劉海波
(新寧縣公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中心,湖南 新寧 422700)
目前,在農(nóng)村公路運(yùn)營使用的石拱橋,很大部分已經(jīng)老化,出現(xiàn)各類病害,總體狀況差,成為當(dāng)?shù)氐慕煌ㄆ款i。為了保證石拱橋的使用安全和通行能力,需要對(duì)石拱橋進(jìn)行經(jīng)常性保養(yǎng)及維修,當(dāng)石拱橋出現(xiàn)局部損壞或承載力不足時(shí),需要對(duì)石拱橋進(jìn)行加固改造。這對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、保障車輛安全通行和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全有著重要的意義。
(1)石拱橋多為早期修建,年代久遠(yuǎn),設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低,這是石拱橋病害的起因。
(2)交通量的快速增長(zhǎng),尤其是超重車輛的增加,加速了石拱橋破壞。
(3)對(duì)石拱橋初期病害發(fā)現(xiàn)和處治不及時(shí),任其發(fā)展,直至惡化才被重視。
(4)因資金緊張,未按養(yǎng)護(hù)計(jì)劃對(duì)技術(shù)狀況差且符合危舊橋改造要求的石拱橋進(jìn)行技術(shù)改造。
1.2.1 基礎(chǔ)脫空
(1)基礎(chǔ)脫空原因:①原設(shè)計(jì)或施工時(shí)石拱橋基礎(chǔ)埋置深度不夠,長(zhǎng)期遭受水流沖刷,致使基礎(chǔ)完全裸露,基底脫空;②原石拱橋設(shè)計(jì)跨徑較小,造成橋下河床過水?dāng)嗝孀冋瑥亩咕植繘_刷大,導(dǎo)致基礎(chǔ)沖空;③原石拱橋位置正處于路線彎道上,由于迎水面處橋臺(tái)基礎(chǔ)、錐坡基礎(chǔ)長(zhǎng)期受到水流的直接沖刷作用,更容易被沖空。
(2)基礎(chǔ)脫空處理措施:①圍堰抽水后,在墩、臺(tái)基礎(chǔ)處澆筑片石混凝土截水護(hù)腳擋墻,并保證護(hù)腳擋墻基底深度在沖刷線以下1.5~2m 或嵌入基巖深度不少于0.5m;②在護(hù)腳擋墻內(nèi)清除原石拱橋基礎(chǔ)周圍的松散土石層和淤泥,然后對(duì)基礎(chǔ)的沖空部位灌注混凝土或壓注水泥砂漿處理;③將墩、臺(tái)基礎(chǔ)四周的河床鋪砌恢復(fù)原狀,并將受損的墩、臺(tái)外圍以鋼筋混凝土箍套,處治墩、臺(tái)的下沉和開裂。
1.2.2 拱圈裂縫
(1)裂縫主要原因:①基礎(chǔ)、墩臺(tái)不均勻沉降,進(jìn)而影響主體受力結(jié)構(gòu),造成拱圈裂縫。②由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)營和超重車輛的重壓,造成橋面變形下沉,雨水下滲,影響拱圈,出現(xiàn)裂縫。
(2)裂縫處理措施:①拱圈裂縫在規(guī)范容許范圍內(nèi),采用水泥砂漿或環(huán)氧膠泥封閉。如拱圈表面有風(fēng)化現(xiàn)象,可先清除風(fēng)化層,在裂縫處預(yù)埋壓漿管,然后在其表面采用高強(qiáng)度砂漿抹面,等抹面層達(dá)到強(qiáng)度后,再通過壓漿管對(duì)裂縫壓漿止縫,使拱圈結(jié)構(gòu)固結(jié)。②拱圈裂縫影響結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)或存在安全隱患的,除了對(duì)裂縫壓漿止縫外,還要加厚主拱圈,在拱背現(xiàn)澆鋼筋混凝土層或在拱腹掛鋼筋網(wǎng),灌注混凝土加固拱圈,并更換已損壞的拱上填料和橋面鋪裝。
日常養(yǎng)護(hù)不到位、不及時(shí),石拱橋出現(xiàn)外觀不整潔,排水不暢通,構(gòu)造物不完好,橋面出現(xiàn)坑凼、沉陷等情況長(zhǎng)時(shí)間得不到處理,甚至有些地處偏僻的石拱橋被棄養(yǎng);石拱橋檢查沒有落到實(shí)處,例如:檢查周期延長(zhǎng)、檢查結(jié)論不及時(shí)反饋等;養(yǎng)護(hù)措施不得當(dāng),隨意增加石拱橋恒載,例如:路面提質(zhì)改造或大、中修時(shí),將橋面部分也一同加厚,增加了很大的恒載,導(dǎo)致拱圈開裂或墩、臺(tái)下沉。
由于農(nóng)村公路里程長(zhǎng),而路產(chǎn)路權(quán)維護(hù)管理人員少,石拱橋產(chǎn)權(quán)得不到正當(dāng)有效維護(hù)。例如:橋址附近亂挖濫采,橋頭和橋下違章建筑亂堆亂砌、垃圾亂棄,各種管、線借橋跨越等問題得不到及時(shí)處理。同時(shí),超重車輛在路上行駛時(shí),通常只注意超重車輛對(duì)路面造成的破壞,而忽視了超重車輛對(duì)橋體的破壞。對(duì)超重車輛過橋沒有進(jìn)行有效管控,沒有及時(shí)對(duì)橋進(jìn)行檢查,當(dāng)石拱橋受到損傷出現(xiàn)病害時(shí),不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處治。
近年來,由于公路部門持續(xù)改革,基層的公路養(yǎng)護(hù)管理部門,已很少從相應(yīng)高校招聘新的路橋?qū)I(yè)技術(shù)人員,大部分農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工作一直是由各鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府聘請(qǐng)的當(dāng)?shù)卮迕襁M(jìn)行的,這些人員的專業(yè)知識(shí)非常缺乏,對(duì)石拱橋各結(jié)構(gòu)部位名稱不了解、基本作用不清楚,導(dǎo)致其在養(yǎng)護(hù)管理中出現(xiàn)不恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施。
(1)石拱橋加固改造設(shè)計(jì)方案粗糙。對(duì)原石拱橋的基礎(chǔ)資料收集不齊全,設(shè)計(jì)時(shí)缺少原始資料依據(jù),在設(shè)計(jì)說明中,對(duì)各環(huán)節(jié)的施工工藝及措施說明不詳細(xì),對(duì)原石拱橋存在的病害沒有仔細(xì)調(diào)查和認(rèn)真查找原因。例如:對(duì)一些深水區(qū)域的橋臺(tái)、橋墩基礎(chǔ)是否存在沖空,沒有安排人員進(jìn)行潛水摸探。
(2)加固改造施工管理不到位。一是施工單位現(xiàn)場(chǎng)施工人員專業(yè)素質(zhì)低、經(jīng)驗(yàn)不豐富,對(duì)可能發(fā)生的問題考慮不周,沒有提前做好安全防范措施;二是施工方為節(jié)省資金、加快進(jìn)度,擅自改變?cè)O(shè)計(jì)文件中的施工方法,也會(huì)造成安全事故的發(fā)生,從而影響工程質(zhì)量和進(jìn)度。例如:對(duì)老橋橋面、欄桿、填料進(jìn)行拆除時(shí),為防止對(duì)老橋其他部位結(jié)構(gòu)的損傷,設(shè)計(jì)要求采用人工加手持式小型機(jī)械配合施工拆除,但施工方卻使用炮機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備直接在石拱橋上進(jìn)行作業(yè)。
在加固改造時(shí),對(duì)原材料的試驗(yàn)檢測(cè)資料、施工資料等各類原始資料未按要求落實(shí),一些試驗(yàn)沒有按規(guī)范進(jìn)行。例如:在拱圈的拱腹套拱加固時(shí),對(duì)拱底植筋后沒有進(jìn)行植筋拉拔試驗(yàn),竣工驗(yàn)收時(shí),只對(duì)相關(guān)加固部位進(jìn)行目測(cè)和丈量,對(duì)隱蔽工程缺少相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄和試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告,未按要求編制竣工文件。
公路橋梁管養(yǎng)單位要建立健全橋梁養(yǎng)護(hù)管理組織機(jī)構(gòu),并把具體責(zé)任落實(shí)到個(gè)人。例如:每座石拱橋明確一個(gè)責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)、一個(gè)責(zé)任技術(shù)員、一個(gè)責(zé)任養(yǎng)護(hù)人員的“三個(gè)一”責(zé)任人名單。制定健全的石拱橋養(yǎng)護(hù)管理制度,明確規(guī)定檢查頻率、檢查周期等,并嚴(yán)格按規(guī)定執(zhí)行。對(duì)不按規(guī)定執(zhí)行的責(zé)任人員進(jìn)行相應(yīng)的處罰和追究相關(guān)責(zé)任。
充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)和養(yǎng)護(hù)資源。例如:對(duì)每座石拱橋?qū)嵭兄悄芑芾?,開發(fā)小程序并生成獨(dú)立二維碼,養(yǎng)護(hù)人員只要用智能手機(jī)掃一掃,能立即在小程序中顯示出石拱橋的概況、所有歷史巡查中的病害情況等信息。要根據(jù)石拱橋的技術(shù)狀況不同,采取差異化的養(yǎng)護(hù)管理,合理利用養(yǎng)護(hù)資源。
公路管理部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)石拱橋的產(chǎn)權(quán)維護(hù),發(fā)現(xiàn)在石拱橋上、下游禁止作業(yè)范圍內(nèi)有采砂等作業(yè),往橋頭河道傾倒垃圾等行為,應(yīng)立即制止并下達(dá)處罰書。在橋頭和橋下修建違章建筑物、沿石拱橋兩側(cè)拱圈邊緣鋪設(shè)自來水鋼管、通訊管道等行為,應(yīng)予以制止并責(zé)令拆除。加大對(duì)超重車輛過橋的管理,超重車輛過橋必須經(jīng)過公路管理部門的許可。公路管理部門在批準(zhǔn)超重車輛上路行駛前,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,提前安排專業(yè)技術(shù)人員對(duì)需經(jīng)過的路線進(jìn)行勘測(cè)巡查,對(duì)達(dá)不到超重車輛通行要求的石拱橋,采取加固措施或者尋找可繞行的線路,并做好應(yīng)急預(yù)案。對(duì)超重車輛過橋進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和管理,如通過石拱橋時(shí)應(yīng)沿橋中心線以小于5km/h的速度勻速前進(jìn),不要在橋上剎車、變速、停留,保持兩車之間的行駛距離,配備人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行交通管控,禁止其他車輛和行人通過,并隨時(shí)關(guān)注石拱橋的狀態(tài)。
石拱橋是特殊構(gòu)造物,石拱橋養(yǎng)護(hù)管理人員要具備一定的橋梁工程專業(yè)知識(shí),熟悉石拱橋各個(gè)部位的名稱、基本作用、結(jié)構(gòu)受力狀況、良好狀況、損壞狀況等。因此,需要對(duì)直接從事石拱橋養(yǎng)護(hù)管理的人員加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。縣級(jí)橋梁養(yǎng)護(hù)工程師在對(duì)石拱橋進(jìn)行經(jīng)常性檢查時(shí),應(yīng)與一線養(yǎng)護(hù)人員同時(shí)到場(chǎng),并針對(duì)病害狀況現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行講解和指導(dǎo)。養(yǎng)護(hù)人員在進(jìn)行石拱橋養(yǎng)護(hù)檢查時(shí),應(yīng)持著認(rèn)真的態(tài)度和強(qiáng)烈的責(zé)任心。
在對(duì)病、危石拱橋進(jìn)行維修加固改造設(shè)計(jì)前,必須選擇技術(shù)力量強(qiáng)、有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)單位要依據(jù)危舊橋檢測(cè)報(bào)告,認(rèn)真開展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,合理確定加固改造方案。建設(shè)單位在收到設(shè)計(jì)文件后,要按程序組織橋梁專家對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行審查,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。嚴(yán)格按照按養(yǎng)護(hù)工程招投標(biāo)管理辦法實(shí)施招投標(biāo),選擇有相應(yīng)技術(shù)力量和類似從業(yè)經(jīng)歷的施工單位組織施工。嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)理制度,監(jiān)理單位要切實(shí)履行監(jiān)理職責(zé),選擇認(rèn)真負(fù)責(zé)、業(yè)務(wù)素質(zhì)高的專業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理,確保工程質(zhì)量。項(xiàng)目業(yè)主單位應(yīng)加大對(duì)病、危橋維修加固改造工程監(jiān)管的力度,并按項(xiàng)目建設(shè)程序向交通建設(shè)質(zhì)量安全監(jiān)督管理部門申請(qǐng)工程質(zhì)量安全監(jiān)督。
對(duì)原有石拱橋技術(shù)資料進(jìn)行收集和管理,以單座石拱橋?yàn)閱挝唤ⅰ耙粯蛞粰n”的檔案資料。對(duì)一些基本資料缺失的石拱橋,要根據(jù)歷年檢查和養(yǎng)護(hù)資料,逐步建立和完善其技術(shù)資料。實(shí)現(xiàn)檔案資料電子化管理,對(duì)石拱橋的實(shí)際狀況及時(shí)更新。對(duì)維修加固改造中的各類資料按竣工文件編制要求進(jìn)行整理存檔,并把所有農(nóng)村公路中的石拱橋納入到已建立的公路橋梁管理系統(tǒng)和公路橋梁數(shù)據(jù)庫。
檢查橋頭引道是否出現(xiàn)不均勻沉降;橋頭河堤構(gòu)造物有無沖毀的缺口、河道是否變遷;橋下河床有無沖刷淤積;橋下凈空有無改變等。
檢查橋墩、橋臺(tái)基礎(chǔ)是否有沖刷或脫空現(xiàn)象,有無受到污水或生物的腐蝕,有無滑動(dòng)、傾斜、下沉、變形等;橋墩、橋臺(tái)墻身是否有裂縫、變形,泄水孔是否堵塞,墩、臺(tái)頂面是否清潔,伸縮縫處是否漏水,臺(tái)背填土有無沉降裂縫或擠壓隆起;拱圈是否裂縫變形、拱底勾縫抹面是否脫落、滲水等;側(cè)墻與拱圈有無脫裂,側(cè)墻有無裂縫鼓肚、砌體松動(dòng),拱上填料有無沉陷或開裂,砌體表面有無長(zhǎng)苔蘚,砌縫有無滋生草木;錐坡是否沖刷脫空,表面是否長(zhǎng)草及堆積垃圾,是否擠裂隆起和松動(dòng),是否存在滑動(dòng)、沉陷等現(xiàn)象;翼墻有無開裂、傾斜、滑移等降低或喪失擋土能力的狀況。
檢查橋面鋪裝是否平整、有無嚴(yán)重的裂縫、坑槽、橋頭跳車、防水層漏水、污染等;橋護(hù)欄有無撞壞、缺失;橋面橫坡、縱坡是否順適,泄水管是否完好、暢通;橋頭排水設(shè)施是否完好;橋上標(biāo)志是否撞壞、腐蝕、老化等。
綜上所述,作為公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)管理部門,應(yīng)深入持久地把農(nóng)村公路石拱橋的養(yǎng)護(hù)管理和加固改造工作抓實(shí)抓好,在日常養(yǎng)護(hù)中做到預(yù)防為主,防治結(jié)合,盡可能消除一切石拱橋結(jié)構(gòu)上存在的技術(shù)隱患,堅(jiān)決杜絕因技術(shù)狀況原因引起的石拱橋垮塌安全事故。