截面所承担的弯矩也随之减少。但对拱脚、拱顶的径向裂缝已超过中性轴的，或已形成三铰拱拱桥的加固，采取在拱顶加一薄层钢筋混凝土，在超重荷载作用下，拱顶加强钢筋混凝土与旧拱圈的连接钢筋将有可能脱开，同时在破坏的瞬间，由于刚度的急剧降低，在弯矩未重新分配前，由于瞬间集中荷载的作用，加上拱顶铰缝处未设钢板，且早期拱圈合笼多用尖拱，有可能压碎拱顶石料，本人以为设计对此应有充分的考虑。
（7）农村公路上大多中小桥，建桥时间长，原有桥梁施工广泛采用扩大基础，墩台基础埋置深度浅，而河、沟渠在长期的自然演变下，桥下冲刷加剧，利用旧桥时，设计人员应认真调查墩台基础的冲刷情况，基础的埋置深度，进行必要的防冲刷处理。同时许多老桥由于建桥年代长，基本没有设计、建设方面的相关资料，设计时不知道旧桥的荷载设计等级时，可以运用设计拟定尺寸经验法，按照中、小石拱桥拱圈厚度 计算公式估测老桥设计荷载，并通过丈量拱桥构件尺寸，来初步判定该桥的荷载设计等级，为设计提供参考。
3．在建设管理方面采取一些灵活措施
山区农村公路桥梁改造点多、分散，且每座桥的工作量都较小，而建设资金缺口又大，有实力的施工单位不敢来参加招投标，承担施工任务的往往是本地的一些没有实力、没有施工经验的当地人，力量薄弱，尤其是施工技术力量，测量放样错误的现象时有发生，桥梁施工没有与路基联测，没有建立测量复核制，造成许多无法弥补的错误，而实施建设的主体多为各乡镇人民政府或村民委员会，管理力量薄弱，现场监理名存实亡，力量也薄弱，因此如何高效、低成本地建设改造好农村公路的桥梁，成为当前一道课题。
（1）建议对山区农村公路桥梁建设，打破常规、有意识相对集中地直接选择一批有实力的、施工经验较丰富的施工班组来承担施工任务，减少招投标成本，提高施工专业化水平。同时针对施工技术力量薄弱而当前施工技术人员难找的现状，本人以为可以通过以下模式解决，请设计单位在设计后参予监理及施工测量放样，在一些关键环节、重点工序上把关，建立村民家园共建理事会并请设计单位对其中人员进行简单培训，以便于村民家园共建理事会对平时的过程把关，在设计费用上给设计单位适当补偿并明确相关责任、权力和义务，同时相关主管、监督部门加强监督、管理、检查、指导。
（2）桥型设计应综合考虑采用施工方法比效简单、造型简便、便于施工控制、较经济的桥型，但要防止为方便施工而盲目增加桥墩的行为。在有条件的地方，建议采用桥梁结构设计出图标准化，提高出图质量、效率，也为以后生产工厂化提供了条件，同时有利于对桥梁建设质量的控制，但这要求交通主管局、建设、设计、施工、监理各方面实施协作，采用灵活变通的方式，而不能按照规定程序一成不变地去做。
4、结束语
山区农村公路路网改造工程是党和政府解决农民出行难，发展农村经济，为农民办实事、办好事，备受广泛农民群众称赞的大好事，而山区农村公路危桥改造顺利实施，则是保证这一实事办好、办实的一个关键工程，如何多、快、好、省地解决制约农村路网公路安全、畅通的危桥改造工程的瓶颈改造好、完成好，保障农村公路的安全畅通，将有待于我们交通人进一步探讨、研究。
