浅谈公路调治构造物的类型、养护和加固

王 欣,刘剑锋

(1.五常市公路管理站;2.前嫩高速公路建设指挥部)

1 主要调治构造物的类型和作用

(1)导流堤是从桥台向河流上、下游延伸,在平面上呈喇叭口形的构造物。其作用是把桥头引道所阻挡的河滩水流顺畅地导入桥孔,并平稳地进行扩散。导流堤的平面位置、形状和尺寸大小,取决于桥孔长度、桥孔位置、引道阻挡水流流量、水流状况、河滩和河槽的地形、地貌等因素。对于情况复杂而重要的桥梁,可用单独的水力模型试验确定导流堤的尺寸大小等,对于一般桥梁则往往采用经验性的方法确定。在挟沙量不大的河流中,导流堤的上游段常采用变曲率的曲线形,例如椭圆弧和多心圆弧等,上游端部曲率最大,近桥台处曲率最小;导流堤的下游段常采用直线或接近于直线的圆弧段,扩散角 5°～10°。在山前区变迁性河段中,由于河床宽浅、水流挟沙量大,常将导流堤的上游端延伸至洪水泛滥边界之外,做成封闭式导流堤,以免水流漫溢改道造成灾害。导流堤一般由土石填筑成实体,顶部高出设计洪水位,边坡都预加固以防冲刷。

(2)丁坝,又称挑水坝,是与河岸或路基导流堤等成丁字形,与水流方向的夹角约为 60°～90°的构造物。其作用是将水流挑离河岸或构造物,并使泥沙在坝根附近的三角形地带沉积形成新的水边线,以达到保护河岸和构造物免受冲刷的目的。丁坝可以单个使用,也可几个并列成丁坝群使用。

(3)顺坝是顺水流方向设置于河岸旁的构造物,通常设置在预计要形成新水边线的河床上。顺坝上游端嵌入河岸,下游端或坝的中部可留缺口,供少量水流出入。顺坝高度一般在高水位和中水位之间,水位较低时,顺坝可引导水流,水位较高水流漫过坝顶时,顺坝还能使水流挟带的泥沙沉积于坝后的低洼处,起到巩固河岸的作用。为了加速坝后淤填速度,可在顺坝和河岸之间的低洼地上修筑几道垂直于顺坝的格坝。顺坝和格坝可一次建成,也可分期加高。

丁坝、顺坝和格坝可用土石填筑成实体式的,也可用木桩及树枝调治构造物做成透水式的,但后者大都只用作临时性构造物。

2 调治构造物的养护

(1)为保证公路畅通无阻,必须加强现有桥梁调治构造物的检查和保养、维修与加固工作,使其经常处于完好的技术状态,延长其使用年限。

(2)养护、维修工作包括以下内容。

①技术状况检查。

②建立和健全完整的构造物技术档案。

③调治构造物的安全防护。

④调治构造物的经常保养、维修与加固。

(3)按规定对调治构造物进行检查。遇有缺损,应即进行修理、更换和恢复。在流冰和洪水期间应及时采取防护措施。木结构应有消防措施。

(4)当调治构造物遭受流冰、洪水、漂流物、船舶撞击、滑坡、地震等自然灾害或事故后,应立即对构造物作详细检查。查明破损状况,采取应急措施

(5)在调治构造物的使用中应查明桥位处河床状况和构造物变化等情况,并作好记录,主要包括下列内容。

①桥位处河床状况：包括河槽对桥梁的相对位置、宽度;河滩宽度、土质;有无沙洲、冲击层、支流和冲刷坑;以及植物覆盖和航行情况。

②各种水位标高及观测日期。检查桥墩上常设的水位标尺是否鲜明完好。

③洪水通过形态：包括流速、主流方向及流量;水流是否偏离正常通道以及有无漂浮物等。

④结冰及流冰状况：结冰时间、封冰范围;流冰开始和持续时间及流冰尺寸。

⑤调治构造物工作状况：是否能正常发挥调治功能,着重检查桥下有无冲刷、淤积继续发生。

(6)洪水前后应巡视并及时清除调治构造物上的漂浮物。

(7)导流堤、丁坝、顺坝、梨形坝的边坡,受到洪水冲刷和波浪、流水冲击,坡脚发生局部破坏时,应及时抛填片石防护。

3 调治构造物的修理与加固

(1)砌石的调治构造物,由于遭受漂浮物的撞击,发生基础冲空,砌体开裂等,应即修理。

(2)如调治构造物的边坡,不足以防御流水冲击,应进行加固。加固的高度：淹没式的,应加固至坝顶;非淹没式的,应高于设计洪水位以上至少50cm。

(3)通过一定时期的观察,发现调治构造物的位置不当,或个数、长度等不合理,不能发挥正常作用时,应在洪水退后进行改善。

(4)河床冲刷严重危及墩台基础时,视实际情况,分别进行下列处治。

①河水较浅的,在枯水时期修理(按《公路养护技术规范》4.4节的方法)墩台基础冲空部分,对河床作单层或双层片块石铺砌。

②河水较深,施工困难时,可用沉石笼或抛石护基等方法。

③如流速较大或河床纵坡过大,冲刷很严重且不通航小河流,可在下游适当地点修筑拦砂坝,以缓和流速,使河床断面逐渐恢复原状。

④当河道变迁,流向不顺,或因桥梁上下游河道弯曲,形成斜流或涡流危及桥梁墩台和基础、桥头引道时,应因地制宜地增设导流堤、丁坝等调治构造物,以维护桥头河床稳定和桥梁安全。

4 调治构造物养护的技术措施

(1)养护管理应贯彻“预防为主、安全至上、防治结合”的工作方针。消除导致构造物损毁的因素,努力提高构造物的耐久性、安全性和抗灾能力。

(2)推广应用先进的养护技术和科学的管理方法,改善养护施工手段,提高养护技术水平。

(3)全面贯彻执行《公路桥梁养护管理工作制度》,加强桥梁调治构造物的检查、维修、加固。

(4)对原有技术标准过低的构造物应进行分期改善和增建,逐步提高桥梁的使用质量和服务水平。