淺談橋梁基礎病害分析及措施

張軍

周口市公路勘察設計院

淺談橋梁基礎病害分析及措施

張軍

周口市公路勘察設計院

伴隨著社會經濟的迅速發展，人民生活水平逐步提高，相對的，交通流量大幅度增加，車輛的軸重也隨之增加，現如今我國現有的橋梁中，已經有相當一部分橋梁出現不同程度的缺陷、病害，遠遠不能滿足社會的需求，因此，對于舊橋、危橋的改造是刻不容緩。本文將對橋梁的基礎病害進行分析探究，并提出相應的處理措施。

橋梁基礎；病害分析；處理措施

國民經濟的持續增長，促使我國的交通流量增加，然而，就目前我國的基本建設投資來說，因資金缺乏從而導致對于建筑物的重建或維修做不到完善的效果，一些橋梁因年代久遠或是承受的壓力過大從而出現裂縫、破損等情況。近年來，我國修建了一些跨越大江大河甚至是海灣的深水基礎、復合基礎，并得到了廣泛的運用，譬如地下連續墻已經開始在橋梁的基礎中運用，超大沉井已順利設置或下沉，這些種種跡象表明，我國橋梁基礎工程技術已取得較快的發展。

一、橋梁基礎工程技術

(一)深水基礎

深水基礎的基本特點在于深水環境，且往往是大跨徑橋梁的深水基礎，因為水環境的影響，深水基礎的地質勘察、質量檢測等都與其他情況有較大的差異，在施工時要對其進行認真研究。深水基礎在整個過程設計施工階段，需要解決施工技術上的許多問題，是為整個橋梁工程進程的關鍵基礎。

1.大直徑鋼管柱

在施工大直徑鋼管柱時，其施工難度較高，造價成本亦高。在施工初期階段，需要在鋼管內澆筑砼，用來防止鋼管的過早銹蝕，雖然起到了防銹蝕的作用，卻也存在一些缺點：若想在鋼管柱內澆筑砼，來防止銹蝕，就需要現在管內取土，然而這樣做卻不利于提高大直徑鋼管柱的承載能力；雖然增加了大直徑鋼管柱的剛度，使鋼管柱頂在災害時的受力增加，與此同時卻也增加了施工的難度和工程的成本。

后期施工階段，工程為了減輕施工難度，減少成本造價，逐漸傾向于不向大直徑鋼管柱內澆筑砼。若要澆筑砼，就需要取出鋼管內的土，若不澆筑砼，那么鋼管內的土呈現一種閉塞效應，其承載能力就會相較于鋼管外壁土壤摩阻力增加，有關于閉塞效應，我國仍需要考察研究，通過靜載試驗來明確閉塞效應的機理以及其承載力。

2.大直徑鉆孔灌注樁

大直徑鉆孔灌注樁相較于大直徑鋼管柱具有較多的有利之處：承載力較大、施工難度較低且施工快、其樁柱的剛度性強、成本造價低，由于這些優點，國內外大多都采用直徑為2m～4m的大直徑鉆孔樁，其后再使用擴孔的方法，將直徑擴大為3m～4m。甚至于日本橫濱橫斷大橋跨徑460m的鋼斜拉橋，采用這種方法，在其基礎之上進行擴孔施工，將直徑闊大至10m，成為世界上做大直徑的鉆孔灌注樁。

然而在這種具有連拱或連續斜拉橋設計的連續結構，較強的剛度具有至關重要的作用，不僅可以減少下部結構的水位平移，而且還能減少附加內力，使其具有較強的樁基水平向承載力，增強剛度和承受能力。

3.沉井

沉井在特大跨徑的橋梁中，是為主要基礎形式之一，它的基礎承載能力以及剛度較大，更加適用于深水，但唯一美中不足的是沉井的體積較為龐大。隨著大直徑樁柱的廣泛使用，沉井的使用范圍有所減小，在特大跨徑橋梁的深水基礎上，使用雙壁空心結構，采用浮式鋼殼沉井，先進行灌水落床，而后再澆筑砼，提高其承載力和剛度。

(二）復合基礎

復合基礎是指將大直徑樁柱與沉井相結合的一種深水基礎，相互結合施工，稱之為復合基礎。沉井在水環境下，到達一定的深度后，進行封底、鉆孔，對沉井內的樁進行嵌巖，使沉井與樁柱共同承載壓力。這種復合基礎不僅可以降低承載臺面的高度、為大直徑樁柱提供施工場地，而且能使其適應能力強、保護樁柱、使其穩定安全。

二、橋梁基礎病害成因分析

（一）橋梁基礎病害

處于水環境下的橋墩，常年受到水流的沖刷，致使橋墩處形成局部漏斗形河床，會對大直徑鉆孔灌注樁造成嚴重的磨損，甚至會使大直徑鉆孔灌注樁內的鋼筋外露，地面或者是水位以下、凍結線以上或沖刷線附近尤為最甚，橋墩附近以及深水基礎處會被誰腐蝕，造成松散狀態，出現大漏洞，危害橋身。

砼或漿砌片石擴大基礎所存在的病害主要是基礎松散、破損，致使基礎下被沖空。

天然基地上的淺基礎所常見的病害主要包括：基礎深度較淺，容易被沖刷磨損；埋置深度不夠深、不夠穩定，極易受到凍害的嚴重影響，也較易發生平面傾斜現象。

巖石上的基礎常見的病害主要有：建立于風化石層之上，未對風化部分做好完善處理，經過水流的常年沖刷而造成嚴重的磨損現象，或經受自然災害的影響，極易發生巨大裂縫，影響橋梁的通行。

（二）橋梁基礎病害的成因分析

橋梁基礎病害的原因有多種，例如化學原因、物理原因、人為原因等，下面將針對橋梁基礎病害的成因進行具體分析。

1.化學原因

橋梁至于河流之上，橋墩基于水流之中，因此，橋墩常年受到水流的沖刷影響，易發生化學反應，譬如化學腐蝕、鋼筋銹蝕、堿硅反應等。混凝土碳化會使混凝土的堿度降低，在水與空氣并存的情況下，失去一層保護膜，致使鋼筋開始生銹，發生化學腐蝕，最終導致橋墩結構發生惡化，完全破壞了橋梁基礎。

有些橋選擇建在較淺的河床之上，因為河床坡度較為平緩，致使河床存有大量的泥沙和卵礫石，沉積物過多，河床逐漸升高，造成河槽不穩定，橋梁基礎不牢固，往往被掏空磨損破壞。

大部分的橋梁基礎多為沉井基礎和明挖基礎，講究就地取材，節約造價，但往往會掏空河床基地，知識橋梁基礎不穩定，而后經過水流的搬運作用，將一些泥沙、卵石搬至其他地方，使地基老舊松散，不利于橋梁基礎的建立。

2.物理作用

物理作用包括諸多成因，例如溫度的變化、水溫的溫差、風化凍害影響等，然而，對橋梁耐久性最為影響巨大的是凍融循環破壞。基于深水之中的橋梁基礎被誰慢慢滲入混凝土之中，而后在低溫狀態下逐漸結冰膨脹，從橋梁基礎的內部逐漸破壞混凝土的結構成分，致使橋梁基礎內部開始惡化，并破壞整個橋梁結構，對橋梁造成危害。

3.人為原因

橋梁基礎病害的存在，不僅有自然原因，還有人為原因的產生。在施工之前，工程人員對于橋梁基礎建設的地質勘察不夠嚴謹認真，理論知識準備不夠充足，從而造成橋梁存在安全隱患。且大多數橋梁都是在過去的經濟基礎下建造的，不足夠與現如今的國民經濟發展相適應，且現如今交通運輸業呈現蓬勃發展的趨勢，橋梁不足以承擔荷載量，從而加速橋梁的損害。

4.其他原因

在施工方面，建筑工程的主辦方只注重工程項目的進度，對于建筑工程的安全并不在意，而施工單位也缺乏相應的安全生產監督管理制度，主辦方與施工單位之間沒有完善的安全生產監督管理制度來約束雙方，也不能確保各個階段施工的安全，即使發現安全隱患也不能及時制止，促使工程的安全隱患越來越嚴重，降低了橋梁建造的質量。

三、橋梁基礎病害的防止措施

橋梁基礎病害如若一直存在，則會造成國家和人民生命財產安全的損失，因此，國家應對于橋梁基礎病害提出重視。

(一)建立質量安全監管體系

現如今，建筑項目監管雖有些改善，但對于市政府工程、園林建設、城市規劃等方面仍欠缺，對建筑手續未及時辦理的建筑項目監管力度不夠，容易引發質量安全事故。因此，我們要轉變傳統的觀念，加強建筑工程項目的質量安全監管，加大監管力度，做到靈活運用，重點勘察，建立起監管范圍廣、高水平的質量安全監管，以確保橋梁基礎建造安全實施建設。

（二）加強監管工作

專業水平的提高、專業化的加強，使得質量安全監管既注重施工現場又注重建筑工程項目的全過程，監管的程序越來越嚴謹，對每個階段都進行質量安全監管，使質量安全事故的發生率減小。一些不遵循建筑工程建設程序的建筑工程主辦方為了謀取利益，在未經許可的情況下施工并使用，工程的質量安全未得到保障，極易誘發質量安全事故的發生。

因此，加強對建筑工程的質量安全監管，規范建筑工程各單位的行為，對建筑工程項目的每一個環節都進行質量安全監管，監督建筑工程各單位遵循法律法規制度做事，履行自己的職責，依照正規合理的程序進行建設，一切以“法”為準，使建筑工程各個單位擁有質量安全意識，擔起質量安全責任，嚴謹行事，嚴格遵守法律法規，保障橋梁建筑工程的安全穩定。

（三）加強橋梁基礎的養護措施

1.加強日常檢查工作

針對年代較為悠久的橋梁進行底氣檢查勘測，保證橋梁的安全使用以及發生故障時可以及時維修，確保橋梁的承載能力較強，保證橋梁的后期管理工作。

2.加強養護工作

確保橋梁基礎的質量合格，而后加強對橋梁本身的養護工作，保持橋面的平整、堅實，橋梁通行道的順暢，并按時做好記錄，為后期的橋梁養護工作提供可靠的參考數據。

3.將科學手段和實際情況相結合

橋梁基礎建設要結合所建設之地的實際情況，采取與之相對應的建造方式，運用科學的手段對其進行永久加固措施，確保橋梁基礎的安全穩定，減少隱患。

4.定期檢測橋梁和橋梁基礎

檢測橋梁的數據系統，對其做好分析研究，確保橋梁的實際承載力，對其做出可靠的評價，保證橋梁的安全暢通。如若發現問題，應及早解決，保證橋梁公路的暢通。

橋梁基礎存在病害，應正確判斷分析其病害成因，采取安全、科學的措施手段進行預防維修工作，確保橋梁的安全穩定。

總之，針對橋梁基礎病害，本文進行分析研究，探究出橋梁基礎病害的成因，結合實際情況提出相對應的解決措施，充分確保橋梁的安全穩定，保證橋梁道路的安全暢通。

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