趙 蕾
(河北省承德市地方道路管理處,河北 承德 067000)
公路是農(nóng)村交通設(shè)施不可缺少的一部分,基于獨(dú)柱墩橋結(jié)構(gòu)的公路設(shè)施得到了普及應(yīng)用。獨(dú)柱墩橋梁最近出現(xiàn)了幾起安全事故,出事故的獨(dú)柱墩橋梁以箱梁橋?yàn)橹?。承德市農(nóng)村公路的橋梁大部為有蓋梁的板式橋,橋面寬4.5~7m不等,建設(shè)年限自1987~2011年,項(xiàng)目組徹查獨(dú)柱墩橋梁,并對(duì)有安全隱患的橋梁進(jìn)行維修加固或拆除重建。
山灣子中橋位于寬城滿族自治縣湯道河鎮(zhèn)鄉(xiāng)白廟子村,位于峪三線,跨越都陰河,橋梁全長(zhǎng)56.04m,設(shè)計(jì)荷載為公路Ⅱ級(jí),鋼筋混凝土空心板橋。山灣子中橋位于峪三線,跨越都陰河,是峪三線(X521)的控制性橋梁。峪三線為水泥混凝土路面,因夏季雨水較多,原有過(guò)水路面部分已沖毀,每逢夏季雨量集中時(shí)經(jīng)過(guò)過(guò)水路面水量大、水勢(shì)猛,嚴(yán)重影響人們的出行安全。而且隨著當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)水平的迅速發(fā)展,汽車保有量快速增加,單車道已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足通行要求,成為了當(dāng)?shù)鼐用癯鲂械钠款i。本橋建成后能有效緩解交通壓力、改善沿線居民的出行及生產(chǎn)生活,對(duì)于加快區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的意義。
農(nóng)村公路獨(dú)柱墩橋主要由支座、蓋梁、橋墩等結(jié)構(gòu)組成,每一種結(jié)構(gòu)在橋梁工程中均發(fā)揮了不同的作用。農(nóng)村公路改造選用獨(dú)柱墩橋具有多方面的優(yōu)點(diǎn),主要包括:
a)整體性蓋梁至橋墩之間,各種結(jié)構(gòu)均能完整地組合起來(lái),實(shí)現(xiàn)了橋梁整體功能的改善,面對(duì)長(zhǎng)距離橋梁作業(yè),可使用獨(dú)柱現(xiàn)澆連續(xù)蓋梁結(jié)構(gòu)形式,保證了橋梁工程的整體性;
b)獨(dú)柱墩橋采用多個(gè)支座為支撐結(jié)構(gòu),用其輔助蓋梁體架設(shè)于地面之上具有較好的穩(wěn)定性,防止地面受力變化造成的各種異常情況[1];
c)獨(dú)柱墩橋支座占地面積相對(duì)較小,不會(huì)影響到地面空間的利用,實(shí)現(xiàn)了土地資源利用率的最大化。
伴隨著行業(yè)施工技術(shù)的優(yōu)化發(fā)展,獨(dú)柱墩橋憑借其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),成為了農(nóng)村公路改造的首選結(jié)構(gòu)。盡管獨(dú)柱墩橋在使用期間發(fā)揮了優(yōu)越的交通性能,但在應(yīng)用一段時(shí)間后依舊出現(xiàn)了各種缺陷(見圖1)。農(nóng)村獨(dú)柱墩橋結(jié)構(gòu)發(fā)生缺陷,一方面與橋梁自身組成因素存在關(guān)聯(lián),另一方面也與農(nóng)村特殊的地理環(huán)境有關(guān)。
圖1 獨(dú)柱墩橋缺陷
滿足車輛行駛的交通功能需求,這是獨(dú)柱墩橋結(jié)構(gòu)使用的基本價(jià)值體現(xiàn)。因施工單位編制的工藝方案不科學(xué),現(xiàn)場(chǎng)施工人員執(zhí)行了不合理的作業(yè)流程,導(dǎo)致橋結(jié)構(gòu)功能無(wú)法正常發(fā)揮。以支座為例,這是獨(dú)柱墩橋支撐蓋梁的主要載體,支座結(jié)構(gòu)安裝及布局點(diǎn)與圖紙要求不一致,公路在正式通車后難以取得預(yù)期的承載功能。此外,隨著橋梁車流量的持續(xù)上升,其橋結(jié)構(gòu)在使用功能方面也產(chǎn)生了明顯的缺陷。
安全問(wèn)題是橋梁結(jié)構(gòu)建造施工的基本要求,保證橋梁安全才能更好地維護(hù)交通運(yùn)行。而由于獨(dú)柱現(xiàn)澆連續(xù)蓋梁結(jié)構(gòu)存在的缺陷,橋梁施工或使用期間發(fā)生了多種坍塌事故,降低了橋梁工程應(yīng)用的安全性。農(nóng)村地區(qū)由于地質(zhì)環(huán)境特殊,獨(dú)柱墩橋基層構(gòu)造在施工時(shí)常發(fā)生異常病害,如:沉降、塌方、裂縫等,導(dǎo)致蓋梁或排樁連接的牢固性不足,路面車輛重力荷載超標(biāo)而引起了病害發(fā)生[2]。
病害是橋梁結(jié)構(gòu)不可避免的問(wèn)題,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)病害發(fā)生的因素復(fù)雜多樣,不僅與獨(dú)柱墩橋結(jié)構(gòu)功能缺陷相關(guān),也與橋體抗病害能力存在密切的聯(lián)系。從現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)分析來(lái)說(shuō),農(nóng)村路橋常見病害集中于:裂縫、坍塌、沉降等,不同病害造成的破壞作用不一樣。如:裂縫常出現(xiàn)于蓋梁面,因外力荷載超標(biāo)而產(chǎn)生的塑性裂縫;沉降會(huì)造成橋身下降一定幅度,整個(gè)橋面會(huì)有不同程度的塌陷問(wèn)題,嚴(yán)重影響了橋結(jié)構(gòu)功能的持續(xù)發(fā)揮。
面對(duì)不同地區(qū)橋梁交通的車流量,農(nóng)村公路獨(dú)柱墩橋在施工期間采取的方式各不相同,使橋結(jié)構(gòu)性能難以得到有效的發(fā)揮。若施工單位在組織橋梁結(jié)構(gòu)時(shí)工藝不科學(xué),則減弱了橋結(jié)構(gòu)的耐久性。支座是整個(gè)橋梁的承載結(jié)構(gòu),因設(shè)計(jì)或安裝操作失誤限制了橋結(jié)構(gòu)功能的持久發(fā)揮,不利于橋面交通運(yùn)行的穩(wěn)定性。如:支座地腳螺栓未擰緊,發(fā)生松動(dòng)時(shí)易破壞橋梁的牢固性,面對(duì)超重荷載時(shí)形成異常病害。
獨(dú)柱墩橋逐漸成為農(nóng)村公路改造的主要項(xiàng)目,在保持橋梁交通安全行駛方面起到了關(guān)鍵作用。未來(lái)農(nóng)村公路改造范圍逐漸拓寬,對(duì)已建成獨(dú)柱墩橋潛在的結(jié)構(gòu)缺陷需提出改建方案,這對(duì)于改善橋梁交通性能有著多方面的意義。本次結(jié)合農(nóng)村公路勘測(cè)結(jié)果的實(shí)況,對(duì)獨(dú)柱墩橋維護(hù)提出了切實(shí)可行的對(duì)策。
為減緩建設(shè)對(duì)沿線生物環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、土地利用的影響,在擬定方案時(shí)首先對(duì)農(nóng)村周邊基本情況進(jìn)行了各種調(diào)查和研究,搜集氣象、地質(zhì)、農(nóng)村規(guī)劃、工業(yè)、文化遺產(chǎn)、居住地人口、公用及文化設(shè)施分布等基本資料,了解公路將要通過(guò)地區(qū)的現(xiàn)狀及其環(huán)境[3]。根據(jù)調(diào)查研究的結(jié)果,綜合考慮環(huán)境等各方面因素提出獨(dú)柱墩橋維護(hù)的有效對(duì)策。
本項(xiàng)目周圍地形比較單一,地質(zhì)類型相似,在確定方案時(shí)充分考慮了路線對(duì)周圍環(huán)境的影響。在滿足項(xiàng)目功能要求的前提下,盡量做到不毀或少毀水利設(shè)施,少占良田,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)施對(duì)應(yīng)的保護(hù)方案。如:農(nóng)村獨(dú)柱墩橋使用期間,要對(duì)周邊存在的環(huán)境條件實(shí)施保護(hù),這樣可以為已建成獨(dú)柱墩橋提供良好的工作條件,增強(qiáng)橋梁抵抗病害的能力。
新時(shí)期農(nóng)村交通的擴(kuò)建工程越來(lái)越多,施工現(xiàn)場(chǎng)要加強(qiáng)對(duì)已建成獨(dú)柱墩橋的安全保護(hù)。如:應(yīng)進(jìn)行圍擋施工,加強(qiáng)文明施工教育,減少對(duì)沿線橋梁交通的不利影響。筑路材料集中堆放、拌合站不得選在附近獨(dú)柱墩橋的上風(fēng)向,與舊橋梁點(diǎn)間應(yīng)有200m以上的距離,并采取適當(dāng)?shù)膰鷵?、覆蓋等防塵措施。
材料是橋梁結(jié)構(gòu)的基本組成,維護(hù)期間對(duì)出現(xiàn)病害的獨(dú)柱墩橋?qū)嵤└脑焯幚?,要注重檢修材料質(zhì)量的控制。要積極完善材料質(zhì)量管理,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)材料的正常供應(yīng),全面提升橋梁日常維護(hù)的工作成效[4]。如:運(yùn)送土、石灰等材料的車輛,采取覆蓋或少量撒水等措施,減少運(yùn)輸過(guò)程中受風(fēng)起塵和裝卸過(guò)程起塵,已完成改建的獨(dú)柱墩橋應(yīng)進(jìn)行維護(hù)管理。
總之,農(nóng)村公路獨(dú)柱墩橋是一種由蓋梁、支座、橋墩等組成的特殊橋梁,這種橋梁結(jié)構(gòu)在組成形式上相對(duì)穩(wěn)定,對(duì)路面交通具有良好的保護(hù)作用。新農(nóng)村公路交通改造背景下,施工單位必須加強(qiáng)獨(dú)柱墩橋施工質(zhì)量的管理與維護(hù),結(jié)合橋梁作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)存在的問(wèn)題提出綜合化改進(jìn)方案,確保農(nóng)村交通設(shè)施應(yīng)用價(jià)值的全面體現(xiàn)。
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