浅谈桥梁基础病害分析及措施

张军

周口市公路勘察设计院

浅谈桥梁基础病害分析及措施

张军

周口市公路勘察设计院

伴随着社会经济的迅速发展，人民生活水平逐步提高，相对的，交通流量大幅度增加，车辆的轴重也随之增加，现如今我国现有的桥梁中，已经有相当一部分桥梁出现不同程度的缺陷、病害，远远不能满足社会的需求，因此，对于旧桥、危桥的改造是刻不容缓。本文将对桥梁的基础病害进行分析探究，并提出相应的处理措施。

桥梁基础；病害分析；处理措施

国民经济的持续增长，促使我国的交通流量增加，然而，就目前我国的基本建设投资来说，因资金缺乏从而导致对于建筑物的重建或维修做不到完善的效果，一些桥梁因年代久远或是承受的压力过大从而出现裂缝、破损等情况。近年来，我国修建了一些跨越大江大河甚至是海湾的深水基础、复合基础，并得到了广泛的运用，譬如地下连续墙已经开始在桥梁的基础中运用，超大沉井已顺利设置或下沉，这些种种迹象表明，我国桥梁基础工程技术已取得较快的发展。

一、桥梁基础工程技术

(一)深水基础

深水基础的基本特点在于深水环境，且往往是大跨径桥梁的深水基础，因为水环境的影响，深水基础的地质勘察、质量检测等都与其他情况有较大的差异，在施工时要对其进行认真研究。深水基础在整个过程设计施工阶段，需要解决施工技术上的许多问题，是为整个桥梁工程进程的关键基础。

1.大直径钢管柱

在施工大直径钢管柱时，其施工难度较高，造价成本亦高。在施工初期阶段，需要在钢管内浇筑砼，用来防止钢管的过早锈蚀，虽然起到了防锈蚀的作用，却也存在一些缺点：若想在钢管柱内浇筑砼，来防止锈蚀，就需要现在管内取土，然而这样做却不利于提高大直径钢管柱的承载能力；虽然增加了大直径钢管柱的刚度，使钢管柱顶在灾害时的受力增加，与此同时却也增加了施工的难度和工程的成本。

后期施工阶段，工程为了减轻施工难度，减少成本造价，逐渐倾向于不向大直径钢管柱内浇筑砼。若要浇筑砼，就需要取出钢管内的土，若不浇筑砼，那么钢管内的土呈现一种闭塞效应，其承载能力就会相较于钢管外壁土壤摩阻力增加，有关于闭塞效应，我国仍需要考察研究，通过静载试验来明确闭塞效应的机理以及其承载力。

2.大直径钻孔灌注桩

大直径钻孔灌注桩相较于大直径钢管柱具有较多的有利之处：承载力较大、施工难度较低且施工快、其桩柱的刚度性强、成本造价低，由于这些优点，国内外大多都采用直径为2m～4m的大直径钻孔桩，其后再使用扩孔的方法，将直径扩大为3m～4m。甚至于日本横滨横断大桥跨径460m的钢斜拉桥，采用这种方法，在其基础之上进行扩孔施工，将直径阔大至10m，成为世界上做大直径的钻孔灌注桩。

然而在这种具有连拱或连续斜拉桥设计的连续结构，较强的刚度具有至关重要的作用，不仅可以减少下部结构的水位平移，而且还能减少附加内力，使其具有较强的桩基水平向承载力，增强刚度和承受能力。

3.沉井

沉井在特大跨径的桥梁中，是为主要基础形式之一，它的基础承载能力以及刚度较大，更加适用于深水，但唯一美中不足的是沉井的体积较为庞大。随着大直径桩柱的广泛使用，沉井的使用范围有所减小，在特大跨径桥梁的深水基础上，使用双壁空心结构，采用浮式钢壳沉井，先进行灌水落床，而后再浇筑砼，提高其承载力和刚度。

(二）复合基础

复合基础是指将大直径桩柱与沉井相结合的一种深水基础，相互结合施工，称之为复合基础。沉井在水环境下，到达一定的深度后，进行封底、钻孔，对沉井内的桩进行嵌岩，使沉井与桩柱共同承载压力。这种复合基础不仅可以降低承载台面的高度、为大直径桩柱提供施工场地，而且能使其适应能力强、保护桩柱、使其稳定安全。

二、桥梁基础病害成因分析

（一）桥梁基础病害

处于水环境下的桥墩，常年受到水流的冲刷，致使桥墩处形成局部漏斗形河床，会对大直径钻孔灌注桩造成严重的磨损，甚至会使大直径钻孔灌注桩内的钢筋外露，地面或者是水位以下、冻结线以上或冲刷线附近尤为最甚，桥墩附近以及深水基础处会被谁腐蚀，造成松散状态，出现大漏洞，危害桥身。

砼或浆砌片石扩大基础所存在的病害主要是基础松散、破损，致使基础下被冲空。

天然基地上的浅基础所常见的病害主要包括：基础深度较浅，容易被冲刷磨损；埋置深度不够深、不够稳定，极易受到冻害的严重影响，也较易发生平面倾斜现象。

岩石上的基础常见的病害主要有：建立于风化石层之上，未对风化部分做好完善处理，经过水流的常年冲刷而造成严重的磨损现象，或经受自然灾害的影响，极易发生巨大裂缝，影响桥梁的通行。

（二）桥梁基础病害的成因分析

桥梁基础病害的原因有多种，例如化学原因、物理原因、人为原因等，下面将针对桥梁基础病害的成因进行具体分析。

1.化学原因

桥梁至于河流之上，桥墩基于水流之中，因此，桥墩常年受到水流的冲刷影响，易发生化学反应，譬如化学腐蚀、钢筋锈蚀、碱硅反应等。混凝土碳化会使混凝土的碱度降低，在水与空气并存的情况下，失去一层保护膜，致使钢筋开始生锈，发生化学腐蚀，最终导致桥墩结构发生恶化，完全破坏了桥梁基础。

有些桥选择建在较浅的河床之上，因为河床坡度较为平缓，致使河床存有大量的泥沙和卵砾石，沉积物过多，河床逐渐升高，造成河槽不稳定，桥梁基础不牢固，往往被掏空磨损破坏。

大部分的桥梁基础多为沉井基础和明挖基础，讲究就地取材，节约造价，但往往会掏空河床基地，知识桥梁基础不稳定，而后经过水流的搬运作用，将一些泥沙、卵石搬至其他地方，使地基老旧松散，不利于桥梁基础的建立。

2.物理作用

物理作用包括诸多成因，例如温度的变化、水温的温差、风化冻害影响等，然而，对桥梁耐久性最为影响巨大的是冻融循环破坏。基于深水之中的桥梁基础被谁慢慢渗入混凝土之中，而后在低温状态下逐渐结冰膨胀，从桥梁基础的内部逐渐破坏混凝土的结构成分，致使桥梁基础内部开始恶化，并破坏整个桥梁结构，对桥梁造成危害。

3.人为原因

桥梁基础病害的存在，不仅有自然原因，还有人为原因的产生。在施工之前，工程人员对于桥梁基础建设的地质勘察不够严谨认真，理论知识准备不够充足，从而造成桥梁存在安全隐患。且大多数桥梁都是在过去的经济基础下建造的，不足够与现如今的国民经济发展相适应，且现如今交通运输业呈现蓬勃发展的趋势，桥梁不足以承担荷载量，从而加速桥梁的损害。

4.其他原因

在施工方面，建筑工程的主办方只注重工程项目的进度，对于建筑工程的安全并不在意，而施工单位也缺乏相应的安全生产监督管理制度，主办方与施工单位之间没有完善的安全生产监督管理制度来约束双方，也不能确保各个阶段施工的安全，即使发现安全隐患也不能及时制止，促使工程的安全隐患越来越严重，降低了桥梁建造的质量。

三、桥梁基础病害的防止措施

桥梁基础病害如若一直存在，则会造成国家和人民生命财产安全的损失，因此，国家应对于桥梁基础病害提出重视。

(一)建立质量安全监管体系

现如今，建筑项目监管虽有些改善，但对于市政府工程、园林建设、城市规划等方面仍欠缺，对建筑手续未及时办理的建筑项目监管力度不够，容易引发质量安全事故。因此，我们要转变传统的观念，加强建筑工程项目的质量安全监管，加大监管力度，做到灵活运用，重点勘察，建立起监管范围广、高水平的质量安全监管，以确保桥梁基础建造安全实施建设。

（二）加强监管工作

专业水平的提高、专业化的加强，使得质量安全监管既注重施工现场又注重建筑工程项目的全过程，监管的程序越来越严谨，对每个阶段都进行质量安全监管，使质量安全事故的发生率减小。一些不遵循建筑工程建设程序的建筑工程主办方为了谋取利益，在未经许可的情况下施工并使用，工程的质量安全未得到保障，极易诱发质量安全事故的发生。

因此，加强对建筑工程的质量安全监管，规范建筑工程各单位的行为，对建筑工程项目的每一个环节都进行质量安全监管，监督建筑工程各单位遵循法律法规制度做事，履行自己的职责，依照正规合理的程序进行建设，一切以“法”为准，使建筑工程各个单位拥有质量安全意识，担起质量安全责任，严谨行事，严格遵守法律法规，保障桥梁建筑工程的安全稳定。

（三）加强桥梁基础的养护措施

1.加强日常检查工作

针对年代较为悠久的桥梁进行底气检查勘测，保证桥梁的安全使用以及发生故障时可以及时维修，确保桥梁的承载能力较强，保证桥梁的后期管理工作。

2.加强养护工作

确保桥梁基础的质量合格，而后加强对桥梁本身的养护工作，保持桥面的平整、坚实，桥梁通行道的顺畅，并按时做好记录，为后期的桥梁养护工作提供可靠的参考数据。

3.将科学手段和实际情况相结合

桥梁基础建设要结合所建设之地的实际情况，采取与之相对应的建造方式，运用科学的手段对其进行永久加固措施，确保桥梁基础的安全稳定，减少隐患。

4.定期检测桥梁和桥梁基础

检测桥梁的数据系统，对其做好分析研究，确保桥梁的实际承载力，对其做出可靠的评价，保证桥梁的安全畅通。如若发现问题，应及早解决，保证桥梁公路的畅通。

桥梁基础存在病害，应正确判断分析其病害成因，采取安全、科学的措施手段进行预防维修工作，确保桥梁的安全稳定。

总之，针对桥梁基础病害，本文进行分析研究，探究出桥梁基础病害的成因，结合实际情况提出相对应的解决措施，充分确保桥梁的安全稳定，保证桥梁道路的安全畅通。

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