山区农村公路桥梁墩台冲刷防护加固设计研究

王伟

（泗水县交通运输局，山东济宁272000）

0 引言

山区农村公路桥梁墩台经常遭受着河流冲刷带来的损害，对桥梁墩台做好冲刷防护是非常重要的。公路桥梁是山区农村村民保障生活的重要基础设施，因此，对桥梁墩台做好防护加固，不仅方便了村民的出行，也对当地经济的发展具有一定的促进意义。本文根据实际情况对山区桥梁防冲刷方案进行分析。

1 对山区农村公路桥梁墩台冲刷防护设计的必要性

1.1 为山区农村村民的安全考虑

山区农村公路桥梁普遍存在，一部分修建多年的桥梁受到风吹雨打、河流冲刷等因素的影响，出现结构不稳的现象，再加上日益增多的车辆承载量，给桥梁带来一定的安全隐患。因此，对这部分桥梁进行防护加固，不仅是为了保障车辆通行，更是为当地村民消除安全隐患。在我国的某一山区公路桥梁中，下部为了扩大基础、实体上部为5 跨6m 实心板，在经历过多次洪水的冲刷后，该桥梁墩台扩大基础部分受损非常严重，因此留下较大的安全隐患。因为墩台扩大基础出现破损、基底悬空、基础裸露等病害，如果山区村民在进行货物运输时车辆承载过重，那么在车辆通过时将非常危险，有可能发生桥梁断裂，甚至造成车毁人亡的交通事故，所以对桥梁进行防护设计是出于对村民安全的考虑。如果山区没有公路桥梁，这将会阻碍我国的扶贫政策的执行，所以对山区农村公路的防护设计不仅是为了交通，同时也是为了响应国家的扶贫号召，为我国的山区经济发展打下基础[1]。

1.2 多数山区农村公路桥梁受损严重

山区农村经常有河流从山上流下，由于桥梁挡住了河流的流向，导致河流经常对桥梁进行直面冲刷。山区地形复杂，所以对于不同山区中的桥梁公路要实施不同的设计方案，大多数桥梁为U 型桥段，上部为1～20m 预应力混凝土空心板梁。对于这种桥梁的设计选用河床铺设加固，在铺设层顶面以下大于1m 位置处设置基础底面，防止在日后的洪水冲刷中将桥梁再度损坏。

2 公路桥梁墩台冲刷防护设计方案

2.1 分析桥梁受损原因

农村桥梁墩台被冲刷严重的位置大多在桥墩，也有部分由于桥梁过矮导致桥底与水面之间的距离太近，在洪涝灾害时，水流就会冲击桥底，而桥底部是非常脆弱的部位，所以对于这部分的设计要应用新型的设计方案。同时许多桥梁由于早期建筑技术不成熟，导致桥梁两端与地面连接不稳固，在洪水进行冲刷时，这些不稳固的部位可能出现松动的现象，所以设计人员在设计前需要对特定的桥梁进行仔细考察，对其受损部位进行研究，避免在设计过程中设计方案不符合桥梁的结构，从而导致桥梁设计出现误差，还可能因此延误工期。

2.2 设计桥梁防冲刷加固原理

连接承台设计和大多数桥梁设计方法基本一致，其设计的承载为圆墩台所受的全部荷载和其自身的重力连接承台的承载基源，圆墩台将所有承受的重量全部传递给连接的承台，所以在设计方案中需要对连接承台进行载重量预算，通过物理受力的方法对桥梁进行受力设计，建设好地基，为了承载更大的重力作用。连接承台设计方案十分重要，如果在设计中没有合理地计算，那么在建设过程中可能出现桥梁坍塌等潜在安全隐患，会对施工人员的生命安全造成威胁，所以在桥梁设计过程中，桥梁设计数据必须精确。同时按一般桥梁的承重设计预算外，还应该进行抗弯、抗剪和抗冲试验。这样可以避免二次施工，节省人力物力。由于连接承台架设在水中，所以在沉井悬空后，桩基也能承受其重力正常使用，在设计中其位置应该尽量靠近旧沉井基础[2]。

2.3 桥梁防冲刷加固方案

在桥梁的建设中，桥梁底部高度有一定的限制，同时也需要在河道内部施工，施工环境非常恶劣且大型机械无法进入桥梁底部，所以要选择合适的方法进行加固。我国工程师研发的单旋喷钻机用旋喷桩对桥墩台的浅埋基础进行加固。使用这种方法，不仅可以使得旋喷桩桩体之间相互咬合，同时也可以起到挡水为帷幕的作用，防止基础下的土体被洪水再次冲刷，造成二次破坏，这对于施工者来说是需要慎重考虑的。而在施工过程中也要考虑许多外界因素，例如钻井过程受阻时，可以改用潜孔锤引孔钻机至设计标后，再用普通钻头进行旋喷、提升注浆。在施工过程中钻井旋喷也要做好相关准备工作，将设备准备好，如高压泵、水泥搅拌机，用高压板连接，以防止在连接输送过程中产生泥浆喷射，造成不必要的工程失误。

3 桥梁防冲刷加固施工过程中注意事项

3.1 施工材料选用符合地形

施工过程中，有时会出现个别施工人员偷工减料，以至桥梁在后期使用中带有较大的安全隐患，所以相关桥梁监督人员要对桥梁使用材料进行检测，同时在施工过程中也要将材料用到实处。由于不同山区中洪水冲刷效果不同，所以在使用材料时也要进行合理的搭配，如果使用遇水易碎的材料则更加容易造成安全隐患。为了使桥梁在日后的使用过程中更加安全坚固，在选用桥梁建设所使用的钢筋时，要考虑桥梁的钢筋是否适合相关地形，钢筋中含有铁元素较多，容易发生氧化形成铁锈，所以要使用防水钢筋。此外，在后期的使用过程中，要注意防止钢筋因为桥体石灰混凝土受潮而变得松软较易造成桥梁坍塌等问题的发生，对此，可以采用涂刷防水防潮涂料，增加相应的加固剂等，从而提升桥梁的整体稳定性。

3.2 施工人员的安全问题

施工人员在山区地质环境复杂下进行作业时，常常会因为山区地形复杂，而在操作过程中出现危险。例如2020年一位桥梁修理工在对桥体进行检查时，因为缆绳断裂而坠入河中，因此，工作人员的安全问题是施工方需要认真考虑的问题，要保障其在作业过程中的安全，才能够从根本上提升施工作业的质量。当施工人员在河床进行操作时，要派专人进行安全督查，应用安全设备做好安全防护。同时对于施工要使用的工具、材料等，提前进行查验，从而保证最为基础的安全作业，另外，施工人员也要在施工前学习相关的理论知识，在安全事故发生时，知道该怎样自救。施工方要对此加以重视，加大安全投资成本，对施工人员的安全设备进行定时的检查和更新，以确保全部设备不会由于年限、老化等产生安全问题，施工方应杜绝在安全设备方面节约成本的情况出现。施工单位必要对施工人员的安全问题负责，将安全生产放在首要位置，切实保障全部施工人员的生命财产安全，从而提升工程的整体效益[3]。

3.3 关注施工过程中天气的变化

山区复杂的天气对施工也有非常大的影响。施工方需要对山区的天气进行实时关注。不同的天气对于施工的影响也是有差异的，比如在搅拌混凝土时，如果有大量的雨水落入混凝土中，就会对灌注混凝土桥墩产生巨大的影响，同时雨天作业对于施工人员是非常危险的，施工方也需要充分考虑施工人员的安全问题。另外，山区易发生泥石流等重大自然灾害，这就需要相关工作人员充分熟悉周边的地貌，如果出现灾害预警，则需要及时撤离施工人员[4]。

4 结语

对于农村公路桥梁墩台冲刷防护加固而言，其不仅有利于农村山区人民的生活，也响应了国家农村建设的相关号召。在实践过程中，采用混凝土包层加固的施工方法，这种方法不仅操作简单，也适用于施工场地受限的空间。同时，施工中隐孔与旋喷注浆分开操作，既可以加快施工进度，也能够提升施工效果。此外，施工方也应该积极响应国家号召，在施工过程中降低对附近的环境产生污染，应将废弃物放置在规定的位置，切实贯彻“绿水青山就是金山银山”的理念，促使整体施工过程更加绿色、环保、健康。