农村公路桥梁病害成因及防治对策研究*

王 焱 张新华

随着我国社会主义新农村建设高潮的到来和城乡一体化发展战略的实施，我国农村公路网迎来了大规模建设与升级完善的飞速发展时期。桥梁是公路的咽喉，农村公路桥梁在农村公路网中发挥着举足轻重的作用。

我国农村公路桥梁，大多数修建于二十世纪七八十年代，基本属于荷载标准为汽—10及汽—15的桥梁，随着近年来农村经济的飞速增长，交通量不断上升，这些低荷载的标准旧桥已不堪重负;同时由于受当时建桥技术条件限制、自然环境恶化、洪水冲刷、人为破坏等因素影响，大部分农村公路桥梁目前已出现了不同程度的病害。另外，随着高速公路治理超载的进展，高速公路治理超载情况有所缓解，但在县乡道路上，超载情况严重，对县乡公路桥梁造成的破坏严重。如何分配使用有限的资金并把它们用在最需要的地方，以确保公路畅通与桥梁安全，怎样进行农村公路桥梁病害防治，是一个非常迫切的具有经济意义与现实意义的重要问题。

1 农村公路桥梁特征

1)跨径以中小跨径为主:农村公路桥梁主要为5 m～10 m的小跨径桥梁，几乎有一半都属于此范畴，跨径超过20 m的桥梁约占10%;2)材料以混凝土为主，石料丰富的地区会有大量石桥，某些地区有少量砖拱和木桥;3)桥型主要集中在梁板桥以及拱桥范围内，其中又以梁桥居多;4)交通状况以混合交通为主，且活荷载分布较乱;5)大多数桥梁位于居住区附近，受人为影响较明显。

2 农村公路桥梁病害调查与成因分析

GBT 50283-1999公路工程结构可靠度设计统一标准规定公路工程结构必须满足下列功能要求:1)在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用;2)在正常使用时，具有良好的工作性能;3)在正常维护下，具有足够的耐久性能;4)在预计的偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。

凡由于人为的(勘察、设计、施工、使用等)或自然的(地质、风雨、冰冻等)原因，使桥梁结构出现不符合上述规范和标准要求的一些问题和现象，在本文中统称桥梁结构的病害。

引起农村公路桥梁病害的因素很多，涉及到桥梁的勘察、设计、施工、材料和养护等各个方面。从时间顺序上可大致分为先天性和使用过程两大范畴。设计问题和施工问题引起的病害属于先天性因素;养护因素和使用不合理引起的病害问题同样不可小觑。

2.1 设计方面的因素

1)设计荷载偏低。小城镇交通类型多且复杂，而小城镇桥梁到目前为止还没有一个专门的设计规范或指南，主要通过借鉴公路或城市桥梁进行设计，相当一部分甚至仅凭经验由当地居民自行修建，在这种情况下修建的桥梁很难与实际的荷载要求相适应。2)结构不合理。桥梁设计方案的选择，是由当地的水文地质条件，施工技术和方法，经济指标和使用要求等诸多因素所决定的。桥梁结构形式，构件施工方式，桥梁截面形式，还有桥梁跨径的划分和墩高的处理等，如果这些结构选择或布局不合理，都会使桥梁在运营过程中出现种种缺陷。3)计算错误。桥梁设计计算中，由于计算错误等原因，可能给桥梁带来先天不足的问题。4)施工图不完善。对中小跨径桥梁，往往只注重结构整体的设计，忽视了一些局部构造的细化设计，如腹板厚度不足;构造钢筋偏少，减小了结构抵抗各种非荷载因素的能力;局部承压能力不够，对干燥收缩、徐变、温度应力等次应力的影响考虑不周;结构保护层厚度偏小，导致结构耐久性差，过早出现病害。5)设计理论不完善。目前农村公路桥梁没有一套适合自己的设计、施工标准，在进行桥梁方案设计时没有可以直接参考的依据，往往借鉴公路或城市桥梁中同等跨径的桥梁进行设计，对一些具体的问题无法直接体现。

2.2 施工质量因素

施工是设计的实现过程，设计正确与否，是否完善，在施工中都会得到检验。同时，施工质量的优劣，也将影响桥梁的整体性能。在桥梁建设中，尽管设计正确，但施工方法不当，施工质量控制不严。施工过程中遇到一些非预见性灾害，如洪水、地震等，常常导致桥梁承载能力降低，不能达到设计的预期目的。由于施工原因，导致日后桥梁承载能力不足。施工中使用的混凝土、钢筋、砂砾等材料质量达不到规范要求是导致结构产生各种质量缺陷的内因。桥梁施工中，工种多，工序多，加之现场施工，每位施工人员往往要担负多方面工作，稍有疏忽就会出错，这就可能使得结构出现缺陷。

2.3 养护问题

1)养护机械和养护技术人员缺乏且难以稳定。由于农村公路由当地交通部门负责养护，当地财政困难，没有资金购买养护机械，致使养护水平和机械化水平低，且养护人员每年从各乡抽调，专业工作人员少，不能满足农村公路养护的需求。养护工人报酬太低又难到位，养护队伍很不稳定，致使农村公路普遍存在路面破损、路基沉陷等病害，影响了农村公路的服务水平。2)对超载车辆缺乏管理。桥梁的管理不仅是对桥梁结构本身的管理，还需要对作用在桥梁上的各种荷载进行管理。小城镇桥梁的设计标准本来就偏低，但在实际运营过程中却难免会遭遇超载车辆的作用。桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题，另一方面由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，使桥梁在正常荷载作用下的工作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。3)桥梁无相关技术资料或不全，不能为养护管理工作提供支持，每座桥都应该有比较齐全的档案资料，以便在维修时做出方案决策。4)无适应性小城镇桥梁养护技术标准，养护工作无章可循，养护技术力量薄弱。

2.4 其他因素

1)自然老化。早期公路桥梁的设计龄期为50年，随着时间的推移，已建桥梁会不断损坏和老化，其承载力、刚度、延性和稳定性不断下降，这是一个不可改变的客观规律。2)超期服役。这部分桥梁并不是太多，但主要是建造时期较早，比如五六十年代建造的桥梁，设计使用寿命只有30年～50年，这些桥梁目前仍有部分在使用当中。

3 防治对策浅析

减少桥梁病害的根本保证是要有良好的桥梁设计，结合农村公路桥梁的实际情况，可以主要通过对桥梁锈蚀、支座、伸缩缝和桥面铺装等病害的调查与分析，结合有关工程进行试验研究，提出防止病害的设计方法，以求彻底解决混凝土桥梁的病害问题。随着国家对小城镇基础设施建设的加大投入，专业的施工队伍将会带来良好的施工质量，从而可以减少由施工不当引起的不必要病害。农村公路桥梁所处的位置使得其养护管理具有比公路、城市桥梁更大的难度，因此为了减少小城镇桥梁病害，应加强养护管理，制定有效的养护管理措施。

[1] GBT 50283-1999，公路工程结构可靠度设计统一标准[S].

[2] 陈爱萍.小城镇适应性典型桥型研究[D].西安:长安大学硕士学位论文，2006.

[3] 吴海军，陈艾荣，陆 萍.桥梁结构的典型病害及原因分析[J].重庆交通学院学报，2004，23(6):19-23.