罗晟
(甘肃省公路发展集团有限公司,甘肃 兰州 730030)
在公路桥涵工程中,水毁是最为常见的病害之一,为有效防治公路桥涵水毁问题,本文结合实际工程案例,对桥涵水毁原因作出分析,探究有效的防治措施,进一步提高公路工程的安全性。
在公路桥涵工程中,水毁会造成基底掏空和台背掏空。基底掏空,主要是因为水流经过河床到桥涵构造物时,水面下的构造物对水面产生一定的阻碍,使得水流速度和方向出现变化,对桥涵构造位置产生冲击力,造成表面泥沙流失严重,对桥涵结构稳定产生影响。台背掏空,主要是桥涵台背位置长时间受到冲刷,使其出现损毁情况,对结构稳定和平衡产生影响,使得桥涵出现坍塌等问题。
水流在流动时,会带动一定的泥沙、漂浮物等,这些物质可能会堵塞在桥涵的进出口位置,当其堆积到一定的程度则会产生阻隔作用,水流会在桥涵结构位置停止,使得水流体积变小,水流的冲击力破坏桥涵结构。
自然环境因素。如果桥涵位置处在山区,加上多雨季节,大量的降水会使得水流量增加,增加水毁发生几率。
设计不够科学。在公路桥涵施工设计中,如果对气候条件、地形和水文等缺少考虑,按照设计规范标准生搬硬套,难以保证设计的科学性。一方面是桥涵位置和结构设计不合理。桥涵的类型不同,其使用要求不同,不少桥涵出现水毁是由于结构设计不合理造成的,桥涵结构、形式和尺寸不合理,影响排水通畅性,使得桥涵出现水毁。另一方面是基础设计缺乏合理性。一般来说,中小型的桥涵主要采取明挖浅基础的方案,在基础设计中考虑其承载力和预埋深度,如果预埋深度不足或者过深,很容易造成水流冲刷位置不合理,导致水毁问题。
桥梁基础腐蚀、冲刷。一些桥梁在建设时桥墩基础采取圬工结构。在长期的使用中,石材被风化腐蚀,出现掉块脱皮、基础被冲刷等问题,这些问题得不到及时的维护,影响桥墩的抗冲刷和抗倾覆能力,在洪水作用下,很容易出现桥涵坍塌的情况。
缺少有效的防护。桥涵缺少有效的防护,洪水较大时,可能会由于防护不足出现冲刷破坏或者坍塌。不少桥涵的八字墙、护坡等由于水流冲刷的影响,地基出现沉降、开裂、移位、倾斜等现象,严重时甚至坍塌。
桥下河道堵塞。在公路桥涵中,很容易出现河道淤泥、倾倒垃圾、杂草丛生把桥下河道堵塞的现象,使得桥涵过水能力降低,造成桥涵水毁问题。
在桥涵工程施工中,科学合理的施工设计是保证其质量的基础,也是防治桥涵水毁问题的前提。因此,在公路桥涵设计工作中,应当做好以下几点:首先,选择正确的桥涵位置。在公路工程中,桥涵位置选择应当根据施工现场的地质和水文情况,同时还要把路基、路面和排水等因素考虑在内,保证桥涵位置选择符合公路工程要求,满足其水流条件,避免水流对桥涵结构的冲刷。对于山区的公路工程,大洼地则需要调整线路,对桥涵位置和结构重新规划,避免上游水位对桥涵结构产生不良影响。桥涵立面需要根据边坡坡度和河流流速计算,结合相应的数据信息,设置桥涵陡坡位置,保证桥涵结构的稳定性。
其次,做好进出口选择。为了有效防治桥涵水毁问题,需要从根本上增强其结构稳定性,保证进出口位置的科学合理,使得水流通畅,减少水流对桥涵结构的冲刷。桥涵工程进出口存在多种形式,例如一字护坡、上下游跌水等,根据公路桥涵工程实际情况,选择合适的桥涵洞口形式。如果桥涵工程结构位置在纵断面水流平缓位置,可以选择八字翼墙护坡方式。此种洞口形式有着非常好的水利条件,施工工艺较为简单,造价比较低。在桥涵洞口选择时,应当坚持降低水能的原则,结合其实际情况,选择合适的洞口形式,保证桥涵结构稳定性。
最后,做好孔径设计工作。在公路桥涵工程中,孔径对其排水性能有着直接的影响。因此,在具体设计工作中,需要结合桥涵周围环境和水文条件,考虑河床的特点和流量,做好孔径的合理设计,满足桥涵工程施工要求。
在公路桥涵水毁问题防治中,需要做好施工质量控制工作,要求施工单位严格按照施工设计方案和要求施工,保证施工材料符合工程标准,注重施工工艺的规范性。在桥涵施工中,钢筋混凝土结构是最为常用的,加强钢筋混凝土结构设计,可保证桥涵结构更加稳定,降低水毁危害。
在公路桥涵水毁问题防治中,养护管理是最为有效的措施。在桥涵工程保质保量设计和施工之后,如果养护工作不到位,桥梁在长期的使用下,会受到各种自然因素的侵蚀,使得桥涵出现损毁情况。因此,桥涵养护管理有着重要的作用。
在公路桥涵工程养护中,应当坚持“预防为主,防治结合”的原则,采取有效的预防、治理和修复措施,保证其功能可以正常使用,有效预防桥涵水毁。在具体的防护管理中,需要加强桥涵检查工作,及时发现桥涵水毁危害,根据其损毁程度,采取有效相应的维护工作。在桥涵检查中,需要做好日常巡查和特殊检查工作,根据当地气象部门汛情信息,对于不能满足洪峰流量的桥涵,提前做好分流措施,保证桥涵安全。加强桥涵墩台养护和加固工作,墩台是整个桥涵的主要骨架,采取有效的养护措施,延长桥涵墩台使用寿命。在具体养护中保证其表面清洁,及时清除青苔、杂草等。最后,还要做好桥涵防护设施的养护和加固,对其附属工程应当经常检查,保证桥涵安全性。
桥涵水毁是公路工程中的主要病害之一,水毁问题会造成桥涵结构稳定性下降,甚至出现坍塌等事故,带来非常大的经济损失。因此,在公路桥涵工程中,需要了解桥涵水毁的原因,采取有效的防治措施,从设计、施工和养护方面入手,保证桥涵施工质量,做好相应的防护工作,从根本上预防桥涵水毁问题,保证整个公路工程的安全和质量。