公路桥梁墩（台）基础病害分析及加固措施

田东

摘 要：通过对造成公路桥梁墩（台）混凝土基础病害成因进行简要分析，提出基础维护方法及加固措施，最终达到节约投资，保证安全行车，发挥其正常功能作用的目的。

关键词：基础病害分析；维护；加固措施

一、前言

当前，由于国民经济快速发展，交通运输事业日益繁忙，道路交通车流量急剧增加，运输荷载等级不断提高，增加了对公路桥涵的损害，严重缩短了桥涵的使用寿命。而且我国有很大一部分现有桥涵受当时设计、投资、施工技术水平等因素影响，已经无法满足当前的交通运输发展需求。特别是全社会对交通安全、质量问题愈发关注、重视，如果拆除重建，不仅消耗巨大资金，而且容易造成现存资源的浪费。所以，对当前可以利用的桥涵进行必要的维护、加固等技术处理，还是可以正常发挥其功能作用的。这样，不仅可以避免基础投资的浪费，也具有重大的社会价值和技术经济价值。本文仅针对桥梁的墩（台）一般扩大基础的病害成因进行分析并提出维护加固处理措施。

二、桥梁墩（台）基础维护与加固原则

桥梁墩（台）基础要经过试验检测鉴定，根据鉴定结论充分论证是否具备维护、加固条件。应遵循以下原则：

1、对原基础所处的地质条件及现状进行认真现场调查，提出科学、具体的病害成因分析报告。

2、维护与加固技术要与施工工艺相适应，保证维护及加固后的工程质量达到设计效果及使用功能。

3、应减少对原结构的损害，做到加固后的结构安全、耐用。

4、要控制维护、加固费用投入额度，避免超出新建投资，否则，得不偿失。

三、桥梁墩（台）基础病害形成原因分析

墩（台）基础作为桥梁结构的一个分项工程，起到稳固、支撑整体结构作用。一般分为浅基础、深基础。浅基础分为刚性扩大基础、单独和联合基础、条形基础等；深基础分为钻孔桩、沉井基础和混合基础。

桥梁墩（台）基础在常年的使用过程中，除承受上部构造静荷载之外，还将承受着车辆行驶冲击力、季节性风力、流水压力、冰块（漂浮物）撞击力和浮力等动荷载的影响。所以，经历日积月累的荷载因素影响，基础会出现不同程度的损害。

1、基础受地质条件影响产生不均匀沉降

一般情况下，扩大基础在施工完一定期间内，会发生允许范围内的自然沉降或位移，之后开始稳定。但是，在软土地质环境下，土壤密实条件差，基底换填处理不当，受力不均，加之基础埋置较浅，结构简单，容易发生基础不均匀的沉降。

2、基础受流水、洪水因素影响造成倾斜

由于受流水、洪水的日久冲刷，对桥台背、锥坡填土以及基础下面的土质进行冲涮，逐渐掏空支撑基础的土方，导致基础整体产生位移或倾斜。

3、其他因素

受自然界不可抗拒的因素影响，比如：地震、泥石流、滑坡会造成桥梁结构及基础的巨大破坏。

4、基础位移或倾斜会带来桥梁梁板扭曲变形、甚至滑落，桥墩台身开裂，伸缩缝装置破坏等严重后果。

四、桥梁墩（台）基础维修方法

基础的养护、维修工作，只是针对桥梁基础进行外观、表面处理的一些基本工作。比如：

1、对桥梁的上下游附近区域进行河床泥沙疏浚处理，排除河流杂物。

2、根据现场冲刷环境，设置必要的导流构筑物。可采用对上游河道抛填片石、石笼护底、丁坝和顺坝等方法，调节水流速度，确保河水流向正常，不会直接冲刷桥梁基础结构。

3、遇到基础结构表面有破损现象，可以用与同标号或高于的混合物进行修补，掺加环氧树脂类的水泥砂浆、混凝土等材料。

4、对破损面积较大或较严重的结构，必要时采取植筋方法，植筋孔用环氧砂浆注满，然后再浇筑混凝土。

五、桥梁基础的加固技术

桥梁基础加固是为了提高桥梁整体结构抗荷载承受力，延长构筑物的使用寿命，减少工程投资的浪费。常用加固方法包括：扩大基础加固法、人工地基加固法、增补加桩法等。

1、加固原理

（1）通过增补加入混凝土桩，扩大原承台面积，增强基础承载力。

（2）通过人工处理基底土质，改变土质承载性能，消除基础不均匀沉降。

（3）增大原来混凝土基础结构尺寸，扩大与基础垫层的接触面积，以此来提高抗外荷载能力。

（4）采用高压旋喷注浆技术，将水泥浆、沙砾石、化学固化剂注入土壤中，与原土壤紧密结合，形成整体，提高地基土质

强度。

2、基础加固方法

（1）地基土质加固处理

当基础出现倾斜迹象时，可以通过在基底钻孔注水泥浆、化学固化剂等材料，把原来松散的土壤固结具有一定强度的整体，或把岩石缝隙填充堵塞，从而达到提高地基承载力防止继续位移、倾斜的目的。

施工步骤：①清理现场；②钻孔机械就位；③钻孔；④插管；⑤注浆；⑥冲洗管道；⑦收尾。

施工操作要点：①因为旋喷是利用高压泵把混合料注入土壤内，所以在施工前要对高压设备、管路密封情况进行安全检查；②调整好钻机设备与实际钻孔位置距离和角度，偏差不应大于50mm；③在施工过程中，注意把握插管和喷射操作，防止喷嘴堵塞，水、气、浆液的压力和流量必须满足设计规定值；④所使用的水泥砂浆要按规定的设计值搅拌均匀；⑤施工完毕，应立刻拔出注浆管路并及时冲洗干净；⑥施工中，及时记录注浆各种参数，观察可能出现的异常；⑦在处理上面已有构筑物的地基时，应采取速凝浆液或大间距隔孔注入，防止因旋喷过程对基地产生附加变形和出现基础与地基之间出现脱空现象。

（2）墩（台）混凝土基础加固技术

所使用的加固混凝土应大于原构筑物标号。施工步骤：按设计要求开挖基坑，注意土质类型，做好防护支撑，以防坍塌；然后将原构筑物表面的混凝土人工凿除掉2-5cm，露出较新的结合面，清洗碎物、灰尘；按设计要求植入锚筋，安装钢筋网，立模板浇筑混凝土；最后及时做好养生、养护工作。

六、结束语：

桥梁基础维护及加固处理，是针对正在使用的桥梁进行维护、加固或改造，在确保整体结构不受破坏、交通正常运行的情况下，对工程局部进行技术处置，目的是延长构筑物的使用寿命，减少投资费用和保证结构安全、可靠、完整性。其实桥梁结构还涉及到梁板病害处理、伸缩缝病害处理、钢筋锈蚀折断处理等很多方面。只有通过对构造物试验检测、科学评价，及时维护，才能保证桥梁发挥其重要的功能，同时也能促进公路桥梁维修、加固措施这一领域的技术发展，形成更科学、更有效的技术手段，为今后的桥梁工程改造更好地服务。

参考文献：

[1]姚国文等.桥涵维护与加固技术.第1版.人民交通出版社出版.2007.2