四川公路桥梁震后抢通、保通及恢复技术

四川公路桥梁震后抢通、保通及恢复技术
汶川地震造成了公路桥梁的巨大破坏，仅四川省境内国省干线公路上的受损桥梁就达千余座。

桥梁的主要震害类型可归纳为：垮塌、落梁、梁体移位、梁体开裂、桥墩开裂、桥墩压溃或剪断、崩塌落石砸毁桥梁等。

面对急迫的抢险救灾和恢复重建，打通生命线通道是首先需要解决的关键问题；而桥梁作为生命线通道中的控制性节点，其安全与否，至关重要。

在抢通、保通和灾后恢复重建等三个阶段中，面对的情况和要求是完全不同的，采取的技术措施也不一样。

现将汶川地震抗震救灾期间的桥梁处治技术加以总结，对与常规桥梁加固技术不同之处予以阐述。

1．震后抢通阶段
本阶段的首要目标是“通”，可以限载限宽通行；特点是“快”，因此提出的加固措施必须以最简单的方式、最快捷的方法，并能在最短的时间内完成。

该阶段所承担的安全风险最大，必须分段逐点设置交通管制。

地震发生后，要让抢险救援人员和救灾车辆第一时间能赶到现场，必须确保生命线通道的通行。

本阶段必须派出有经验的桥梁工程师开展现场调查，依据本身经验，了解桥梁的损坏情况，正确评估桥梁的损毁程度，及时判断桥梁能否通行、限载通行，及时提出抢通措施和加固方案。

该阶段一般不动用检测仪器和设备，也没有大型装备，以目测和简单的丈量为主。

针对损毁和严重损伤的桥梁，抢通技术可归纳为如下几类：
1.1 便道绕避
桥梁完全垮塌，或严重损毁，短时间内无法加固，当有条件能在桥侧另辟便道时，一般采用此法。

该通道一般还要满足后期的保通和灾后恢复重建阶段的通行。

如国道213线百花大桥第五联5×20m连续梁完全倾覆倒塌，其余多个桥墩被压溃倾斜，梁体严重移位，该桥已完全丧失利用价值，只能在桥侧修抢险便道，供抢险救灾车辆和人员通行（图1）。

图1 百花大桥侧的临时抢险通道
1.2 设置槽渡
跨越水库的桥梁被震毁，或崩塌山体堵塞河道形成堰塞湖、淹没公路，一般临时设置槽渡，供抢险人员和车辆通行。

如国道213线映秀至汶川段的老虎嘴堰塞湖淹没公路，在两岸选择合理位置，临时开辟简易码头，采用槽渡运送救援人员和车辆（图2）。

图2 老虎嘴堰塞湖槽渡
1.3 搭设便桥
一般跨越河流或沟谷的桥梁被震毁，而必须利用桥梁来保证生命线通道的通行，只能在原桥附近修建便桥。

最快捷、最可靠、最灵活的是采用公路战备钢桥，可根据跨度和载重标准需求，灵活搭配组合；另外还有成套成熟的安装工艺及相应的配件，但其跨越能力一般控制在60m以内。

桥台及基础形式必须因地制宜、灵活处理，初期一般不用大量混凝土。

可以用型钢笼，内填片块石作桥台来支撑梁体，但防冲刷问题是必须考虑的，根据季节情况，分步采取措施。

如映秀至汶川公路上的彻底关大桥被巨石砸断后，在该桥下游200米修建60米跨度的
临时钢桥供抢通、保通和灾后重建使用（图3）。

该桥因跨度大、交通量大、使用时间长而实行严格限载和交通管制，设置专门的养护人员，明确养护责任和养护要点，安排技术人员定期检测，确保了桥梁的安全。

图3 彻底关钢便桥
1.4 桥上架桥
当上部梁体发生严重纵向移位，但未落梁，而桥墩基本完好，偏移小，有足够承载能力时，一般可用公路战备钢桥跨越严重移位的桥跨，在梁底附着桥墩设临时支撑，防止通行车辆振动，导致落梁发生。

如寿江大桥映秀岸梁体严重移位，接近落梁，临时用公路战备钢桥跨越（图4）。

震后的寿江大桥梁体严重移位临时处治后的寿江大桥
图4 寿江大桥桥上架设临时钢桥
1.5 半幅限行
当上部梁体发生严重移位，难于保证全幅通行安全时，可采用隔离措施为单车道半幅
通行，还可起限载作用。

极重灾区许多受损桥梁初期采用这种方式处理。

2．保通阶段
该阶段目标是维持通行、提高能力；保障在抢险期间的通行安全；还要满足灾后重建的大量运输，该阶段具有交通量大、重车比例高的特点，因此需逐步提高通行条件。

本阶段应利用仪器设备对桥梁进行全面检测评估，提出的加固方案尽可能兼顾后期的恢复重建。

根据桥梁的损坏程度，分轻重缓急，首先要依靠施工设备对损坏较严重的桥梁进行加固。

加固方案尽可能一步到位，兼顾长期效果，因此也是后期灾后恢复重建阶段的一部分工作。

3．灾后恢复重建阶段
本阶段的目标是：确保结构的长期安全，恢复至其使用寿命；合理采用桥梁抗震技术，适当提高桥梁的抗震能力；一般情况下需恢复至原设计标准，满足设计规范。

采取的方法是在详细检测、全面评估的基础上，开展加固设计，形成较完善的设计文件。

除采用一般的旧桥加固技术外，还根据震害和外部环境特点，采取一些特殊加固技术。

3.1 同步顶升、整联复位
灾区大部分梁式桥的结构形式为先简支后桥面连续，发生纵横向移位的梁体采用了整联各片梁同步顶升，整体复位，而不破坏桥面连续构造。

每片梁各自由两个扁千斤顶支撑，由于每一联的梁片数多，整联需布设数十个千斤顶，必须采用同步控制技术，将整联均匀顶升，更换临时带四氟板的支座，以减小移动时的摩擦力。

同时在盖梁的侧面或顶面钻孔植筋，分别固定纵横向反力架，反力架与梁体间设置千斤顶提供梁体复位力。

如都江堰至映秀高速公路的庙子坪岷江大桥引桥，一联4跨，200米长，共40片T梁，重达8000吨，采用了80个扁千斤顶同步顶升，更换临时支座，纵横向顶梁，整联逐步复位后，再更换永久支座（图5）。

整体复位过程示意图
顶升用的扁千斤顶钢制反力架
千斤顶顶升梁体千斤顶施加复位反力
图5 庙子坪大桥整体复位
3.2 桥墩置换
震后上部梁体损伤较小，完全可以利用；而下部桥墩和基础受损较严重，无法复原或难于加固时，可采用置换桥墩的方式。

如都江堰至映秀高速公路新房子大桥连续梁部分震后梁体移位60厘米，地基变形，桥墩严重倾斜，无法矫正，对严重损伤的四个桥墩予以置换，即增设桩基、临时支墩支撑梁体，破除原桥墩，重新施工新桥墩，再进行梁体复位（图6）。

震后桥墩倾斜，地面拉裂桥墩置换施工
恢复后的新房子桥连续梁部分
图6 新房子大桥桥墩置换
3.3 钢套加固桥墩
桥墩严重开裂、压溃或剪坏，而基础基本无损伤，圆形墩可采用外包钢管，再内灌混凝土予以加固；大尺寸、深水方形墩可采用下沉钢套箱，内灌混凝土予以加固。

震后墩身发生剪切破坏外套钢管加固
图7 K26+773大桥墩身加固
映秀至汶川公路K26+773大桥的斜剪破坏，该墩用外套钢管，内填混凝土加固（图7）。

都江堰至映秀高速公路的庙子坪岷江大桥5号主墩通过蛙人水下摄像检测发现，在水下约50米和60米处出现两道环向裂缝。

经检算评估，开裂处的主筋未达到屈服状态，通过适当补强，主墩承载能力完全能满足要求。

多方案比较后，最终确定在墩柱出现裂缝节段采取双壁钢箱+内浇砼的“穿靴”加固方案进行裂缝封闭与局部加强，并增加墩底节段的延性（图8）。

浮箱上拼装钢箱，起吊下沉主墩加固过程示意图
修复加固后的庙子坪岷江大桥
图8 庙子坪大桥墩身加固
具体实施步骤如下：
1）在岸上分节段分块制作双壁钢箱；
2）利用水上平台，逐段拼接施焊形成完整的双壁钢箱；
3）采用高压射水，清除墩壁青苔，并凿毛墩壁以利新老混凝土结合；
4）利用桥上的龙门吊机下放重达400吨的双壁钢箱至水下60米的承台上，箱底用橡胶密封；
5）向钢箱与桥墩之间的空间灌注水下不分散混凝土。

3.4 减隔震技术
矮墩桥梁应采用隔震技术，减弱地震对桥梁的作用，恢复重建中部分桥梁采用了铅芯隔震支座。

高墩长桥应重视防落梁和限位技术，如设置阻尼器，增设防落梁措施等。

3.5 增加桥墩塑性铰区域的延性
谨防桥墩在地震作用下发生脆性破坏，在墩身外侧增加钢套能有效改善桥墩的延性；另外桥墩塑性铰区域外缠纤维，也能有效改善桥墩的延性（图9）。

在条件许可时，应对一些高烈度区的老桥桥墩进行延性补强。

桥墩底部包裹钢管，上部包裹碳纤维
4．结语
桥梁震害的修复加固技术除使用了一般旧桥加固技术外，还有许多新技术，基于震害损伤评估，必须因地制宜，方式多样。

在不同的阶段，由于目标不同，采取处治方式也不同。

震后道路首先要“通”，再逐步采取加固措施，使桥梁使用性能满足要求，安全风险在可控状态。

在桥梁的抢通、保通和恢复重建阶段中，遇到和克服了许多技术难题，还有许多难题需进一步研究解决，如桩基的损伤识别技术、震后桥梁恢复后的验收评定标准等。

汶川地震后，四川交通系统得到了交通运输部和许多兄弟单位的支持和帮助，许多领导和专家多次深入灾区，指导抗震救灾工作，在此表示诚挚的谢意。