重大灾害条件下公路桥梁的抢修策略分析

2020-03-09 00:25郑旭鹏
工程技术研究 2020年13期
关键词:桥墩桥面灾害

郑旭鹏

(中国人民解放军32620部队,青海 西宁 810007)

公路桥梁是道路的重要组成部分,对经济发展有着极为关键的作用。但其所处位置特殊,一般为水面或山谷等恶劣地理环境,因而成为公路交通的咽喉地带。一旦桥梁受到破坏,将对人员安全及交通运输造成极大的影响。因此,确保在重大灾害发生时有高效的公路桥梁应急抢修,已经成为相关部门不得不重视的问题。

1 公路桥梁应急管理现状

公路桥梁是公路的重要节点,也是公路中的薄弱环节,在重大突发事件的影响下很容易造成致命破坏,因此应急管理是公路桥梁养护必不可少的环节。然而,从我国实践来看,由于真正意义上的重大灾害发生概率并不算高,因此在公路桥梁应急管理方面还存在不少问题。

1.1 应急预案体系不完善

尽管我国在公路交通应急管理上有相应的规定,但在实践中大多流于形式,并没有发挥出交通应急机制应有的作用。一些公路桥梁养护单位虽然按照要求编制了应急预案,但是这些预案大多是相互复制,可操作性不强,在细节上也没有仔细研究。例如,在层级之间的配合、平行部门之间的衔接等方面一带而过,平时也没有进行必要的演练,造成预案启动后不能很好地指导工作。

1.2 应急联动机制不健全

公路桥梁受重大灾害影响而造成的突发事件通常需要多部门联合处置,仅靠公路养护单位是远远不够的。但多部门之间的联动往往又非常困难,尤其是不同系统的各单位之间,或者跨地域之间的配合更是难以有效协作。归根结底,还是缺乏一套完善的应急联动机制,导致无法进行统一的指挥调度,在信息共享和协调沟通等方面效率较低。

1.3 应急资源布局不合理

公路桥梁的应急处置需要调动大量的人力、物力资源,而这些资源不可能直接存储在桥梁现场,在事故发生后需要进行有效调度。但当前公路交通的应急资源储备布局仍不够合理,没有根据桥梁的位置、类型和规模等指标科学研究应急资源分布,造成资源调动效率低下。另外,在应急处置队伍的建设上也未满足实际要求,专业化水平不高。

2 公路桥梁抢修工作基本原则

2.1 平战结合,军民兼容

公路桥梁作为重要的交通咽喉,不仅与人民群众的生命安全和切身利益息息相关,还对国家安全的保障有着重要的战略意义。因此,重大灾害条件下公路桥梁的抢修必须坚持平战结合、军民兼容的基本原则,使桥梁在平时用于经济发展,战时用于战略运输。在抢修力量组织上,要充分发挥社会抢险队伍和军队两方面的资源。

2.2 技术先进,效率优先

重大灾害条件下,公路桥梁的抢修属于交通应急管理工作,效率应放在第一位。而要快速完成公路桥梁的抢修,就必须采用先进的抢修技术,运用先进的抢修设备,组织专业的抢修队伍,制定科学的抢修方案,使公路桥梁在第一时间得到抢修,在最短的时间内恢复通行,提高抢修工作效率。

2.3 因地制宜,分级保障

根据我国公路桥梁的设计标准,处于不同位置、不同规划和技术的桥梁是分级建设和管理的,不同级别的桥梁其建设和管理要求各不相同,因此要做到因地制宜。对于高等级公路桥梁,必须具有完善的应急保障预案,根据桥梁的分布储备抢修资源,根据桥梁规模决定抢修器材的数量和种类,做到因地制宜,分级保障。

3 公路桥梁常用抢修技术

公路桥梁多种多样,桥型各不相同,规模也不一样,所处的地理条件也千差万别,因此公路桥梁的抢修技术并不是一成不变的,它要求因地制宜,根据实际情况进行抢修方案的制定,做到“一桥一方案”。下面对一些常用的抢修技术进行分析。

3.1 局部修复技术

该技术适用于仅遭到局部破坏的公路桥梁,其不具有致命损伤,只是在各处局部位置有轻微损伤;或桥梁主体结构并未受损,只在桥面、桥台、桥墩等局部有破坏现象。虽然只是局部或轻微的损伤,但如果不及时修复,在振动、应力、水流冲击等条件下很容易发生病害的扩散,因此也必须引起足够的重视。此时,可以直接对受损位置进行局部修复,保证桥梁不受到进一步损伤。尽管局部破坏暂时不影响全局,但在修复过程中也必须做好质量把控,否则也很容易引发次生灾害。

3.2 桥跨修复技术

当桥梁的桥面受到严重破坏而无法正常通行,但桥墩主体结构保持良好时,可以进行桥跨修复。根据灾害造成桥梁桥跨损伤的严重程度,可以选择原跨修复或改跨修复两种方案。所谓原跨修复是指桥墩主体结构尚可利用,通过残墩接高和加固,在其上搭建装配式公路钢桥,即可初步恢复通行。当桥墩主体结构损伤严重,难以再次利用时,可以对部分残墩进行加高加固,并在各墩之间增加临时支柱进行缩跨修复。支柱可以是钢架也可以是木架,同样采用装配式公路钢桥恢复通行。对于不能增加临时支柱的情况,可考虑扩跨修复,直接跨过损坏的桥墩,但这样难度极大,风险也较高,因此要求做好充分的计算和仿真,使桥梁性能满足通行条件并保有一定余量。

3.3 桥面替代技术

对于中小型桥梁,如果桥梁主体损伤比较严重,在周边填料足够的情况下,可以不进行直接修复,而采用涵洞过水方案,以保证暂时的应急通行,待日后时机成熟再行修复或重建。但对于大型桥梁,此方案不可行,一方面填料运输工程量太大,另一方面涵洞也难以满足大中型河流的过水要求。对于桥面破坏严重但桥墩主体完好的情况,可以采用装配式钢桥固定在原有桥面上,或直接取代原有桥面,也可以采用其他方式在桥上架桥。但由于桥墩本身已受到损伤,因此在桥面替代时需要对其进行受力分析,确定桥墩具有足够的承载能力。

3.4 并行重建技术

如果桥梁各处受损均较严重,难以简单通过一两种手段的应用迅速完成修复,或者修复后难以保证通行安全,可以在原桥旁边并行重建一座新桥。尽管新桥的建设需要较多的人力物力,但由于旧桥的存在,可以省下许多施工准备工作,大大降低了新桥修建的成本和施工难度。在这种情况下,可以考虑适当降低新桥的等级,采用简易桥型设计,以满足快速恢复交通的要求,但应经过严格的验算,保证桥梁性能可以满足车辆通行的荷载要求。

4 有效组织公路桥梁抢修工作

4.1 快速反应,灵活调度

重大灾害条件下公路桥梁的抢修需要大量的人力物力投入,还需要各种机械设备和专业器材的运输和调度,这要求具有统一、高效的指挥方式,否则很难在短时间内完成组织。在修复过程中,由于时间紧急、工作条件恶劣,无论是人员和设备的调度,还是工程质量的把控,都有很大的挑战。因此,首先要建立快速反应机制,一旦收到灾害事件报告,立即启动应急预案,成立应急指挥部或应急指挥小组,快速做好准备工作。一边做好人员组织,一边根据就近原则调度资源,确保灾害发生后所有人员和设备第一时间到达现场。

4.2 分清主次,先通后善

要充分应用多种技术和多种工艺,不必严格按照新桥修建的设备选型原则,一切以实用、快速为准。必要时可以由人工作业代替机械作业,由便携式器材代替制式器材。在有限的施工周期内,为保证快速抢通,可以放弃桥梁原有等级,相应调低质量标准,以满足应急通行需求为标准,因地制宜制定施工方案,应分清主次,先确保桥梁主体结构性能合格,主体线路抢通,再考虑后续的持续加固与完善。

4.3 加强研发,科技引导

虽然重大灾害不会经常性地发生,但一旦发生,将造成严重的人员伤亡和经济损失,并且通过常规手段难以快速恢复通行。尤其是在战时状态下,没有先进科学技术的支撑,根本无法实现公路桥梁的应急保障。因此,必须加大公路桥梁应急设备和施工技术方面的科研攻关力度,加大资金投入,成立专业科研团队,要做好长期的科研攻关,加快抢修设备的研发进度,推动专用修复设施的自动化和智能化,加强先进修复材料研发,为桥梁快速抢修提供强大的技术支撑。

4.4 全民行动,军民融合

在重大灾害条件下,公路桥梁的抢修要求全民行动,军民融合,充分调动各方资源。一方面,由地方各级政府专业抢修队伍,充分利用工人强大的劳动力、科研人员先进的理论和知识、工程专家丰富的施工经验;另一方面,申请组织军队出动,发挥军队的优良作风,必要时可调动先进的军用设备为公路桥梁抢修提供帮助。通过多方配合,协同抢险,快速高质地完成公路桥梁的恢复通行。

5 结束语

公路桥梁的安全运营是保障经济发展和人们出行的基本要求,也是战时保障国家安全和应急运输的战略要求。随着我国公路交通的迅速发展,各种规模的桥梁不断投入应用,这为公路桥梁的抢修带来了巨大的挑战。重大灾害条件下,桥梁的损伤通常比较严重,桥梁的修复要求具有很高的技术水平和很强的组织能力,但无论采用何种技术进行修复,其目的只有一个,就是尽快恢复通行。实际上,桥梁的修复比桥梁建造本身难度大得多,它不仅需要大量的人力物力投入,还需要各种机械设备和专业器材的研究开发作为技术支撑,只有长期准备,才能在重大灾害条件下迅速完成应急抢修任务。

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