桥梁基础病害及防治措施

时间：2024-05-17

路军

（河南路桥建设集团有限公司，河南商丘 476000）

鉴于旧桥基础和地质条件比较薄弱，可能会存在比较严重的安全隐患。特别是积水以后，在水的长期反复作用下,桥梁地基的灾害可能因此诱发，桥梁的正常使用将受到严重威胁。因此应尽早对该类基础进行加固与防护处理。

1 重力式U形桥台基础

1.1 土质地基的情况

桥台基础发生沉降。沉降主要是由于水的作用恶化了土体的力学性能，包括均匀沉降与不均匀沉降，二者达到一定程度时都会给桥梁结构造成一定的危害，应慎重考虑。鉴于桥台背后填土的土压力较大，桥台的沉降一般属于不均匀沉降，建议采用以下几种方法：a、直接单面加宽基础:当基础受的荷载偏心距较大或产生不均匀沉降时采用，为使新加部分与原基础有良好的连接，常将原基础表面凿毛，每隔一定间距设置角钢挑梁，且膨胀混凝土将其牢固的锚固在原基础上。在浇筑前，界面处应涂覆界面剂。灌浆法：灌浆法是指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀的注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，经人工控制一段时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的结石体，可以提高地基土的承载力，减少地基的沉降和不均匀沉降。

桥台基础发生滑动。基础滑动是由于水的作用弱化了基底土体的性质，基底摩阻力减少，以及台后填土受水的扰动变得不稳定造成的。可以从改善土的力学性能和直接增加抗滑力两方面来加以处理。a、减推桥台：在桥台和桥墩间的河底全部加做钢筋混凝土支撑，内用低配筋，在支撑和墩台基础的连接处，用铰接钢筋深入墩台。其余用浆砌块石铺满，以增加对桥台滑动的抵抗力。b、灌浆法加固托换：利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管把浆液均匀注入桥台底部和台背后的土体中，一方面可以加大基底摩阻力，另一方面台后填土的不透水性增加，避免了填土受水的干扰而变得不稳定。

桥台基础发生倾覆。桥台倾覆主要是由于基底的土体部分被淘空造成的,可以对桥梁的地基做冲刷防护。a、浆砌片石护坡：对桥台底部的土体进行冲刷防护，以免部分土体被淘空。b、锚固：台后有岩体的,可以打锚杆将桥台锚固在岩体上,以免桥台在背后土压力下倾覆。

桥台开裂。桥台开裂一部分是由于基础的不均匀沉降产生，另一部分可能是由于水流的冲刷作用致使U形桥台锥坡失效，侧墙内外土压力差过大引起侧墙与前墙交接处开裂。因此我们可以从处理不均匀沉降和保护锥坡入手。a、灌浆法加固桥台底部土体，见桥台基础发生滑动处理方法二。b、直接单面加宽基础：用于桥台不均匀沉降比较大的情况，见桥台不均匀沉降的处理方法。c、浆砌片石防护锥坡：浆砌片石护坡的厚度一般为0.2 m~0.5m用于冲刷防护时,根据流速大小或波浪大小确定的最小厚度一般不小于0.35m。d、混凝土围套加固：桥台开裂严重，且通过灌浆无法处理时应加宽桥台，即在桥台的外围再加一层，内配钢筋与原桥台钢筋相接。

1.2 岩石地基的情况

桥台开裂。桥台开裂是由于基底岩石在水的作用下，承载力降低，部分被压碎造成的。可以采用直接增加基底承载力和增加基底受压面积的方法。a、单面加宽基础。b、喷浆防护。c、灌浆法。d、混凝土围套加固。

桥台基础发生倾覆。桥台基础倾覆是由于强风化的岩石遭水浸泡、淘空导致桥台重心失稳造成的。a、喷浆或抹面。b、浆砌片石防护。c.锚固。

桥台发生滑动。地基滑动主要是由于水的浸泡弱化了岩体的力学性质，导致基底摩擦系数降低，或者是水对桥台后的填土的扰动，使台后土压力加大造成的。a、减推桥台。b、挡墙:在相对平坦的地方可以在台前修筑挡墙，以阻止其滑动。

2 轻型桥台、桩基基础

沉降。过大的沉降主要是由于在水的作用下，桩土摩擦系数降低，桩端岩土体承载力不足所致的。可以从提高土的力学参数和增大受力面积两方面入手。a、压力灌浆：在桩基周围一定范围内进行灌浆可以加强土体的整体性，保护土体的力学性能不随水的侵入扰动而降低，保证了桩土间的摩擦系数不降低，从而有效地防治了桩的沉降。b、桩与承台共同受力：对于低承台桩,可以加宽加厚承台，同时对承台以下一定范围内的浅层地基做适当处理,使承台跟桩基一同承受上部荷载。c、桩基加固：对于高承台桩或浅层处理不能满足要求的低承台桩，我们可以采用加宽承台，在新增承台下面打桩，让新增桩与原桩共同承受荷载。

桩丧失稳定性。桩稳定性的丧失主要是由于其计算长度的增加造成的，即水冲刷掉一部分浮土，使桩裸露，或者是水弱化了土的力学参数使其横向抗力不足而致的。可以从防护表土和改善表土入手。a、浆砌片石防护:对水位变化范围内桩周的土体做浆砌片石护坡，以免土体被冲走，使桩丧失水平稳定性。b、灌浆：对地面以下一定范围内的土体进行灌浆，确保其稳定性和强度。

桩断裂。桩断裂也主要是由于其计算长度的增加造成的，跟桩丧失稳定性的原因是一样的，因此防护措施也要遵循桩失稳断裂的防护措施。

3 明挖扩大桥墩基础

3.1 土质地基的情况

桥墩基础发生沉降。扩大基础的沉降主要是由于水对土的弱化作用造成的，防护措施应该从改善土的力学参数和防止水的侵入以及改善受力条件出发：a、加宽基础：根据扩大基础左右沉降程度的不同，对两边进行基础加宽，增大受力面积，可有效地防治均匀与不均匀沉降。b、锚杆静压桩:在基础上埋设锚杆固定压桩架，以墩台的自重荷载来压桩，该方法施工方便，无振动，不影响桥梁的正常使用。当地基沉降比较严重，浅层处理不能满足要求时使用。c、灌浆：灌浆有助于改善土的力学参数,使其能继续承受上部荷载。

桥墩基础发生滑移。滑移是基础处于斜坡上时，由于水的浸泡,基底的摩擦系数降低所致。可以从增加抗滑力和改善土体的摩擦系数着手。a、加设挡墙：见U形桥台的处理措施。b、灌浆：对基底土进行灌浆,增强其整体性,确保地基的摩阻系数不降低。

桥墩基础发生倾覆。桥墩基础底部土体部分被淘空时，基础的抗倾覆力矩可能会小于倾覆力矩，基础可能会发生倾覆。因此应该从保护桥墩周围的土体入手。a、浆砌片石护坡：对桥墩底部的土体进行冲刷防护，以免部分土体被淘空。b、锚固：台后有岩体的，可以打锚杆将桥台锚固在岩体上，以免桥墩在背后土压力下倾覆。