贵州省农村公路桥梁特点及管理养护对策

祝永胜

（贵州省公路局，贵州贵阳 550000）

0 引言

当前，贵州省部分农村公路桥梁存在病害，急需养护改造处理；这些桥梁结构状况复杂，技术含量低，非技术标准修建的桥梁众多，养护资金严重不足，养护人员的素质参差不齐，又大多处于偏远山区养护距离成本较高。

同时，随着农村经济发展，基于交通量剧增、物流运转繁忙，公路正常运营不能中断等条件限制，致使常规的养护、改造、维修方法根本无法实施，给养护计划造成了很大不确定性；故寻求一种新的农村公路桥梁管理养护对策显得十分迫切且必要。鉴于上述问题，以贵州省9000 多座农村公路桥梁为研究对象，根据实际生活当中比较常见的病害提出与时俱进的管理以及养护策略。与此同时，研究结果在乡村的公路桥梁监管、后期维护以及未来建设方面将具有极大的推广应用价值，势必大大促进我国农村公路桥梁管理养护技术水平升级。

1 贵州省农村公路现状

贵州地貌属于中国西南部高原，以山地和丘陵为主，重峦叠嶂，绵延纵横。其地理特点造就了贵州省拥有诸多的农村公路桥梁，且因地制宜的石拱桥在桥梁中占据着相当大的比例。根据最新资料，全省农村公路桥梁共有9680 座[1]。

乡村公路桥梁建成的久远，可以整理出超过45.54% 的农村公路桥梁建于2000年以前，贵州省农村公路桥梁按建成年代统计如图1所示。贵州省农村公路桥梁中2000年以前的老桥在现有桥梁中占据相当大的比重，在老桥长期服役的过程中，难免存在设计结构能承受的极限荷载指数大部分都呈现偏低状态，桥梁的建设时间比较久、相关补助资金偏低、对老旧桥梁的后期维护工作不到位，经常会出现超载、带着病害继续投入使用，造成桥梁建设使用、安全运行、养护管理等问题，因此，老桥是贵州省农村公路桥梁管理与养护的重点研究对象[2]。

贵州省农村公路桥梁大小占比，如图2所示。按跨径分为大桥327 座，占比3.38%；中桥1967 座，占比20.32%；小桥数量最多，有7386 座，占比20.32%。可以看出，贵州省农村公路桥梁还是以中小桥为主，因此，对中小桥梁的管理养护和发展是未来研究重点。

贵州省农村公路具体桥型可分为板拱5039 座，箱形拱43 座，桁架拱8 座，双曲拱71 座，肋拱70 座，其他拱639 座，空心板梁1850 座，整体现浇板1365 座，T 梁312 座，实心板梁132 座，箱形梁136 座，肋板梁10 座，悬索桥5 座，贵州省农村公路桥型占比，如表1所示。板拱和梁桥在贵州省农村公路桥型中占主体地位[3]。

表1 贵州省农村公路桥型占比

按荷载等级分为公路-I 级244 座，公路-Ⅱ级4823 座，低于汽车-10 级189 座，汽车-10 级499 座，汽车-13 级140 座，汽车-15 级2318 座，汽车-20 级1552座，汽车-超20 级109 座，贵州省农村公路桥梁设计荷载统计，如图3所示。

综上分析，按照跨径分类，小跨径桥梁占有较大比重，占统计桥梁总数的76.3%；按照技术等级分类，有9.16%的桥梁处于4-5 类，该类桥梁状态描述为关键桥梁构件存在非常严重的缺失或损坏，对于乡村公路桥梁的承载以及使用性能具有一定影响，对乡村桥梁的投入使用以及相关构件存在较大不确定性，造成桥梁不能如期使用，上述问题的存在不仅造成乡村桥梁出现致命性打击，桥梁处于危险状态，还危及周围乡村人民的财产及生命安全；贵州省农村公路超过45.54% 的桥梁建于2000年前，分布在农村各类道路中较多桥梁所处的公路质量指数普遍都很低，如四级或等级外公路，桥梁设计荷载指数普遍较低，如汽车-15 级，甚至低于汽车-10 级。依照桥梁的不同类型区分，超过60%的桥梁为拱桥，表明贵州省公路桥梁以拱桥为主体[4]。

2 典型病害

结合拱式桥与梁式桥的典型病害，对贵州省中小跨径桥梁的病害进行归纳总结，其典型病害及成因如下。

2.1 上部结构

2.1.1 主拱、腹拱圈泛碱和渗水

病因：由于梁端封闭不严或混凝土破损，雨水下渗后从板底裂缝渗出，导致析白。

2.1.2 主拱、腹拱圈开裂和变形

病因：一是主拱圈整体强度达不到相关标准。由于主拱圈的各个部位强度不能达标，影响到了主拱圈在弯、拉、压、剪的实际情况，存在各个方向出现裂开的痕迹。

二是石块强度不合格。上部结构当中的主拱圈由于石块强度达不到标准的影响，其中少部分石块强度普遍较低，使其出现裂缝现象。上述主拱圈虽然在各个方面的强度能够达到相关标准，但是有一小部分石块出现强度不足等情况，由于不确定因素，在不同类型的因素下造成大面积开裂，上述开裂的方向在大部分实际情况当中为纵向，出现的开裂裂缝大多在单独的石块。

三是由于石块本身出现问题发生开裂现象[5]。农村桥梁的主拱圈在通常情况下采用的块石多为石灰岩，在石灰岩使用很长时间之后，由于生态环境以及自然条件的影响之下，使得石灰岩沿着纹路的方向造成大面积裂缝。

四是基础、墩台等发生移动造成其出现裂缝。相关危害：在其出现裂缝之后，使得主拱圈的强度直线下滑，实际情况非常严重时（如横向发生全部开裂）造成其所受到的压力发生变化，乡村桥梁的受力面积发生不良影响；五是由于施工不规范，标高控制不严，板间错台填料不饱满，或因填缝由微裂缝因荷载作用扩展变宽导致。典型病害详见图4。

2.1.3 梁板渗水、开裂和钢筋外露

病因：其一，建设年代久远，设计不规范，承重能力低；其二，车辆超载；其三，施工不规范。梁板渗水、开裂和钢筋外露，详见图5。

2.1.4 支座老化、开裂

病因：其一，支座安装不规范；其二，简易垫层支座的油毡老化破裂、滑动面夹杂异物、橡胶支座橡胶老化开裂、剪切变形、支座被掩盖等，使得支座失去自身的相关性能。

2.1.5 桥面板断裂和钢筋外露

病因：其一，运营过程中，车辆反复作用产生的局部冲击力和剪切力致使路面产生裂缝；其二，由于施工不规范或养护不到位产生的混凝土表观缺陷，混凝土保护层较薄，导致箍筋锈胀，使表面混凝土脱落，产生露筋，从而钢筋外露受到腐蚀[6]。

2.2 下部结构

2.2.1 桥墩渗水和碱蚀

饲料采用的是海大集团凡纳滨对虾专用饲料作为基础饲料，分别添加0.3 g/kg的杜仲提取物对照组，(0.3+0.08)、(0.3+0.12)、(0.3+0.16)g/kg杜仲提取物和胆汁酸共3个添加梯度的试验组。配制饲料前先将杜仲提取物和胆汁酸充分溶解，采用梯度稀释的方法制作各个试验组饲料，将制好的饲料自然风干，分别储存在-20℃的冰箱中备用，饲喂前将饲料解冻至室温。

病因：桥台与路堤搭接处桥面排水不良，或因伸缩缝破损桥面雨水渗下引起。

2.2.2 桥墩、桥台开裂

病因：一是，温度变化产生裂缝；二是，混凝土的收缩产生裂缝；三是，施工工艺质量低劣产生裂缝；四是，混凝土养护不当产生裂缝；五是，地基变形、钢筋锈涨、外力荷载等因素造成[7]。

2.2.3 桥墩垮塌

病因：水流冲击作用及腐蚀等。

2.2.4 桥台渗水和碱蚀

病因：桥台与路堤搭接处桥面排水不良，或因伸缩缝破损桥面雨水渗透引起[8]。

2.2.5 墩台基础冲空、沉陷、开裂和局部空洞

病因：水流冲击作用及腐蚀等。墩台基础冲空，详见图6。

2.3 桥面系

病因：一是运营过程中，车辆反复作用产生的局部冲击力和剪切力致使路面产生裂缝；二是经过长期的车轮荷载碾压和冲击，引起桥面铺装开裂，逐渐发展成坑槽；三是由于施工不规范或养护不到位产生的混凝土表观缺陷[9]。

2.3.2 伸缩缝堵塞破损

病因：施工不规范及养护不到位所致。

2.3.3 栏杆和护栏破损

病因：保护层厚度不足，护栏内部钢筋氧化锈蚀后，体积膨胀导致表面混凝土开裂，直至严重剥落。

2.3.4 排水系统堵塞

病因：施工不规范以及后期维护不及时所造成。

3 典型病害

上述病害在调研桥梁中较为普遍，同时这些病害在其他农村公路桥梁上也很常见，根据贵州省农村公路的目前发展状况和相关病害，对相关工作人员就后期养护方面给出几点建议：

一是对于桥梁的养护，要限制超载和超限荷载作用在桥面上。相关研究发现，汽车轴载对桥台、墩柱等结构产生影响。当汽车的轴载为0～10t/m 时，墩顶处受力最大；大于10t/m 后，桥墩顶会发生较大变形并开裂或下沉，甚至倒塌，因此应严格控制车辆的轴载值。另外，还要考虑行车速度与车速之间存在一定关系。如果采用大吨位货车，其自重将增大至200kg 左右。所以，合理地选择路面等级是保证公路安全畅通的重要条件之一[10]。

二是对桥梁主体结构加以重视，将上部桥梁构造当中的缺陷和不足加以弥补。在保证其品质前提下尽可能延长使用寿命。桥梁结构下部需要相关工作人员进行定期清洁工作。当墩台表面出现灰尘或其它杂物时可以用刷子处理即可；另外还需要经常检查桥面铺装层以及钢筋网是否有脱落或者断裂情况发生等问题。如发现此类现象一定要及时通知相应人员给予处理[11]。

三是重视相关附属设施，对桥面的积水以及垃圾等定时进行清除，对于桥梁的防水层以及铺装设施进行严格检查，全方位掌握桥面状况，如发现问题应当在第一时间进行修补处理工作。要对伸缩缝当中所隐藏的垃圾以及灰尘进行全方位清理，使其发挥出自身价值。

4 结论

对贵州省农村公路桥梁进行了研究，主要结论如下：

第一，贵州省农村公路桥梁按照跨径分类，小跨径桥梁占有较大比重，占统计桥梁总数的76.3%，有45.54%的桥梁建于2000年前分布于农村各类道路中较多桥梁所处的公路质量指数普遍都很低。

第二，贵州省农村公路桥梁典型病害有上部结构主拱、腹拱圈和梁板的泛碱、渗水和开裂；下部结构桥墩桥台的渗水、碱蚀和开裂；桥面系桥面铺装坑槽和裂缝等。

第三，针对贵州省农村公路桥梁典型病害提出了相应的养护对策：限制超载超限车辆、设置限载限速标志；重点关注桥梁主体结构，及时处治上部结构表面破损以及裂缝等病害；关注引起主体结构损坏的附属设施，及时排除积水、清理泄水孔杂物。