淺談公路調(diào)治構(gòu)造物的類型、養(yǎng)護和加固

王 欣,劉劍鋒

(1.五常市公路管理站;2.前嫩高速公路建設(shè)指揮部)

1 主要調(diào)治構(gòu)造物的類型和作用

(1)導(dǎo)流堤是從橋臺向河流上、下游延伸,在平面上呈喇叭口形的構(gòu)造物。其作用是把橋頭引道所阻擋的河灘水流順暢地導(dǎo)入橋孔,并平穩(wěn)地進行擴散。導(dǎo)流堤的平面位置、形狀和尺寸大小,取決于橋孔長度、橋孔位置、引道阻擋水流流量、水流狀況、河灘和河槽的地形、地貌等因素。對于情況復(fù)雜而重要的橋梁,可用單獨的水力模型試驗確定導(dǎo)流堤的尺寸大小等,對于一般橋梁則往往采用經(jīng)驗性的方法確定。在挾沙量不大的河流中,導(dǎo)流堤的上游段常采用變曲率的曲線形,例如橢圓弧和多心圓弧等,上游端部曲率最大,近橋臺處曲率最小;導(dǎo)流堤的下游段常采用直線或接近于直線的圓弧段,擴散角 5°～10°。在山前區(qū)變遷性河段中,由于河床寬淺、水流挾沙量大,常將導(dǎo)流堤的上游端延伸至洪水泛濫邊界之外,做成封閉式導(dǎo)流堤,以免水流漫溢改道造成災(zāi)害。導(dǎo)流堤一般由土石填筑成實體,頂部高出設(shè)計洪水位,邊坡都預(yù)加固以防沖刷。

(2)丁壩,又稱挑水壩,是與河岸或路基導(dǎo)流堤等成丁字形,與水流方向的夾角約為 60°～90°的構(gòu)造物。其作用是將水流挑離河岸或構(gòu)造物,并使泥沙在壩根附近的三角形地帶沉積形成新的水邊線,以達到保護河岸和構(gòu)造物免受沖刷的目的。丁壩可以單個使用,也可幾個并列成丁壩群使用。

(3)順壩是順水流方向設(shè)置于河岸旁的構(gòu)造物,通常設(shè)置在預(yù)計要形成新水邊線的河床上。順壩上游端嵌入河岸,下游端或壩的中部可留缺口,供少量水流出入。順壩高度一般在高水位和中水位之間,水位較低時,順壩可引導(dǎo)水流,水位較高水流漫過壩頂時,順壩還能使水流挾帶的泥沙沉積于壩后的低洼處,起到鞏固河岸的作用。為了加速壩后淤填速度,可在順壩和河岸之間的低洼地上修筑幾道垂直于順壩的格壩。順壩和格壩可一次建成,也可分期加高。

丁壩、順壩和格壩可用土石填筑成實體式的,也可用木樁及樹枝調(diào)治構(gòu)造物做成透水式的,但后者大都只用作臨時性構(gòu)造物。

2 調(diào)治構(gòu)造物的養(yǎng)護

(1)為保證公路暢通無阻,必須加強現(xiàn)有橋梁調(diào)治構(gòu)造物的檢查和保養(yǎng)、維修與加固工作,使其經(jīng)常處于完好的技術(shù)狀態(tài),延長其使用年限。

(2)養(yǎng)護、維修工作包括以下內(nèi)容。

①技術(shù)狀況檢查。

②建立和健全完整的構(gòu)造物技術(shù)檔案。

③調(diào)治構(gòu)造物的安全防護。

④調(diào)治構(gòu)造物的經(jīng)常保養(yǎng)、維修與加固。

(3)按規(guī)定對調(diào)治構(gòu)造物進行檢查。遇有缺損,應(yīng)即進行修理、更換和恢復(fù)。在流冰和洪水期間應(yīng)及時采取防護措施。木結(jié)構(gòu)應(yīng)有消防措施。

(4)當調(diào)治構(gòu)造物遭受流冰、洪水、漂流物、船舶撞擊、滑坡、地震等自然災(zāi)害或事故后,應(yīng)立即對構(gòu)造物作詳細檢查。查明破損狀況,采取應(yīng)急措施

(5)在調(diào)治構(gòu)造物的使用中應(yīng)查明橋位處河床狀況和構(gòu)造物變化等情況,并作好記錄,主要包括下列內(nèi)容。

①橋位處河床狀況：包括河槽對橋梁的相對位置、寬度;河灘寬度、土質(zhì);有無沙洲、沖擊層、支流和沖刷坑;以及植物覆蓋和航行情況。

②各種水位標高及觀測日期。檢查橋墩上常設(shè)的水位標尺是否鮮明完好。

③洪水通過形態(tài)：包括流速、主流方向及流量;水流是否偏離正常通道以及有無漂浮物等。

④結(jié)冰及流冰狀況：結(jié)冰時間、封冰范圍;流冰開始和持續(xù)時間及流冰尺寸。

⑤調(diào)治構(gòu)造物工作狀況：是否能正常發(fā)揮調(diào)治功能,著重檢查橋下有無沖刷、淤積繼續(xù)發(fā)生。

(6)洪水前后應(yīng)巡視并及時清除調(diào)治構(gòu)造物上的漂浮物。

(7)導(dǎo)流堤、丁壩、順壩、梨形壩的邊坡,受到洪水沖刷和波浪、流水沖擊,坡腳發(fā)生局部破壞時,應(yīng)及時拋填片石防護。

3 調(diào)治構(gòu)造物的修理與加固

(1)砌石的調(diào)治構(gòu)造物,由于遭受漂浮物的撞擊,發(fā)生基礎(chǔ)沖空,砌體開裂等,應(yīng)即修理。

(2)如調(diào)治構(gòu)造物的邊坡,不足以防御流水沖擊,應(yīng)進行加固。加固的高度：淹沒式的,應(yīng)加固至壩頂;非淹沒式的,應(yīng)高于設(shè)計洪水位以上至少50cm。

(3)通過一定時期的觀察,發(fā)現(xiàn)調(diào)治構(gòu)造物的位置不當,或個數(shù)、長度等不合理,不能發(fā)揮正常作用時,應(yīng)在洪水退后進行改善。

(4)河床沖刷嚴重危及墩臺基礎(chǔ)時,視實際情況,分別進行下列處治。

①河水較淺的,在枯水時期修理(按《公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》4.4節(jié)的方法)墩臺基礎(chǔ)沖空部分,對河床作單層或雙層片塊石鋪砌。

②河水較深,施工困難時,可用沉石籠或拋石護基等方法。

③如流速較大或河床縱坡過大,沖刷很嚴重且不通航小河流,可在下游適當?shù)攸c修筑攔砂壩,以緩和流速,使河床斷面逐漸恢復(fù)原狀。

④當河道變遷,流向不順,或因橋梁上下游河道彎曲,形成斜流或渦流危及橋梁墩臺和基礎(chǔ)、橋頭引道時,應(yīng)因地制宜地增設(shè)導(dǎo)流堤、丁壩等調(diào)治構(gòu)造物,以維護橋頭河床穩(wěn)定和橋梁安全。

4 調(diào)治構(gòu)造物養(yǎng)護的技術(shù)措施

(1)養(yǎng)護管理應(yīng)貫徹“預(yù)防為主、安全至上、防治結(jié)合”的工作方針。消除導(dǎo)致構(gòu)造物損毀的因素,努力提高構(gòu)造物的耐久性、安全性和抗災(zāi)能力。

(2)推廣應(yīng)用先進的養(yǎng)護技術(shù)和科學(xué)的管理方法,改善養(yǎng)護施工手段,提高養(yǎng)護技術(shù)水平。

(3)全面貫徹執(zhí)行《公路橋梁養(yǎng)護管理工作制度》,加強橋梁調(diào)治構(gòu)造物的檢查、維修、加固。

(4)對原有技術(shù)標準過低的構(gòu)造物應(yīng)進行分期改善和增建,逐步提高橋梁的使用質(zhì)量和服務(wù)水平。