地方干線公路橋梁與隧道突發(fā)斷道應(yīng)急搶修技術(shù)研究

趙正峰

洛陽市公路管理局洛界高速公路管理處，中國·河南 洛陽 471000

1 引言

如果大量的橋梁以及隧道被破壞，將會造成嚴(yán)重的交通擁堵，造成物資無法及時的運(yùn)輸，救援人員也無法及時到達(dá)，拖延救援進(jìn)度。在之前，由于對資源的大量開發(fā)沒有采取根本性的控制措施，造成了非常嚴(yán)重的環(huán)境破壞。例如，植被破壞、土壤受到嚴(yán)重侵蝕、發(fā)生泥石流等。

2 研究的意義

在中國，經(jīng)常會出現(xiàn)各種地質(zhì)災(zāi)害，由于受到實際經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)條件的限制，橋隧道工程在竣工后，在后續(xù)的運(yùn)營當(dāng)中經(jīng)常會被破壞。交通線的破壞將對地區(qū)經(jīng)濟(jì)以及人民生活造成重大影響。運(yùn)輸線屬于區(qū)域之間的一種良好鏈接。公路運(yùn)輸占據(jù)總運(yùn)輸量的50%以上,很多人員以及物資都需要利用公路以及橋梁完成運(yùn)輸。災(zāi)難一旦發(fā)生，將不可避免地阻礙運(yùn)輸?shù)捻槙承?。橋梁以及隧道工程部門具備特殊性，對人們的生活以及社會經(jīng)濟(jì)造成了比較大的負(fù)面影響[1]。其也屬于戰(zhàn)爭當(dāng)中比較關(guān)鍵的攻擊目標(biāo)，如果它在戰(zhàn)爭當(dāng)中遭到破壞，很可能會對后勤供應(yīng)以及軍隊的行動造成重大影響。通過深入研究橋梁隧道應(yīng)急救援方法，可以更好地建立應(yīng)急救援工作的解決方案庫，如果遇到這種問題，可以比較各種救援方法以及途徑，按照現(xiàn)場實際情況選擇最佳的救援方案，非常方便以及及時，可以創(chuàng)造很大的社會實際價值。因此，研究如何在緊急的情況之下保障橋梁以及隧道的通暢性具有積極的意義。

3 公路橋梁以及隧道的狀況

3.1 設(shè)計不周全

在橋梁設(shè)計的過程中非常的注重橋梁構(gòu)件的強(qiáng)度計算，而對耐久性設(shè)計卻非常的忽略。在1960—1990年這個時間段設(shè)計的公路橋梁對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有非常嚴(yán)格的要求，而對耐久性設(shè)計卻不是非常的重視。當(dāng)前，橋梁部件在材料方面出現(xiàn)比較老化的情況，侵蝕以及破壞非常的嚴(yán)重，直接影響公路橋梁的安全使用。公路橋梁的使用壽命不僅需要由構(gòu)件的強(qiáng)度決定，還需要由構(gòu)件的耐久性決定，即主要由構(gòu)件在使用期間保持的強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)完整性所決定。由于受到技術(shù)水平以及經(jīng)濟(jì)條件的限制，中國的公路橋梁在那個階段對耐久性的設(shè)計不是非常的受重視，在設(shè)計的過程中不會考慮具體的使用壽命，也沒有實施比較詳細(xì)的計算。因此，目前很多的公路橋梁在耐久性方面存在嚴(yán)重的不足之處，使用壽命很難達(dá)到一定的預(yù)期效果，造成這些公路橋梁出現(xiàn)提前損壞的情況[2]。

3.2 忽略維護(hù)管理

第一，公路的養(yǎng)護(hù)管理可以更好的保持路面質(zhì)量，但是縱觀實際情況，工作人員并沒有對橋面、伸縮縫以及護(hù)欄等實施相應(yīng)的維護(hù)管理，這些部位會由于老化以及變形而遭受一定的損壞，并且之前的鋼制軸承會由于腐蝕并逐漸的失效。第二，關(guān)于橋梁的檢查不足，在橋梁的使用期間，由于構(gòu)件材料的劣化以及外部因素的影響，會出現(xiàn)各種各樣的問題，只有通過不斷的檢查，才可以及早地發(fā)現(xiàn)病害，評估其具體技術(shù)狀況，并提供維護(hù)對策，才可以方便后續(xù)的維護(hù)以及管理。

3.3 不重視中小型橋梁的輔助設(shè)施設(shè)計

現(xiàn)有的很多公路橋梁關(guān)于橋面鋪裝的加固物比較少，例如，沒經(jīng)過處理的鋼筋混凝土護(hù)欄在抗沖能力方面比較低，橋面排水系統(tǒng)的設(shè)置也不夠合理，不存在檢查通道等，經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，存在56%的橋梁部件在設(shè)計方面有缺陷問題，橋面鋪裝層的厚度比較薄，并且鉸縫接頭失效，從而使承重構(gòu)件在重型車輛形式的過程中出現(xiàn)斷裂的可能。與此同時，通航的河橋缺乏防撞保護(hù)設(shè)施，通航的船舶與墩臺相撞使橫梁以及平板受到破壞，存在比較嚴(yán)重的安全隱患[3]。

3.4 不合理的隧道照明設(shè)置

當(dāng)前，選擇現(xiàn)有的照明控制方法會在實際的操作過程中造成相當(dāng)大的電能浪費(fèi)。為了保障車輛的安全通過，隧道照明系統(tǒng)的設(shè)計一般都會采用一些保守的估計方法，即設(shè)計洞穴的外部照亮度是按照洞穴外部的最大亮度以及車輛的最大速度來確定的，但是，在實際的操作過程中，對照明強(qiáng)度的需求通常會遠(yuǎn)遠(yuǎn)的小于設(shè)計值，因此照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計仍然存在較大的改進(jìn)空間。

3.5 隧道存在泄漏現(xiàn)象

隧道泄漏屬于公路一種比較嚴(yán)重的問題，并且在隧道當(dāng)中也屬于比較常見的問題，非常多的隧道都存在漏水現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象，將會使道路出現(xiàn)打滑的情況，這樣對行車安全將會造成較大的危害。特別是在嚴(yán)寒地區(qū)，非常容易形成冰柱，一旦冰柱掉落，會對駕駛安全造成嚴(yán)重威脅[4]。

4 工藝研究

對于在災(zāi)難期間由于橋梁阻塞且無法在短時間之內(nèi)復(fù)的橋梁，無論橋梁是完全損壞還是出現(xiàn)損壞，都必須要及時的完成應(yīng)急通道或者臨時橋的搭建。為了避免損壞原始的橋梁，（建議加上“應(yīng)急”與前文對應(yīng)）通道以及臨時橋梁的位置通常會位于原始橋梁的上游部分或者下游（流速比較低，河床寬度比較小的位置）部分，其在建造的過程中一定要保證通行道路以及橋梁要盡可能的縮短，這樣就可以使勞力以及資金得到節(jié)省。因此，在估算緊急維修費(fèi)用時，一定要注意通道的長度以及連接是否具備暢通性。為了考慮緊急沖撞的情況，結(jié)構(gòu)計算以及設(shè)計圖通常會由材料數(shù)量表以及示意圖之類的數(shù)據(jù)所代替。因此，臨時結(jié)構(gòu)（比如道路以及橋梁）的簡單設(shè)計只需要遵循河流的地質(zhì)情況即可。要大致估算材料的數(shù)量，以便制造商可以及時地進(jìn)行緊急維修，為了使緊急維修的時間縮短，橋梁管理單位可以先計劃橋梁的具體應(yīng)急修復(fù)方法以及材料，并商定相應(yīng)的施工單位。如果橋梁出現(xiàn)被堵塞的情況，制造商需要立即的按照合同之前的規(guī)定實施維修操作，以達(dá)到緊急維修的相關(guān)目的[5]。

4.1 環(huán)氧樹脂

在國際上，利用環(huán)氧樹脂灌漿修復(fù)鋼筋混凝土柱，梁以及其他構(gòu)件當(dāng)中的裂縫問題是比較普遍的。環(huán)氧樹脂對金屬，混凝土以及木材具備較高的附著力，并且穩(wěn)定性比較好，收縮率比較小，還具備滲透性小以及高耐磨性的優(yōu)點(diǎn)。它不僅可以用于建筑中，而且在水利、石化以及航空項目當(dāng)中也得到了很好的應(yīng)用。在制備的過程中一定要嚴(yán)格的按照比例進(jìn)行制造，正確以及詳細(xì)的測量各種材料的比例，可以把環(huán)氧樹脂倒入到加溫攪拌器當(dāng)中，這樣可以保障樹脂溫度不會超過40°。其中，取出相應(yīng)的混合桶，可以注入稀釋劑，增韌劑以及固化劑等并進(jìn)行均勻的混合。每次的配制量都應(yīng)該保持在0.5～2kg，使用的時間不可以超過半小時，否則會出現(xiàn)變稠變硬的現(xiàn)象，難以進(jìn)行再次的施工。環(huán)氧灌漿液固化之后，粘結(jié)強(qiáng)度將會超過粘結(jié)材料本身的強(qiáng)度，實施裂紋灌漿試驗，可以在小混凝土梁裂縫當(dāng)中填充環(huán)氧樹脂，發(fā)現(xiàn)其澆筑性能非常良好。

4.2 臨時支撐

臨時支撐指的是在原始墩的兩側(cè)或者墩下豎立鋼，用于支撐以及加固，以防止由于墩或者覆蓋梁的損壞，開裂以及屈曲而造成支撐力的損失。如果橋墩以及橋面板被嚴(yán)重的損壞，那么臨時支撐框架以及液壓千斤頂可以完全的取代之前的橋墩柱功能。這時候，在考慮橋梁安全性能時，應(yīng)該詳細(xì)的計算工程設(shè)計圖以及臨時支護(hù)的具體結(jié)構(gòu)。此項工作一定會延長應(yīng)急搶修期。因此，如果時間需求增加，臨時支持將完全的取代原來墩柱的功能，而該功能則不屬于緊急維修的范疇。

4.3 防沖刷保護(hù)

可以使用比較重的鵝卵石、混凝土碎片以及石塊等完全的鋪在受侵蝕的深河床上，或者可以把其部分拋在裸露的橋底以及河床上，這樣主要是為了增強(qiáng)河床抵抗侵蝕的具體能力。這種方法主要用于橋梁橋臺以及橋墩的局部保護(hù)，還可以對河岸以及河床起到保護(hù)作用[6]。

4.4 鋼板襯墊

如果橋梁出現(xiàn)損壞，經(jīng)常會發(fā)生梁位移、墊石破碎以及軸承破碎等情況。例如，梁體尚未與墩進(jìn)行分離，并且在墩基臺具備支撐條件，這時候可以使用臨時鋼板進(jìn)行取代折斷或者出現(xiàn)移位的梁支架，并進(jìn)行焊接固定在墩上，這樣就可以恢復(fù)原始的支架功能，它可以與臨時支撐框架以及液壓千斤頂聯(lián)合使用。

5 結(jié)語

總之，緊急以及快速搶通訪問屬于一項需要多方進(jìn)行協(xié)作的工作，并且屬于一項系統(tǒng)性的工程。它需要配備一些適當(dāng)?shù)娜藛T并進(jìn)行不斷的協(xié)調(diào)，這樣可以保障緊急工作的有效性。盡管中國在相應(yīng)的機(jī)制上還不是非常的完善，但是相信隨著對搶險救災(zāi)工作不斷的認(rèn)識以及不斷的提高，關(guān)于中國的橋梁隧道在快速修復(fù)研究方面將會變得越來越完善。