浅析农村公路石拱桥养护管理及加固改造

2023-01-16刘海波

四川水泥 2022年5期

刘海波

（新宁县公路建设养护中心，湖南新宁 422700）

0 引言

目前，在农村公路运营使用的石拱桥，很大部分已经老化，出现各类病害，总体状况差，成为当地的交通瓶颈。为了保证石拱桥的使用安全和通行能力，需要对石拱桥进行经常性保养及维修，当石拱桥出现局部损坏或承载力不足时，需要对石拱桥进行加固改造。这对促进当地经济发展、保障车辆安全通行和人民群众生命财产安全有着重要的意义。

1 农村公路石拱桥的现状及常见病害问题

1.1 农村公路石拱桥的现状

（1）石拱桥多为早期修建，年代久远，设计标准低，这是石拱桥病害的起因。

（2）交通量的快速增长，尤其是超重车辆的增加，加速了石拱桥破坏。

（3）对石拱桥初期病害发现和处治不及时，任其发展，直至恶化才被重视。

（4）因资金紧张，未按养护计划对技术状况差且符合危旧桥改造要求的石拱桥进行技术改造。

1.2 农村公路石拱桥的常见病害问题及处理

1.2.1 基础脱空

（1）基础脱空原因：①原设计或施工时石拱桥基础埋置深度不够，长期遭受水流冲刷，致使基础完全裸露，基底脱空；②原石拱桥设计跨径较小，造成桥下河床过水断面变窄，从而使局部冲刷大，导致基础冲空；③原石拱桥位置正处于路线弯道上，由于迎水面处桥台基础、锥坡基础长期受到水流的直接冲刷作用，更容易被冲空。

（2）基础脱空处理措施：①围堰抽水后，在墩、台基础处浇筑片石混凝土截水护脚挡墙，并保证护脚挡墙基底深度在冲刷线以下1.5～2m 或嵌入基岩深度不少于0.5m；②在护脚挡墙内清除原石拱桥基础周围的松散土石层和淤泥，然后对基础的冲空部位灌注混凝土或压注水泥砂浆处理；③将墩、台基础四周的河床铺砌恢复原状，并将受损的墩、台外围以钢筋混凝土箍套，处治墩、台的下沉和开裂。

1.2.2 拱圈裂缝

（1）裂缝主要原因：①基础、墩台不均匀沉降，进而影响主体受力结构，造成拱圈裂缝。②由于长时间的运营和超重车辆的重压，造成桥面变形下沉，雨水下渗，影响拱圈，出现裂缝。

（2）裂缝处理措施：①拱圈裂缝在规范容许范围内，采用水泥砂浆或环氧胶泥封闭。如拱圈表面有风化现象，可先清除风化层，在裂缝处预埋压浆管，然后在其表面采用高强度砂浆抹面，等抹面层达到强度后，再通过压浆管对裂缝压浆止缝，使拱圈结构固结。②拱圈裂缝影响结构受力状态或存在安全隐患的，除了对裂缝压浆止缝外，还要加厚主拱圈，在拱背现浇钢筋混凝土层或在拱腹挂钢筋网，灌注混凝土加固拱圈，并更换已损坏的拱上填料和桥面铺装。

2 石拱桥养护管理及加固改造中存在的问题

2.1 养护检查不到位、养护措施不当

日常养护不到位、不及时，石拱桥出现外观不整洁，排水不畅通，构造物不完好，桥面出现坑凼、沉陷等情况长时间得不到处理，甚至有些地处偏僻的石拱桥被弃养；石拱桥检查没有落到实处，例如：检查周期延长、检查结论不及时反馈等；养护措施不得当，随意增加石拱桥恒载，例如：路面提质改造或大、中修时，将桥面部分也一同加厚，增加了很大的恒载，导致拱圈开裂或墩、台下沉。

2.2 石拱桥维护不力和超重车辆管理欠缺

由于农村公路里程长，而路产路权维护管理人员少，石拱桥产权得不到正当有效维护。例如：桥址附近乱挖滥采，桥头和桥下违章建筑乱堆乱砌、垃圾乱弃，各种管、线借桥跨越等问题得不到及时处理。同时，超重车辆在路上行驶时，通常只注意超重车辆对路面造成的破坏，而忽视了超重车辆对桥体的破坏。对超重车辆过桥没有进行有效管控，没有及时对桥进行检查，当石拱桥受到损伤出现病害时，不能及时发现并处治。

2.3 基层养护管理人员缺乏桥梁养护专业知识

近年来，由于公路部门持续改革，基层的公路养护管理部门，已很少从相应高校招聘新的路桥专业技术人员，大部分农村公路养护工作一直是由各乡镇政府聘请的当地村民进行的，这些人员的专业知识非常缺乏，对石拱桥各结构部位名称不了解、基本作用不清楚，导致其在养护管理中出现不恰当的养护措施。

2.4 加固改造设计粗糙、施工管理不到位

（1）石拱桥加固改造设计方案粗糙。对原石拱桥的基础资料收集不齐全，设计时缺少原始资料依据，在设计说明中，对各环节的施工工艺及措施说明不详细，对原石拱桥存在的病害没有仔细调查和认真查找原因。例如：对一些深水区域的桥台、桥墩基础是否存在冲空，没有安排人员进行潜水摸探。

（2）加固改造施工管理不到位。一是施工单位现场施工人员专业素质低、经验不丰富，对可能发生的问题考虑不周，没有提前做好安全防范措施；二是施工方为节省资金、加快进度，擅自改变设计文件中的施工方法，也会造成安全事故的发生，从而影响工程质量和进度。例如：对老桥桥面、栏杆、填料进行拆除时，为防止对老桥其他部位结构的损伤，设计要求采用人工加手持式小型机械配合施工拆除，但施工方却使用炮机等大型机械设备直接在石拱桥上进行作业。

2.5 竣工验收及相关资料未按要求落实

在加固改造时，对原材料的试验检测资料、施工资料等各类原始资料未按要求落实，一些试验没有按规范进行。例如：在拱圈的拱腹套拱加固时，对拱底植筋后没有进行植筋拉拔试验，竣工验收时，只对相关加固部位进行目测和丈量，对隐蔽工程缺少相关的数据记录和试验检测报告，未按要求编制竣工文件。

3 石拱桥养护管理和加固改造的措施

3.1 建立健全养护管理体系

公路桥梁管养单位要建立健全桥梁养护管理组织机构，并把具体责任落实到个人。例如：每座石拱桥明确一个责任领导、一个责任技术员、一个责任养护人员的“三个一”责任人名单。制定健全的石拱桥养护管理制度，明确规定检查频率、检查周期等，并严格按规定执行。对不按规定执行的责任人员进行相应的处罚和追究相关责任。

充分利用现代信息技术和养护资源。例如：对每座石拱桥实行智能化管理，开发小程序并生成独立二维码，养护人员只要用智能手机扫一扫，能立即在小程序中显示出石拱桥的概况、所有历史巡查中的病害情况等信息。要根据石拱桥的技术状况不同，采取差异化的养护管理，合理利用养护资源。

3.2 加强石拱桥产权维护和超重车辆过桥管理

公路管理部门应加强对石拱桥的产权维护，发现在石拱桥上、下游禁止作业范围内有采砂等作业，往桥头河道倾倒垃圾等行为，应立即制止并下达处罚书。在桥头和桥下修建违章建筑物、沿石拱桥两侧拱圈边缘铺设自来水钢管、通讯管道等行为，应予以制止并责令拆除。加大对超重车辆过桥的管理，超重车辆过桥必须经过公路管理部门的许可。公路管理部门在批准超重车辆上路行驶前，应根据实际情况，提前安排专业技术人员对需经过的路线进行勘测巡查,对达不到超重车辆通行要求的石拱桥，采取加固措施或者寻找可绕行的线路，并做好应急预案。对超重车辆过桥进行技术指导和管理，如通过石拱桥时应沿桥中心线以小于5km/h的速度匀速前进，不要在桥上刹车、变速、停留，保持两车之间的行驶距离，配备人员对现场进行交通管控，禁止其他车辆和行人通过，并随时关注石拱桥的状态。

3.3 加强养护管理人员的技术培训

石拱桥是特殊构造物，石拱桥养护管理人员要具备一定的桥梁工程专业知识，熟悉石拱桥各个部位的名称、基本作用、结构受力状况、良好状况、损坏状况等。因此，需要对直接从事石拱桥养护管理的人员加强专业技术培训。县级桥梁养护工程师在对石拱桥进行经常性检查时，应与一线养护人员同时到场，并针对病害状况现场进行讲解和指导。养护人员在进行石拱桥养护检查时，应持着认真的态度和强烈的责任心。

3.4 提高石拱桥加固改造设计质量

在对病、危石拱桥进行维修加固改造设计前，必须选择技术力量强、有资质的设计单位进行设计。设计单位要依据危旧桥检测报告，认真开展现场调查，合理确定加固改造方案。建设单位在收到设计文件后，要按程序组织桥梁专家对设计文件进行审查，提高设计质量。严格按照按养护工程招投标管理办法实施招投标，选择有相应技术力量和类似从业经历的施工单位组织施工。严格执行监理制度，监理单位要切实履行监理职责，选择认真负责、业务素质高的专业技术人员担任现场监理，确保工程质量。项目业主单位应加大对病、危桥维修加固改造工程监管的力度，并按项目建设程序向交通建设质量安全监督管理部门申请工程质量安全监督。

3.5 加强对石拱桥资料的收集和管理

对原有石拱桥技术资料进行收集和管理，以单座石拱桥为单位建立“一桥一档”的档案资料。对一些基本资料缺失的石拱桥，要根据历年检查和养护资料，逐步建立和完善其技术资料。实现档案资料电子化管理，对石拱桥的实际状况及时更新。对维修加固改造中的各类资料按竣工文件编制要求进行整理存档，并把所有农村公路中的石拱桥纳入到已建立的公路桥梁管理系统和公路桥梁数据库。

4 农村公路石拱桥日常养护检查内容

4.1 桥头引道、河堤构造物、河床

检查桥头引道是否出现不均匀沉降；桥头河堤构造物有无冲毁的缺口、河道是否变迁；桥下河床有无冲刷淤积；桥下净空有无改变等。

4.2 桥墩、桥台、拱圈、侧墙、锥坡、翼墙

检查桥墩、桥台基础是否有冲刷或脱空现象，有无受到污水或生物的腐蚀，有无滑动、倾斜、下沉、变形等；桥墩、桥台墙身是否有裂缝、变形，泄水孔是否堵塞，墩、台顶面是否清洁，伸缩缝处是否漏水，台背填土有无沉降裂缝或挤压隆起；拱圈是否裂缝变形、拱底勾缝抹面是否脱落、渗水等；侧墙与拱圈有无脱裂，侧墙有无裂缝鼓肚、砌体松动，拱上填料有无沉陷或开裂，砌体表面有无长苔藓，砌缝有无滋生草木；锥坡是否冲刷脱空，表面是否长草及堆积垃圾，是否挤裂隆起和松动，是否存在滑动、沉陷等现象；翼墙有无开裂、倾斜、滑移等降低或丧失挡土能力的状况。