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公路石拱桥典型病害及养护管理研究

2020-01-01谭上俞

四川建材 2020年1期
关键词:墩台管养石拱桥

谭上俞

(南充市公路管理局直属分局,四川 南充 637000)

0 前 言

随着我国各地城市经济和物流交通的飞速发展,公路桥梁的养护管理已成为各地干线公路交通安全运营的重要保障。通过对某地区内3条国道近300座公路桥梁的养护管理统计,发现现役桥梁中绝大多数为石拱桥。石拱桥因其施工工艺简单、取材方便、价格低廉、造型多样、承载潜力大等优点,在20世纪50~90年代间被大量推广和使用。但随着时代的发展和公路桥梁的长期运营,各种车辆日益增加,公路上也频繁出现超限、超载现象,致使现役运营中的石拱桥出现了不同程度的病害,降低了桥梁承载力,给公路运营带来严重的安全隐患。因此,为保障公路交通运营安全,急需加强对运营中的公路桥梁养护管理,完善桥梁档案,评定桥梁技术状况,查找桥梁病害,分析病害成因,合理采用养护措施,及时提高桥梁承载力,具有重大的经济和现实意义。

1 石拱桥典型病害及成因

1.1 下部结构典型病害及成因

桥梁基础和墩台的正常运营是保障桥梁安全的重要因素。对于石拱桥而言,基础墩台不均匀沉降、位移是其最常见的病害之一。这些病害主要是因为外部荷载太大或地基承载力不足等原因,致使墩台发生沉降或位移,或由于河水长期冲刷,基础被掏空,使得墩台处于悬空状态,很容易发生沉降或位移。

1.2 上部结构典型病害及成因

1)主拱圈开裂。主拱圈裂缝包括横向开裂和纵向开裂,其发展程度严重影响石拱桥运营安全,一旦出现,必须及时处置。造成石拱桥开裂的成因有:①建桥年代早,原设计荷载标准低,随着交通量增加,桥梁主拱圈在长期荷载作用下开裂;②墩台、基础不均匀沉降引起拱圈开裂;③公路上超限、超载车辆增多,特别在弯桥上,车辆转弯时产生向心力,主拱圈因偏心受拉而开裂。

2)侧墙外鼓、开裂。侧墙外鼓、开裂是石拱桥最常见的病害,其产生成因包括:①车辆荷载过大致使侧墙承受的土侧压力增大;②墩台基础之间的不均匀沉降和水平位移过大;③拱上建筑填料进水,体积膨胀,土压力增大造成侧墙臌胀外倾。

3)拱石风化。其病害成因主要有:①桥龄较长,石材自然风化;②周边环境中空气污染严重,有害气体或污水长期侵蚀、腐蚀拱石。

4)砌体灰缝脱落。其病害成因主要有:①砂浆等砌缝材料强度和密实度过低;②雨水或拱上建筑渗水的长期作用导致砌缝材料脱落。

2 公路桥梁养护管理重点

1)建立桥梁养护队伍,完善信息档案。公路桥梁相对道路工程而言,专业性更强,技术更复杂,人员要求也更高。目前,各地方公路管养部门中专业的公路桥梁养护技术人员还很缺乏。以往公路管养部门对公路桥梁养护重视认识不够,养护管理知识和专业知识欠缺,从而对桥梁养护的管理不够深入和专业。因此,随着公路桥梁建设的增多和长期运营,公路管养单位应加大引入专职的桥梁养护工程师,建立专业的桥梁养护队伍,并对运营桥梁的健康状况进行评估,编制桥梁养护、维修计划和对策措施。公路管养单位应定期对桥梁养护工程师进行业务培训,学习更新桥梁养护专业知识,吸收国内外最新的桥梁养护管理方法和经验。公路管养单位应组织人员加快完善、更新公路桥梁技术档案,及时收集桥梁原设计及修建资料、管养部门及专职养护人员信息、运营过程中的检查维修资料、桥周地质气象资料等,为合理制定桥梁养护管理措施提供科学依据。

2)强化桥梁健康检查,识别安全状况。桥梁健康检查是确定病害桥梁进行小修保养、中修、大修或改建的重要科学依据。公路管养单位要对干线公路重要桥梁特殊部位设置永久性观测装置,组织专职养护技术人员或机构定期对运营桥梁进行日常检查、定期检查和特殊检查,并根据病害的发展程度及对桥梁承载力和安全运行影响程度进行技术状况等级评定。

3)制定桥梁养护计划,落实资金保障。公路管养单位应对所管养的处于三、四类健康的桥梁加快检查频率,核查桥梁病害严重程度和发展趋势,合理规划养护整治措施,纳入年度公路桥梁养护计划,积极与中央、省、地方交通运输部门、财政部门协调沟通,争取专项公路桥梁养护经费,为桥梁养护工作的实施提供经济保障。

4)优化养护设计方案,严控施工管理。运营桥梁的健康安全保障主要基于养护设计及养护施工两个重要阶段。公路管养部门及专职桥梁养护人员要严格桥梁养护程序,根据桥梁实际病害状况及安全通行现状,合理规划养护实施方案,既不能超限提高养护等级,又不能过于保守养护。要加强对养护设计质量的审查和论证,提高养护技术含量,特别是包括拱桥主拱或桥台等受力构件病害修复方案论证,以确保桥梁养护工程具有技术性、经济性、安全性和可操作性。养护施工过程中,公路管养部门要严格质量、安全、经济管理制度,严格按照养护设计图进行施工作业,严管施工程序,防止劣质养护材料、杜绝偷工减料,加强安全交通保障措施,严格控制养护工程变更,确保桥梁养护施工有序安全推进。

5)扩大桥梁养护宣传,落实超限措施。随着我国各地区经济的快速发展,交通物流的飞跃进步,超限超载车辆已成为影响公路桥梁健康安全的重要因素。由于超限超载车辆对桥梁的长期作用,时常会引起桥跨梁体(主拱)开裂、墩台基础沉降等病害。为此,公路管养单位应积极通过各种媒介媒体加大桥梁养护安全宣传,介绍超限超载对运营桥梁的安全影响,提高物流单位、货运司机对超限、超载危害的思想认识。同时,要加强公路超限超载路政整治工作,合理分段设置超限超载检测,对违规车辆进行扣留或卸载,并对单位及个人进行行政处罚和安全教育,确保防治违规超限工作落实到位。

3 结 语

石拱桥典型病害及成因分析是公路管养单位对桥梁养护管理的一项长期性工作,是保障公路交通保通保畅、提供公路优质服务的重要工作之一。随着公路交通量的日益增加和桥梁使用年限的增长,桥梁的各种病害也日益凸显。为此,公路管养单位应加强桥梁养护检查,对发现的各种桥梁病害,准确分析其成因,并根据桥梁实际状况,优选合理的养护方案并加以实施,从而恢复和提高公路桥梁的承载能力和安全通行能力,延长桥梁使用寿命,避免或减少交通安全事故的发生。

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