王鹏
四川路桥建设股份有限公司桥梁工程分公司 四川成都 610015
摘要：随着我国经济的快速发展，我国的公路桥梁建设得到了快速提升。桥梁行驶的车辆越来越多，速度越来越快，对于桥梁结构具有非常大的冲击。桥梁往往是交通要塞，一旦对桥梁进行封闭就会造成严重的交通拥堵，因此需要对其进行定期检查和养护。桥梁下部结构是其承载的直接构件，对于确保桥梁安全运营具有非常重要的作用，所以要对其病害情况进行分析和检测，采取针对性的加固措施确保桥梁的安全性。本文主要阐述桥梁下部结构病害情况，并提出了相应的加固措施，希望能够对相关人士有所帮助。
关键词：桥梁下部结构；病害分析及检测；加固
0 引言
对于桥梁来说，其应用的有效性并非完全取决于上部结构设计载荷的情况，更重要的是由下部结构所决定的。其中桥梁基础和墩台直接承受上部结构传递的载荷，同时将其传递给地基受力。所以，桥梁下部结构情况对于其是否能够正常使用具有直接影响，很多桥梁承载能力下降以及病害的产生很大程度上是由下部结构造成的。所以对桥梁下部结构病害进行分析和检测，并对其进行有效加固对于提升桥梁的承载能力，延长使用寿命具有非常重要的意义。
1 桥梁下部结构的病害分析
所谓桥梁的病害就是指受到自然因素和人为因素的影响，桥梁结构出现了不符合标准规范要求的问题。本文从桥梁下部结构主要组成部分（基础、桥墩、桥台）来分析其病害情况。
（1）基础病害分析
第一，基础下沉。通过桥梁基础上部传来的载荷会在一定程度上造成地基被压缩、出现排水固结的情况，从而造成基础下沉，甚至会造成基础各处沉降不一致的情况，严重情况下会造成墩台裂开。
第二，基础的滑移和倾斜。受到外部载荷冲击的影响（例如水流冲击）可能会造成桥梁基础滑移。另外，受到河床变迁等问题的影响，桥台前墙侧的上覆土会逐渐减少，造成其对桥台产生的抗滑力降低。如果受到台后填土的影响就会造成桥台基础的滑移。另外，如果后台填土较高或者含水量增加，都会增加软土地基桥台基础所受到的主动土压力，一旦超出了其承受能力也会造成基础的滑移以及倾斜。
第三，基础的冲刷。在进行桥梁设计过程中，常常会利用和桥梁上部结构相匹配的冲刷深度之设定基础埋深，从而降低基础受到水流的冲刷程度。但是在施工过程中基础的埋设深度不足或者受到桥梁所跨河流砂石开采的影响，基础常常会遭到水流的直接冲刷。随着时间的积累，基础下部地基会逐渐的被掏空，会引发病害。
第四，基础开裂。由于墩台设计方面的问题造成基础受力不够均匀，从而造成局部应力较大而引发基础开裂。另外，受到外载荷或者冻害的影响也会引发基础开裂。
（2）桥墩病害分析
第一，下沉变位。桥墩是桥梁上下结构的连接部分，若是基础出现了沉降和滑移的情况一定会造成桥墩的下沉和变位。严重情况下会造成桥墩的开裂。
第二，桥墩开裂。一般情况下，桥墩的开裂可以分成水平裂缝、竖向裂缝以及网状裂缝。正常情况下桥墩的混凝土浇筑都是大体积的浇筑，常常会设置水平以及竖向灌注接缝。如果施工中没有进行良好处理就会造成墩身水平或者竖向裂缝出现。墩身竖向裂缝都是从基础开始逐渐向上延伸，会呈现出下宽上窄的形态。之所以出现网状裂缝主要是因为受到施工之后混凝土水化热、内外温差和收缩徐变的影响。
第三，钢筋的锈蚀以及混凝土的剥落。混凝土会具有细小裂缝，环境中的侵蚀物质会顺着裂缝进入到混凝土当中，这是造成其耐久性降低的根本原因。桥墩具有微裂缝，水就会顺着细小裂缝进入到墩身混凝土保护层，最后到达钢筋的位置。钢筋会受到水的侵蚀而生锈并且体积膨胀，从而造成混凝土保护层的崩裂。
（3）桥台病害分析
第一，开裂。因为基础不均匀沉降、填土积水、台身和基础混凝土收缩徐变差异都会造成台身的开裂。另外，受到台后土压力以及车辆载荷的影响，侧墙翼尾顶部会发生比较大程度的变形，从而造成前墙和侧墙交汇位置应力较大，进而出现开裂的情况。
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第二，钢筋的锈蚀和混凝土的剥落。一般情况下桥台都在伸缩缝之下，一旦伸缩缝发生破坏就会发生渗水。之后水会进入到混凝土保护层当中，受到水的侵蚀出现钢筋锈蚀和混凝土剥落。
2 桥梁下部结构加固对策
（1）基础的加固
现阶段主要采用基础扩大法、增设桩基法、人工地基加固的方式进行基础加固。
第一，基础扩大法。此种方法主要是通过加大桥梁基础底面积来降低基底应力，实现加固的目的。此种方法需要注意的是，需要通过对地基强度的计算来明确基础扩大的底面积，并且要在新老基础的结合部位设置充足的钢筋进行加固。
第二，增设桩基法。此种方式主要是在已有桩基础周边增加灌注桩或者钢筋混凝土预制桩，同时通过扩大已有基础承台来降低基础沉降的方法。此种方法更加适合应用在桥梁墩台基底下部有卧层或者受到流水冲刷造成的桩基外漏的情况。此种方法的优势在于不用实施水下施工，并且具有较好的加固效果；劣势在于由于要架设桩架或者开凿桥面而影响桥上交通情况。
第三，如果在基础下部天然地基无法有效承受上部传递过来的载荷时，可以通过人工地基加固的方式来提升基础的承载能力。常用的有水泥土搅拌法、砂桩加固法、注浆法等等。
（2）桥墩的加固
第一，套箍加固。如果桥墩基础埋深较浅或者施工质量控制较差都可能造成墩台开裂，甚至会出现贯通裂缝，此种情况下可以通过钢筋混凝土套箍加固的方式。
第二，围带加固。如果桥墩出现了贯通裂缝但是没有遭受严重破坏，那么可以在桥墩上加设钢筋混凝土围带进行加固，围带带宽可以通过裂缝的走向和宽度等来确定。
第三，通过FRP进行加固。FRP指的就是纤维增强塑料，可以将FRP横向或者竖向包裹在桥墩上。横向的FRP能够对核心混凝土进行有效约束，从而提升抗剪强度以及延性，竖向的FRP能够提升桥墩的抗弯能力。由于FRP具有质量轻强度高、耐腐蚀、施工便利以及维护费用低等优势得到了良好应用。
（3）桥台的加固
第一，减轻载荷法。对于软土地基的桥梁来说，桥台因为受到积水、填土高度较高、软土塑性流动等影响而发生滑移。现有一种聚苯乙烯泡沫混凝土具有质量轻、侧向推挤作用小、整体性好等优点能够降低桥台的滑移力和沉降差。通过此种物质的应用能够有效解决旧桥桥台推挤严重的问题，能够降低桥台前后由于软土塑性剪切贯通出现滑动的可能性。另外，由于其具有施工便捷、经久耐用以及低碳环保等特点，在桥台加固方面具有良好的应用潜力。
第二，支撑梁法。如果桥梁的跨径较小，并且不需要进行通航，那么可以在桥台之间河床上设置钢筋混凝土支撑梁进行桥台加固。一般情况下，支撑梁需要设置在承台位置，并且要对其进行均匀设置。如果支撑梁集中在桥梁桩基之上的区域，那么会造成承台受力集中而造成开裂。如果使用的是钢筋混凝土支撑梁或者浆砌片石板进行加固，那么确保支撑不能超出河床。
第三，辅助挡土墙加固法。对于软土地基来说，后台填土会造成较大的桥台侧压力，非常容易造成桥台向河流方滑移。所以可以在桥台后加设挡土墙，通过挡土墙来承受填土压力，从而降低桥台所受到的水平滑移力，进而降低桥台滑移病害的产生概率。
3 结束语
本文主要介绍了桥梁下部结构病害的情况，并提出了相应的加固对策。通过本文的介绍能够对桥梁建设提供一定的参考和指导。
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论文作者:王鹏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/6
标签：桥台论文; 桥梁论文; 基础论文; 病害论文; 桥墩论文; 结构论文; 混凝土论文; 《防护工程》2018年第9期论文;