地震對山區(qū)橋梁的危害及其對策分析

江潤

摘 要：隨著我國東西部地區(qū)經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展，交通網(wǎng)的建設(shè)隨之覆蓋絕大部分山地區(qū)域，而橋梁作為交通網(wǎng)上的重要節(jié)點，其重要程度也隨著交通的發(fā)展而更加顯著。本文就以地震災害背景下，對山區(qū)橋梁的搶修技術(shù)進行研究。

關(guān)鍵詞：山區(qū)橋梁;地震災害;橋修技術(shù)

1 地震所導致的梁體移位的危害機理及搶修重點

地震對簡支梁橋造成的危害主要表現(xiàn)為梁體移位，包括縱向移位、橫向移位和平面轉(zhuǎn)動，且移位多發(fā)生在伸縮縫位置。當梁體移位過大超過了支撐范圍時，還有可能造成落梁。對于山區(qū)橋梁，地理環(huán)境復雜，若梁體發(fā)生移位卻不迅速處理，則可能導致落梁。落梁后臨時搭建鋼梁或新建橋梁均相當不易。因此，對發(fā)生梁體移位的橋梁采取加固措施和復位處理，防止橋梁上部結(jié)構(gòu)落梁是很有必要的。對于梁（板）橋，應(yīng)采用縱、橫向約束裝置限制梁的位移，例如采用拉桿、鋼筋混凝土擋塊、錨桿等。梁與墩帽可采用錨栓連接，T梁在端橫隔板之間可采用螺栓連接。擋塊和錨桿要滿足產(chǎn)生預計地震力時的抗剪要求。對于曲梁橋，應(yīng)采用上、下部結(jié)構(gòu)之間用錨栓連接的方式。在梁與梁之間和梁與橋臺胸墻之間設(shè)置彈性墊塊，以緩和地震的沖擊力。

2 地震所導致的擋塊破壞的危害機理及搶修重點

擋塊作為我國采用最多的防止橋梁落梁的構(gòu)造措施，在防止橫向落梁以及主梁位移等方面起到了積極作用，在梁式橋的運用中普遍采用混凝土橫向擋塊。地震作用下梁體撞擊擋塊，導致?lián)鯄K破壞。雖然擋塊毀壞眾多，但體現(xiàn)了犧牲次要構(gòu)件保證主體結(jié)構(gòu)安全的抗震設(shè)計原則。這與梁體移位后進行復位或落梁后進行重新搭建相比，無疑是經(jīng)濟的。但過大的擋塊會導致上部結(jié)構(gòu)過大的剛度，對橋梁整體抗震不利，因此在搶修過程中應(yīng)選擇合理的擋塊尺寸及配筋。

3 地震所導致落梁的危害機理及搶修重點

地震時造成落梁的危害機理復雜多樣，影響較輕的是當梁體移位過大超過了支撐范圍時造成的落梁。這種情況下橋梁的下部結(jié)構(gòu)包括橋墩、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)所受到的損壞程度較輕，可在此基礎(chǔ)上將主梁直接進行替換，或者可利用321戰(zhàn)備鋼橋?qū)ζ溥M行修補。321戰(zhàn)備鋼橋是在原英制貝雷梁橋的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情和實際情況研制而成的快速組裝橋梁。從1965年定型生產(chǎn)以來，經(jīng)多年使用的實踐證明，這種橋梁在過去的較長時間里，在所有用人力架設(shè)的裝配式公路鋼橋中，是一種較為完善的、作為應(yīng)急交通保障的鋼橋，被公認為同類橋梁中適應(yīng)性最廣的鋼質(zhì)組合結(jié)構(gòu)橋梁，并在橋梁搶修以及道路保通中廣泛應(yīng)用。

4 地震所導致墩臺受損的危害機理及搶修重點

通常來講，橋梁上部結(jié)構(gòu)相對于橋墩的橫向抗彎剛度更大，造成橋梁具有明顯上剛下柔的特點。強震作用下上部結(jié)構(gòu)與墩臺之間發(fā)生相對錯動，進而造成橋墩破壞。其震害主要表現(xiàn)為：混凝土剝落露筋，墩身開裂、壓潰，橫系梁剪切破壞、蓋梁開裂等，此外，地基失效、基礎(chǔ)不均勻沉降也會引起橋墩傾斜、滑移、下沉等。橋臺是橋梁兩側(cè)岸邊的支撐部分，通常建在岸邊原域填土之上。在強震作用下，梁體與橋臺發(fā)生碰撞容易造成胸墻、翼墻、側(cè)墻的開裂，同時地基的失效也會引起橋臺傾斜、下沉，甚至傾倒、坍塌。橋臺主要有樁柱式和重力式兩種其震害現(xiàn)象主要為：樁柱式橋臺的樁柱傾斜、開裂、折斷;重力式橋臺的胸墻、翼墻及側(cè)墻開裂，臺體移位、下沉等。

由于下部結(jié)構(gòu)的維修遠比上部結(jié)構(gòu)復雜，特別是在橋墩損壞的情況下想要更換橋墩幾乎是不現(xiàn)實的，因此對于墩臺結(jié)構(gòu)受到損壞的橋梁應(yīng)視情況判斷是否還對既有橋梁進行修復加固處理。針對橋臺，特別是單跨簡支梁的橋臺，由于其兩邊支撐部分通常建在岸邊原域填土之上，如果其基礎(chǔ)受損，其修復難度也極大，因此也應(yīng)考慮是否對既有橋梁的橋臺進行處理。山區(qū)橋梁搶修任務(wù)中，往往面臨時間緊、任務(wù)重、施工條件艱難的客觀問題，在針對因基礎(chǔ)失效而出現(xiàn)的墩臺問題時，多數(shù)情況都可考慮放棄對既有橋梁的修復而采取選擇其他合適的地形位置搭建臨時橋梁或者搭設(shè)臨時橋臺的方案。

5 地基及基礎(chǔ)震害

歷次震害表明，地基失效和砂土液化會使得地基承載力不足、穩(wěn)定性極差，幾乎都會直接引起基礎(chǔ)破壞，進一步導致墩臺傾斜、滑移、斷裂、失穩(wěn)，甚至引發(fā)落梁或垮塌。

對于基礎(chǔ)失效的橋梁，有隨時可能毀壞的危險，因此在對既有橋梁進行利用之前，首先應(yīng)對基礎(chǔ)部分進行全面細致的安全分析，并對其進行加固處理，確保后期工程的安全。但對基礎(chǔ)的加固工程普遍加大、難度較高，在搶險救災過程中通常不支持采用。

6 結(jié)語

我國是一個地震災害頻發(fā)且交通網(wǎng)絡(luò)覆蓋面巨大的國家，山區(qū)橋梁搶修工程在各種災害事件中都有著舉足輕重的意義。本文，選取就地震背景下圍繞山區(qū)橋梁的搶修技術(shù)進行分析，結(jié)合山區(qū)橋梁的特點研究其搶修過程中的技術(shù)挑戰(zhàn)以及對策分析，希望能夠為交通應(yīng)急以及搶險救援領(lǐng)域的相關(guān)人員和管理決策者提供一定的基礎(chǔ)認識和有益的參考，從而提高在應(yīng)急領(lǐng)域內(nèi)的能力和水平，為在今后順利開展搶險救援等重大任務(wù)打下基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]李豹. 山地災害對重大橋梁結(jié)構(gòu)安全的影響分析及對策研究.西南交通大學碩士論文，2018，26-31.

[2]宋恒揚.汶川大地震橋梁震害對山區(qū)既有簡支梁橋抗震加固的啟示.人民交通出版社，2002，6.

[3]吳洪朗.都汶路徹底關(guān)321鋼橋搶險施工技術(shù).人民交通出版社，2002，6.