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(guān)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(jié)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(shù)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(diào)查對象，進行橋涵技術(shù)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(gòu)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(jié)普通磚以及混凝土，天然石料的占比越來越大。

2 檢測結(jié)果匯總分析

《公路橋梁技術(shù)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(guān)規(guī)定，橋梁技術(shù)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(shù)狀況評定等級

涵洞技術(shù)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(shù)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(shù)狀況評定標準

可以看出，在農(nóng)村公路橋涵中技術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(guān)注。

在技術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(guān)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(guān)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(jié)構(gòu)的使用壽命。

3.1.4 磚砌拱橋拱上側(cè)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(cè)墻受到的側(cè)向壓力不斷增加，導致了拱上側(cè)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(cè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(zhì)等級普遍較低，施工質(zhì)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(guān)注度，加強對施工過程中的質(zhì)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(jié)構(gòu)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(shù)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(zhì)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(jié)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(jié)構(gòu)類型以及建筑材料進行統(tǒng)計分析，結(jié)合橋梁與涵洞的典型病害，可以得出以下幾點結(jié)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(guān)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(shù)狀況衰減較為嚴重，應引起有關(guān)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。