公路橋梁墩（臺）基礎病害分析及加固措施

田東

摘 要：通過對造成公路橋梁墩（臺）混凝土基礎病害成因進行簡要分析，提出基礎維護方法及加固措施，最終達到節約投資，保證安全行車，發揮其正常功能作用的目的。

關鍵詞：基礎病害分析；維護；加固措施

一、前言

當前，由于國民經濟快速發展，交通運輸事業日益繁忙，道路交通車流量急劇增加，運輸荷載等級不斷提高，增加了對公路橋涵的損害，嚴重縮短了橋涵的使用壽命。而且我國有很大一部分現有橋涵受當時設計、投資、施工技術水平等因素影響，已經無法滿足當前的交通運輸發展需求。特別是全社會對交通安全、質量問題愈發關注、重視，如果拆除重建，不僅消耗巨大資金，而且容易造成現存資源的浪費。所以，對當前可以利用的橋涵進行必要的維護、加固等技術處理，還是可以正常發揮其功能作用的。這樣，不僅可以避免基礎投資的浪費，也具有重大的社會價值和技術經濟價值。本文僅針對橋梁的墩（臺）一般擴大基礎的病害成因進行分析并提出維護加固處理措施。

二、橋梁墩（臺）基礎維護與加固原則

橋梁墩（臺）基礎要經過試驗檢測鑒定，根據鑒定結論充分論證是否具備維護、加固條件。應遵循以下原則：

1、對原基礎所處的地質條件及現狀進行認真現場調查，提出科學、具體的病害成因分析報告。

2、維護與加固技術要與施工工藝相適應，保證維護及加固后的工程質量達到設計效果及使用功能。

3、應減少對原結構的損害，做到加固后的結構安全、耐用。

4、要控制維護、加固費用投入額度，避免超出新建投資，否則，得不償失。

三、橋梁墩（臺）基礎病害形成原因分析

墩（臺）基礎作為橋梁結構的一個分項工程，起到穩固、支撐整體結構作用。一般分為淺基礎、深基礎。淺基礎分為剛性擴大基礎、單獨和聯合基礎、條形基礎等；深基礎分為鉆孔樁、沉井基礎和混合基礎。

橋梁墩（臺）基礎在常年的使用過程中，除承受上部構造靜荷載之外，還將承受著車輛行駛沖擊力、季節性風力、流水壓力、冰塊（漂浮物）撞擊力和浮力等動荷載的影響。所以，經歷日積月累的荷載因素影響，基礎會出現不同程度的損害。

1、基礎受地質條件影響產生不均勻沉降

一般情況下，擴大基礎在施工完一定期間內，會發生允許范圍內的自然沉降或位移，之后開始穩定。但是，在軟土地質環境下，土壤密實條件差，基底換填處理不當，受力不均，加之基礎埋置較淺，結構簡單，容易發生基礎不均勻的沉降。

2、基礎受流水、洪水因素影響造成傾斜

由于受流水、洪水的日久沖刷，對橋臺背、錐坡填土以及基礎下面的土質進行沖涮，逐漸掏空支撐基礎的土方，導致基礎整體產生位移或傾斜。

3、其他因素

受自然界不可抗拒的因素影響，比如：地震、泥石流、滑坡會造成橋梁結構及基礎的巨大破壞。

4、基礎位移或傾斜會帶來橋梁梁板扭曲變形、甚至滑落，橋墩臺身開裂，伸縮縫裝置破壞等嚴重后果。

四、橋梁墩（臺）基礎維修方法

基礎的養護、維修工作，只是針對橋梁基礎進行外觀、表面處理的一些基本工作。比如：

1、對橋梁的上下游附近區域進行河床泥沙疏浚處理，排除河流雜物。

2、根據現場沖刷環境，設置必要的導流構筑物。可采用對上游河道拋填片石、石籠護底、丁壩和順壩等方法，調節水流速度，確保河水流向正常，不會直接沖刷橋梁基礎結構。

3、遇到基礎結構表面有破損現象，可以用與同標號或高于的混合物進行修補，摻加環氧樹脂類的水泥砂漿、混凝土等材料。

4、對破損面積較大或較嚴重的結構，必要時采取植筋方法，植筋孔用環氧砂漿注滿，然后再澆筑混凝土。

五、橋梁基礎的加固技術

橋梁基礎加固是為了提高橋梁整體結構抗荷載承受力，延長構筑物的使用壽命，減少工程投資的浪費。常用加固方法包括：擴大基礎加固法、人工地基加固法、增補加樁法等。

1、加固原理

（1）通過增補加入混凝土樁，擴大原承臺面積，增強基礎承載力。

（2）通過人工處理基底土質，改變土質承載性能，消除基礎不均勻沉降。

（3）增大原來混凝土基礎結構尺寸，擴大與基礎墊層的接觸面積，以此來提高抗外荷載能力。

（4）采用高壓旋噴注漿技術，將水泥漿、沙礫石、化學固化劑注入土壤中，與原土壤緊密結合，形成整體，提高地基土質

強度。

2、基礎加固方法

（1）地基土質加固處理

當基礎出現傾斜跡象時，可以通過在基底鉆孔注水泥漿、化學固化劑等材料，把原來松散的土壤固結具有一定強度的整體，或把巖石縫隙填充堵塞，從而達到提高地基承載力防止繼續位移、傾斜的目的。

施工步驟：①清理現場；②鉆孔機械就位；③鉆孔；④插管；⑤注漿；⑥沖洗管道；⑦收尾。

施工操作要點：①因為旋噴是利用高壓泵把混合料注入土壤內，所以在施工前要對高壓設備、管路密封情況進行安全檢查；②調整好鉆機設備與實際鉆孔位置距離和角度，偏差不應大于50mm；③在施工過程中，注意把握插管和噴射操作，防止噴嘴堵塞，水、氣、漿液的壓力和流量必須滿足設計規定值；④所使用的水泥砂漿要按規定的設計值攪拌均勻；⑤施工完畢，應立刻拔出注漿管路并及時沖洗干凈；⑥施工中，及時記錄注漿各種參數，觀察可能出現的異常；⑦在處理上面已有構筑物的地基時，應采取速凝漿液或大間距隔孔注入，防止因旋噴過程對基地產生附加變形和出現基礎與地基之間出現脫空現象。

（2）墩（臺）混凝土基礎加固技術

所使用的加固混凝土應大于原構筑物標號。施工步驟：按設計要求開挖基坑，注意土質類型，做好防護支撐，以防坍塌；然后將原構筑物表面的混凝土人工鑿除掉2-5cm，露出較新的結合面，清洗碎物、灰塵；按設計要求植入錨筋，安裝鋼筋網，立模板澆筑混凝土；最后及時做好養生、養護工作。

六、結束語：

橋梁基礎維護及加固處理，是針對正在使用的橋梁進行維護、加固或改造，在確保整體結構不受破壞、交通正常運行的情況下，對工程局部進行技術處置，目的是延長構筑物的使用壽命，減少投資費用和保證結構安全、可靠、完整性。其實橋梁結構還涉及到梁板病害處理、伸縮縫病害處理、鋼筋銹蝕折斷處理等很多方面。只有通過對構造物試驗檢測、科學評價，及時維護，才能保證橋梁發揮其重要的功能，同時也能促進公路橋梁維修、加固措施這一領域的技術發展，形成更科學、更有效的技術手段，為今后的橋梁工程改造更好地服務。

參考文獻：

[1]姚國文等.橋涵維護與加固技術.第1版.人民交通出版社出版.2007.2