混凝土桥台

混凝土桥台（共11篇）

混凝土桥台 篇1

1 片石混凝土桥台裂缝出现的原因

1.1 施工过程中混凝土温度没有得到正确的降温措施致使温度裂缝产生

(1) 浅表性温度裂缝, 往往是因为表层混凝土与深层混凝土温度差过大导致的。例如混凝土在硬化的过程中, 会释放出大量的热量, 这就很容易导致混凝土表层与深层出现较大的温差;在进行降温的过程中, 比如说在冬季施工, 保温层覆盖的时间过短, 又或者是受到外界寒潮的影响, 都会引起混凝土的表层温度急剧下降收缩, 然而在深层混凝土的约束力之下, 较大的应力就会出现, 从而致使混凝土由于初期强度小而出现裂缝。因为这种大的温度差只在混凝土表层, 随着深度的加大而减小, 所以这种裂缝仅仅出现在表面, 而表面之下的混凝土则有比较完整的结构。

(2) 外部环境的约束是深层与贯穿温度裂缝产生的主要原因。例如刚性扩大基础、现浇桥台混凝土又或者是挡墙混凝土这类结构, 若是在承台之类的坚硬地基上浇筑时温度很高, 而且没有采用放松约束的手段 (如隔离) 并设置合理的收缩缝, 当水泥进行水化热过程中会释放出更多热量, 从而致使混凝土温度升高, 而当混凝土温度冷却收缩的时候, 部分混凝土结构受到地基或其他外部因素的约束, 致使结构内部拉应力过大而产生收缩裂缝。深层与贯穿温度裂缝一般在浇筑2至3个月或者是更长时间才出现, 如果裂缝所在部位较为深层, 还有可能会形成贯穿状。

1.2 施工因素产生的裂缝

由于施工因素而形成的裂缝, 一般出现在U形桥台的前墙和翼墙的交接处, 裂缝的走向则往往是从上往下延伸。如果桥台是耳墙式的话, 这种裂缝出现的位置则是在稚墙及耳墙的交接之处, 走向则是正好相反是由下往上延伸。 (见下图) 这种裂缝往往都较为严重, 会破坏整个桥台的整体性, 会危及到桥跨结构的稳定与安全。

施工裂缝产生的原因有四个方面的原因: (1) 如果施工裂缝出现在耳墙式桥台的话, 往往是由于在混凝土凝结的初期, 模板的支撑结构出现晃动或者是下降;或当冬季施工的时候, 在进行耳墙间填筑施工的时候混入了非渗水性土壤, 由于混凝土受到外界温度的影响在雉墙和耳墙交接的地方很容易出现由上往下的裂缝;而在U形桥台中, 往往由于桥台翼墙的填土含水量过大, 填土密度过大, 台后存在滞水等方面的原因, 导致填土部分温度下降膨胀或土侧受到较大压力, 从而对翼墙形成推挤的力量, 最终导致裂缝的出现。 (2) 当混凝土初步凝结之后, 模板出现晃动、变形、支撑下降, 就很容易在强度较小的混凝土上形成裂缝。 (3) 连续墙混凝土, 在实际施工的时候, 由于支架及模板的这两个部分的重量分布发生改变, 从而出现挠度变化, 此时裂缝往往就会出现在最先浇筑的混凝土结构上。 (4) 由于起隔离混凝土与预制构件模板作用的隔离剂实效, 导致模板与混凝土粘连在一起。当进行起吊模板施工的时候, 预制构件由于受力不均匀, 而导致纵向斜向的裂缝出现。

2 化学灌浆方式修补片石混凝土桥台裂缝的施工技术

使用化学灌浆的方法, 在裂缝中压入改性环氧树脂, 利用它的粘性把裂缝处的混凝土重新黏结成为一个整体。这种修补裂缝的方式可以把改性环氧树脂注入混凝土构件裂缝的深处, 将其内部的开裂部分完完全全消除。

2.1 主要技术内容

(1) 化学灌浆法修补裂缝的施工材料。此种修补裂缝方法的修补材料为EFN-1055E型弹性环氧树脂, 这种修补裂缝的材料的优先在于其具有优越的可灌性, 可以灌进最小为0.1mm的细小裂缝中。它最初的粘度可以达到13～16MPa·S, 只需要4至5天就可达到初凝状态, 当其完全固化以后可以有70～100Mpa的抗压强度, 还拥有百分之五十至百分之六十的压缩变形量。这种修补材料与混凝土黏结之后粘结强度甚至可以大于3.0Mpa。正是因为这样, 利用该种材料修补后的混凝土构件可以很快投入使用。这种修补材料曾经多次应用于建筑物或大型桥梁中, 有较多成功修补的经验。配套使用的材料与工具有:注浆嘴、手摇式试压泵、固化剂、1个500ml量杯与1个50ml量杯、小型空气压缩机、小勺、2～3个胶杯。 (2) 化学灌浆法修补裂缝施工技术

化学灌浆法修补裂缝施工的程序为清缝→埋设注浆口→封缝→注浆→外观清理。其中关键的步骤为埋设注

(1) 清缝。在注浆前需要对裂缝进行初步的清理, 清理的手法需要结合裂缝的实际情况而定, 表层裂缝清理可以采用表面处理法。当混凝土构件上的裂缝比较宽 (>0.2mm) 且较深时, 采用凿槽法。如果是深层次的裂缝, 则可以考虑使用钻孔法。 (2) 埋设注浆口。埋设注浆嘴的距离, 需要依据裂缝及浆液粘度的实际情况而最终决定。一般来说, 当裂缝宽度小于1mm的时候, 埋设注浆嘴的距离就应当选在350～500mm这个区间中;而当裂缝宽度超过1mm的时候, 则应当选择500～1000mm这个区间来进行布置埋设注浆嘴的距离。同时还需要在裂缝开端、钻孔地方、裂缝与裂缝的交接处等细微处布嘴。在一条缝上必须有进浆嘴、排气嘴及出浆嘴。 (3) 封缝。用封缝胶封闭注浆嘴之间的裂缝, 宽一般为5cm左右, 并对注浆嘴进行加固封闭。封缝胶的主要成分为E-44环氧树脂, 添加适量的填料和改性剂。固化剂为二乙烯三胺及改性剂和填料, 组成双组份固化体系, 其配合比为10:3。必要时可加少量水泥调至合适稠度。每次配胶量以100～200g为宜, 在15～20min内用完, 经过1.5～2h已固化, 4～6h即可注浆, 一般可耐0.4MPa以上压力。 (4) 注浆。首先将手摇式试压泵通过胶管与注浆嘴连接, 将EFN-1055E浆材按10:1比例添加固化剂搅拌均匀后, 倒入试压泵内的容器中, 摇动手摇式试压泵的摇杆将改性环氧树脂浆材从注浆嘴注入裂缝内。注入顺序一般为从下至上, 注浆压力约为0.3～0.4MPa。当相邻的注浆嘴开始冒浆, 或注浆压力增大超过0.4MPa时, 取下压浆管, 将已注好的浆的压浆嘴上的胶管弯折, 用铁丝绑扎好, 避免已注入缝内的浆外流。换至下一注浆嘴处按上述方式继续注浆, 直至所有孔注完浆。

2.2 工程应用实例

某二级路段的大桥, 其桥台均属于重力式U型桥台, 采用C20片石混凝土浇筑。该桥共出现4条裂缝, 分别位于右幅0号桥台、右幅9号、左幅10号桥台。最宽的裂缝有0.6mm, 最窄的仅0.1mm左右。其中右幅0号台台背已进行回填, 且有水裂缝处渗出, 证明该裂缝已贯穿。发现裂缝后, 我们对裂缝的长度和宽度进行了近半年的观测, 未发现裂缝有发展, 决定对裂缝进行处理。

经方案比选最后决定采用化学注浆法进行裂缝的修补, 修补施工之后检测人员对裂缝的宽度及长度进行了将近6个月的连续检测, 对比数据并没有发现裂缝出现发展的趋势。而原先0号桥台的渗水情况也因修补的完成而终结, 没有再次发现渗水的状况, 这说明此次修补施工的效果显著, 且与旧的修补方式相比较, 这种修补技术不仅施工简便, 便于操作, 而且还可以把裂缝进行粘合封闭, 具有推广的意义。

3 结束语

综上, 片石混凝土桥台在最初进行施工的时候, 就需要充分考虑到可能引起裂缝的各种因素, 从设计、施工、后期维护等方面采取有效措施尽可能将出现裂缝的概率降到最低

摘要：在片石混凝土桥台进行施工的时候, 如果施工的方法不对, 又或者是降温措施不利等原因, 都会导致桥台出现不同程度裂缝, 轻者引起钢筋过早锈蚀, 重者将降低其承载力, 破坏构建的整体性, 严重时甚至会危及桥跨结构的稳定与安全。本文结合实际工程经验, 分析片石混凝土桥台裂缝出现的原因及修补技术。

关键词：混凝土桥台,裂缝,原因,修补技术

参考文献

[1]刘永忠.桥台裂缝注浆处理方法探讨[J], 福建交通科技, 2012 (04) .

[2]卢清景.混凝土桥台裂缝产生原因及控制方法[J], 门窗, 2012 (08) .

混凝土桥台 篇2

4#桥台为重力式U型桥台，扩大基础于2016年7月23日开始施工,现已完成基础开挖施工工序，现将施工及自检情况作如下汇报：

1、明挖扩大基础采用全站仪按设计放线，轴线定位正确；按岩石开挖坡比1:0.3放坡开挖。

2、基底为中风化泥岩，采用破碎器施工，人工配合清基，未扰动基岩，按设计图纸的基底高程控制开挖，人工清理后基底平均高程为230.67，施工几何尺寸14.9×8.1（中心线控制）均符合设计要求。

3、基础嵌入中风化基岩均2m，大于设计的0.8m，基底至完整基岩面水平距离3m，大于设计的2.5m，满足设计要求。

4、地基容许承载力，设计要求不小于0.4Mpa，基底为中风化泥岩，经岩心取样检测报告？？？？换算承载力？？？？，大于设计值0.4Mpa；满足设计要求。

综上所述，自检合格，已报监理现场复验，请各位专家对4#桥台基础开挖工序检查验收，并提出宝贵意见。

寸滩三期安置房周边道路工程项目经理部

混凝土桥台 篇3

关键词：薄壁桥台；裂缝；成因；措施

薄壁桥台也叫一字型桥台，常用于跨越水利渠道、人工河道的小桥，以及不宜做溜坡的城市立体交叉的跨路桥、通道桥。具有结构轻巧、美观、造价低廉、施工方便等优点。在广州及周边地区，由于地处珠江三角洲冲积平原地貌，土质较差，承载力较低，故多采用桩基薄壁桥台的形式。

一　受力分析

将薄壁桥台上端的台帽与钢筋混凝土或预应力混凝土梁板之间采用固定锚栓或板式橡胶支座连接，设计原则是将上部结构作为对桥台的支撑，桥台视为一次超静定结构，按台身底部固接，台身顶部铰接支承的竖梁进行计算。薄壁台身主要承受上部结构从台帽处传来的竖向压力和台后全部填土压力及汽车荷载引起的土侧压力，属于偏心受压构件。

二　裂缝的形态

近年来，随着桥面宽度的增加、台身加长、增高、增厚，在施工过程中、完工初期及运营中的裂缝现象时有发生。从裂缝的形态来看，可分为水平裂缝、竖向裂缝、斜向不规则裂缝。水平裂缝一般发生在桥台的１/3高处，基本贯通桥台，多发生在桥台较高（超过5米）的薄壁台中，此类裂缝数量较少。竖向裂缝量最多，基本位于台身的中下部，由基础或承台底部开始，由下而上延伸，下宽上窄，长度约为台身高度的1/3～2/3，也有少数贯穿台身；裂缝位置大部分出现在中间桩位左右两侧附近，且靠外侧桩的裂缝要比内侧多。斜向不规则裂缝大部分在桥的耳墙（侧墙）部位，个别严重者混凝土局部开裂、破损。

三　裂缝的成因分析

薄壁桥台产生裂缝的原因很多，主要有以下几个方面。

（１）承台变位导致水平裂缝的产生

施工过程中，为加快路基沉降，对台后路基采用超载预压的方法，由于台后土体上的重量增大，等效于加高填土，导致作用在桩上的水平土压力加大，因而加大桩顶水平位移。由于桩向前的变形，而在其上的承台刚度又远大于薄壁台身的刚度，因此产生了在承台以上墙身出现水平裂缝的现象。以及在填筑台背时没有采取有效的措施预防压实机械的碰撞或速率填的太快太厚均可能产生横向的裂缝。

（２）基础沉降不均导致竖向裂缝的产生

由于桩基下沉不均而引起台身不均匀受力或局部应力所致。桥台在平面内的横向抗弯刚度较大，在外界荷载作用下，多根桩的沉降值会存在差别，当其中任何一根桩的沉降值较大时，在台身平面内产生的负弯矩足以使台身混凝土抗拉应力达到极限强度而引起台身竖向开裂。

（３）温度变化和混凝土收缩引起的裂缝

①在混凝土硬化。初期，这种变形对大体积混凝土不利，由于水泥水化产生较多的热量，体积内部温度较外部高，产生显著的体积膨胀，而外部混凝土随气温降低而收缩而产生很大的约束应力，当应力超过混凝土当时极限抗拉强度就会产生裂缝；②在水泥混凝土构件成型后，由于外界环境气温骤降，导致水泥混凝土构件的体积收缩变形产生裂缝。此类裂缝多为表层，不贯通对结构物有一定影响。③混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土坍落度过低，在混凝土体积上易出现不规则的收缩裂缝。

（４）其他原因形成的裂缝

①设计或施工中，由于保护层不足或过厚，混凝土质量差，硬化收缩也会导致表面裂缝；②风化作用；混凝土振捣不密实，出现空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点；③施工质量控制差，任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料计量不准，结果造成混凝土强度不足，和易性、密实度下降．导致结构开裂；④混凝土分层或分段浇筑时，接头部位没有处理好．易在新旧混凝土和施工接缝处出现裂缝，如混凝土采用分段现浇，先浇混凝土接触面凿毛不好，清洗不好，新旧混凝土之间粘结力小，均会引起桥台台身的混凝土产生裂缝；⑤施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时，　由于侧向压力的作用使模板变形，产生与模板变形一致的裂缝．或施工时拆模过早．混凝土强度不足，使构件在自重或荷载作用下产生裂缝；⑥养护方法不当引起薄壁桥台产生裂缝，良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度，反之则会引起裂缝，养护时太干燥、温度太高、养护时间过短都会引起混凝土较大的收缩从而产生裂缝。⑦桥台混凝土浇注后产生的收缩以及较大体积的混凝土浇筑时所产生的水化热的影响。由于承台先前已施工完毕，承台与台身混凝土收缩不同步，承台的混凝土收缩量在台身施工前已基本完成，故台身混凝土收缩时受到承台的约束，台身混凝土将产生拉应力，当拉应力大于混凝土的抗拉强度时，就会导致混凝土开裂。⑧模板拉杆的设置也可能成为产生裂缝的因素，目前施工常用的方法是模板间用钢筋作为拉杆，拉杆外套PVC管或竹筒作为内支撑，设置较密，为方便装模，拉杆设置成行成列，这些“行”和“列”造成台身的薄弱处而导致台身开裂。

四　裂缝的处治措施

裂缝控制的主要措施是通过对设计、施工、原材料等方面进行控制的综合技术措施。包括：合理选择结构形式，加强构造配筋，减小水灰比、降低砂率，增加骨料粒径，选用适宜的外加剂和掺合料，采取保温保湿的养护措施等。

（１）设计方面的控制措施

①对宽台，特别是斜交台更宽，应在一定长度上（桥宽方向）　，设置多条竖向施工缝，减小砼板的收缩长度。或者设置表面的假缝，让台身砼有规则地在假缝处开裂；②保证考虑负摩阻力之后桩应有足够的承载力；③要加强水平钢筋的配置，合理布置分布钢筋，最好采用直径较细，间距较小的设置；④严格控制薄壁台墙身高度，应不高于5m为宜；⑤在薄壁台承台间设横撑梁予以加固，或增加灌注桩数量，以增加桥台抵抗水平力的能力；⑥视土质情况及薄壁台高度酌情加厚台身厚度及加强台身横、竖向配筋。

（２）材料选择

选择合适的砼配合比。要在满足强度及坍落度的前提下，减少水泥用量，尽量采用较小的水灰比。砂率不宜太小，并选用质量好的骨料。适当加些粉煤灰，增加其和易性。

（３）施工工艺

①尽量避开高温或冬季施工，采用薄层散热连续浇灌，砼浇筑完应及时加强养护，保持好砼内外较小的温度差和充分的湿润度。同时要设法保证混凝土浇灌振捣的密实性；②在台背回填中，应遵循薄壁桥台的施工顺序，先假设梁板再进行台后填土，两个桥台要同时对称填，防止桥台产生裂缝；③注意模板拉杆的设置，以梅花形布置为好。在满足模板不变形的情况下，不要多设拉杆。拉杆孔洞尽量小。

（４）裂缝的治理

对于已经出现裂缝的薄壁桥台，应按裂缝大小及损坏原因采取下列措施进行维修加固：①当裂缝宽小于规定值时，可凿槽并采用喷浆封闭裂缝的修补方法；②当裂缝宽大于规定值时，可采用压力灌浆法灌注水泥砂浆、环氧砂浆或甲凝等灌浆材料的修补方法；③墩台身发生纵向贯通裂缝，可用钢筋混凝土围带粘贴钢板箍或加大墩台截面的方法进行加固。如因基础不均匀下沉引起自下而上的裂缝，则应先加固基础，然后再确定采用灌浆或加箍的方法进行维修。

五　结论

薄壁台身裂缝的控制是一个综合性的课题，需要设计、监理、施工及使用方等各方的重视和多方面的努力。随着当今对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信钢筋混凝土薄壁桥台裂缝问题将会逐渐得到解决。

参考文献

[1]　江祖铭、王崇礼，公路桥涵设计手册《墩台与基础》，人民交通出版社，2000．

[2]　王铁梦，工程结构裂缝控制，中国建筑工业出版社，1997．

混凝土桥台裂缝检测与修补技术 篇4

混凝土结构内出现的裂缝, 按其深度的不同, 一般可分为贯穿性裂缝、深层裂缝及表面裂缝三类。贯穿性裂切断了结构断面, 可能破坏结构的整体性和稳定性, 其危害严重。深层裂缝部分地切断了结构的断面, 具有一定的危害性。施工阶段的表面裂缝一般危害性较小, 但如不及时处理, 处于基础或老混凝土约束范围以内的表面裂缝, 在混凝土内部降温的过程中, 可能发展为深层裂缝甚至贯穿性裂缝[1]。

西北地区某铁路增建第二线上的预应力混凝土梁桥, 采用T形桥台。桥台顶帽采用C35钢筋混凝土, 台身采用C30混凝土。架梁前现场检查发现, 东侧桥台前墙存在可见裂缝, 如图1所示, 裂缝A自台身中部延伸至地面, 裂缝B自台帽下缘延伸至台身中部。

该桥台混凝土推定强度为C35, 混凝土质量满足原设计要求[3]。为确定裂缝深度, 采用超声波平测法对桥台裂缝进行了无损检测, 通过裂缝成因分析, 提出了混凝土裂缝处理措施。

1 超声波法检测桥台裂缝深度

现场进行无损检测的设备包括NM-3C非金属超声检测分析仪、PROFOMETER5钢筋直径/保护层厚度测试仪及裂缝显微镜等。为保证裂缝深度检测结果的精度, 减少钢筋对测试结果的影响, 在裂缝测试之前, 用钢筋保护层厚度测试仪确定裂缝检测区域的钢筋位置。裂缝A最大宽度为0.230～0.420mm, 长度为325cm;裂缝B最大宽度为0.360～1.190mm, 长度为185cm;裂缝最大宽度超过了《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》 (TB10002.3-2005) 规定的裂缝最大宽度允许值[4]。

1.1 裂缝深度超声波平测法原理

超声波检测裂缝深度是根据超声波在混凝土传播过程中遇到缺陷时产生绕射, 通过声时及波幅等参数的变化, 判别和计算混凝土的裂缝深度[2]。

超声波检测桥台裂缝深度可采用单面平测法, 其检测步骤如下。

(1) 根据裂缝走向布置超声波测线;

(2) 进行混凝土表面平整处理, 确保换能器与混凝土表面耦合良好;

(3) 跨缝、不跨缝超声测点定位;

(4) 超声波检测;

①不跨缝声时测量:将T和R换能器置于裂缝附近同一侧, 以两个换能器内边缘间距 (l′) 等于100、150、200、250 (mm) ……, 分别读取声时值 (ti) , 绘制“时—距”坐标图 (如图2所示) 或用回归分析的方法求出声时与测距之间的回归直线方程:

li=a+bti (1)

每测点超声实际传播距离li为:

li=l′+|a| (2)

式中:li——第i点的超声波实际传播距离, mm;

l′——第i点的R、T 换能器内边缘间距, mm;

a——“时—距”图中l′轴的截距或回归直线方程的常数项, mm。

不跨缝平测混凝土声速值为:

v= (ln′-l1′) / (tn′-t1) (3)

或v=b (km/s)

式中:ln′、l1′——第n点和第1点的测距, mm;

tn′、t1——第n点和第1点读取的声时值, μs;

b——回归系数。

②跨缝的声时测量:如图3所示, 将T、R换能器对称置于裂缝两侧, l′取100, 150, 200、……, 分别读取声时值tundefined, 同时观察首波相位的变化。

(5) 裂缝深度计算

①平测法裂缝深度按式 (4) 计算:

undefined (4)

式中:dci——跨缝测距为时的裂缝深度 (mm) ;

tundefined——跨缝测距为li时的声时值 (μs) ;

v——混凝土声速 (km/s) ;

li——不跨缝测试时换能器之间超声波实际传播距离 (mm) 。

②测线部位裂缝深度的平均值按式 (5) 计算:

undefined (5)

式中:mdc——裂缝深度平均值;

dci——各测点裂缝计算深度;

n——同一测线上的测区数。

(6) 裂缝深度的确定方法

①跨缝测量时, 若发射、接收传感器在某测距出现首波反向, 用该测距及相邻两个测距的测量值按 (公式d) 计算dci值, 取此三点dci值的平均值作为该裂缝的深度推定值。

②当跨缝测量未出现首波反相时, 可先求出各测距计算深度dci的平均值mdc, 再将各测距li′与mdc相比较, 如li′3mdc, 则剔除dci, 取余下dci的平均值作为该裂缝的深度dc的推定值。

1.2 台身裂缝深度检测

结合现场条件, 按照相关规范及技术规程, 分别沿裂缝A、B的走向布置裂缝深度测线。为避开桥台护面钢筋的影响, 超声测线与钢筋大致呈45°夹角, 采用单面平测法进行裂缝深度检测。

裂缝A的深度测试及计算结果, 见表1、表2。

裂缝B的裂缝深度测试及计算结果, 见表3、表4。

无损检测得到的裂缝A检测范围内的裂缝深度范围为59.53～91.97mm。裂缝B检测范围内的裂缝深度值为78.42～91.21mm。桥台缝A、缝B均属于表面裂缝。

2 桥台裂缝成因分析

该桥台施工完成后, 没有承受使用荷载和其他施工荷载, 可以排除裂缝成因是外力作用或基础不均匀沉降。

该桥台的混凝土施工为一次性浇筑完成, 该桥台单位体积混凝土中水泥用量较大, 致使水化热聚集在结构内部不易散发, 混凝土内部早期水化热引起的温升偏高。由于拆模较早, 后期仅进行洒水养护, 混凝土表面受环境因素的影响散热较快, 表面温度较内部低, 早期混凝土存在的内外温差导致温度应力产生。由于混凝土的早期强度和弹性模量均很低, 当混凝土的抗拉强度不足以抵抗此温度应力时, 混凝土就会在表面开裂。

根据无损检测结果, 综合考虑混凝土施工工艺及裂缝特征, 可以推断该桥台裂缝成因为养护不当形成的混凝土温度裂缝。

3 裂缝修补措施

为保证混凝土桥台的耐久性, 对该桥台竖向裂缝采取了“壁可法”注胶修复措施。该方法施工工艺简单, 对原结构不造成新的损伤, 注入胶液在压力作用下可一直渗入到裂缝的最深处, 使裂缝部位的强度明显增强。

(1) 用钢丝刷沿桥台竖向裂缝清除出一条宽5cm的“封闭带”, 将浮尘清除干净, 再用湿布擦拭干净。

(2) 每隔30cm骑跨裂缝用SEAL胶粘贴一个注入座;然后用SEAL胶将整个裂缝封闭, 沿封缝胶形成宽4cm、厚1mm封闭条带, 并将注入座周边封严。

(3) 封缝胶固化后, 即可自下而上压力注胶;注胶过程中, 应及时补充胶液, 使压胶管保持足够压力。

(4) 沿裂缝依次注胶至全部完成。

(5) 待管内胶液固化后, 即可铲除注入座。

(6) 修补后进行混凝土表面处理。

桥台缺陷修补后, 经现场观察, 架梁后原裂缝部位未见裂缝出现及裂缝开展。

4 结论

西北地区气候干旱, 风力强劲, 太阳辐射强, 日气温变化剧烈, 对桥梁大体积混凝土施工带来不利的影响。如不采取合理的施工措施, 混凝土温度变化过程中产生的温度应力往往超过其抗拉强度从而导致结构产生裂缝。针对裂缝特点, 采用超声波平测法可有效地评价裂缝深度及开展特征, 对桥台裂缝的后期修补提供技术支持。

大体积混凝土墩台在施工过程中受环境因素、约束条件、材料质量、施工工艺等影响, 裂缝问题一直是困扰工程技术人员的难题。现浇混凝土墩台的裂缝对的承载力及耐久性均产生不利影响, 后期处理也较为复杂, 甚至影响工程进度, 因此科学的施工工法及养护工艺对防止施工期间桥梁混凝土开裂至关重要。

参考文献

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.

[2]CECE21:2000, 超声法检测混凝土缺陷技术规程[S].

[3]TB 10426-2004, 铁路工程结构混凝土强度检测规程[S].

M10浆砌块石桥台施工方案 篇5

工程概况工程概况

工程概况：

：：

： 桥台采用M10浆砌块石重力式U型桥台，墙高约4米,共计250m3。桥台每隔5米设

一道2cm，地基应力浆砌片石挡土墙为250 Kpa。_施工机械及人员安排

施工机械及人员安排施工机械及人员安排

施工机械及人员安排：

：：

：

1、施工材料设备见进场材料设备报验单。

2、人员安排。

序 号 人 员 人 数 备 注

管理人员

技术人员

施工人员 _

主要施工方案

主要施工方案主要施工方案

主要施工方案：

：：

1、对材料的要求

1.1石砌体所用的石料应选择质地坚实、无风化剥落和裂纹的石块，块体的中部厚度 不宜小于150mm。块石中部厚度不应小于200mm；石砌体各部位所用石块要大小搭配使 用，不可先用大块后用小块。

1.2砌筑前，应清除石块表面的泥垢、水锈等杂质，必要时用水清洗后方可使用。

1.3石砌体所用砂浆为M10水泥砂浆，其品种与强度等级应符合设计要求。

2、施工准备

2.1审核图纸，计算放样资料；

2.2制作坡度架，准备施工机械设备；

2.3现场施工放样，测放控制桩，护桩。

3、块石砌体施工

3.1块石基础施工

⑴按设计图纸标高、尺寸采用机械开挖基坑，人工配合，当桥台内侧为挖方且自然坡 度能满足挡土墙内边坡，则挖土顺坡后再行砌筑；当自然坡度不能满足，则需挖台阶，挡 墙施工完毕后，按要求分层回填。

⑵砌块石基础应双面拉线，采用“铺浆法”砌筑（即先铺砂浆，再摆砌石块，最后砂 浆填缝）。砌第一皮最底层块石基础时，按所放的基础边线砌筑，先在基坑底铺设砂浆，M10浆砌块石桥台施工方案 徐州同创市政建设工程有限公司 2再将有较大平面的石块面向下铺砌在砂浆上；第二皮以上各皮则按准线砌筑。

⑶砌筑每一皮块石时，应分皮卧砌，并应上下错缝、内外搭砌，不得采用先砌外面的 石块后再进行中间填心的砌筑方法，石块之间的较大缝隙不得采用先填塞碎石块后塞砂浆 或干填碎石块的方法；

⑷块石基础的灰缝厚度宜为20-30mm，砂浆应饱满，大小石块间均不得有直接接触或无砂浆的现象。

⑸块石基础的每一皮内均应每隔2m长设置一块拉结石。基础宽度小于、等于400mm 时，拉结石长应与基础宽度相同；基础宽度大于400mm时，可采用两块拉结石内外搭接砌筑，其搭接长度不应小于150mm，且其中一块长度不应小于该皮基础宽度的2/3。

⑹块石基础的转角处和交接处应同时砌筑，不能同时砌筑时应留斜槎，斜槎长度不应 小于其高度，斜槎面上的毛石不得用砂浆找平；在斜槎处继续接砌片石基础时，应先将斜

槎石面清理干净、浇水润湿后，方可砌筑。

(7)每2-3皮为一工作层,工作层中水平缝应大致找平,且竖缝错开不小于80cm,斜向通缝不的超过两皮.3.2块石墙体施工

⑴砌筑块石墙体，采用“坐浆法”，顺墙面线支立好坡度架，沿坡度架双面拉准线，第一皮按墙边线砌筑，以上各皮均按准线砌筑。

⑵块石墙体的第一皮、转角处、交接处、沉降缝处，应用较大的块石砌筑。灰缝厚度宜为20-30mm，砂浆饱满，不得有干接、空缝现象。

⑶块石墙体应分皮卧砌，各皮石块利用其自然形状，经适当凿打修整，使之能与先砌 石块基本吻合，搭砌紧密，上下错缝，内外搭砌，不得采用侧立石块与外侧，中间填心的 砌法。块石墙体上，不得有尖石向下或斜尖向外的铲口石、上宽下尖三角形的斧刃石和仅在两端搭在下面石块上的过桥石。

⑷块石墙体必须设置拉结石，拉结石应均匀分布，相互错开，一般每0.7m2墙面至少设置一块，且同一皮内的拉结石中间距离不大于2m。墙厚等于或小于400mm时，拉结石 长度应与墙厚相等；墙厚大于400mm时，可用两块拉结石两面搭砌，搭接长度不小于 150mm，且其中一块的长度不应小于墙厚的2/3。

⑸浆砌块石墙体每天的砌筑高度不应超过1.2m。

⑹砌筑块石墙体时，除应满足上述要求外，还应注意以下几点：每砌2-3皮块石为一 个分层高度，应找平一次；每皮应大体找平,外露墙面的灰缝宽度以20-30mm为宜，上下 M10浆砌块石桥台施工方案 徐州同创市政建设工程有限公司 3块石的竖向灰缝应相互错开80mm以上斜向通缝不许超过两层。

（7）砌体勾缝采用平缝，采用1：2水泥砂浆。

（8）砌体施工完毕后墙背应大致找平，不平整处应以M10砂浆找平，然后再回填6% 是会土。_

质量保证措施

质量保证措施质量保证措施

质量保证措施

1、以合同文件要求和设计图纸为依据，以技术规范为标准，制定项目创优规划，确

定各分项目的质量管理目标和各工序的质量管理标准，以工序质量标准的实现来保证分项

目质量目标的实现，以分项质量目标的实现来保证工程项目质量创优目标的实现。

2、进一步建立和完善ISO9002质量管理和保证体系，推行TQC全面质量管理，积

极开展群众性的QC小组活动，使构成整个工程的各个环节，各种因素都得到有效的控制。

3、实行项目经理质量负责制和技术质量双向承包责任制，逐层签定技术质量责任状，以激发全体参与项目施工人员的创优积极性，促进工程质量的提高。

4、加强教育，贯彻制度，科学管理，促进创优。在整个工程施工中力求做到“五不

施工”（施工图未复核、测量未复核、材料未实验或无合格证、技术未交底、隐蔽工程未

签证不施工）；“三不交接”（无自检记录、无施工记录、无专职质检人员签字不交接）；“三

教育”（工前培训、工中指导、工后讲评）。

5、加强现场质量控制和质量检查。按照合同文件和技术规范的规定，设立工地试验

站和质量监测站，配备满足检测需要的各种测试仪器设备，对工程所用的各种材料、设备

和施工的各工序进行有效的检测控制。

6、施工中采用先进的施工工艺和精良的施工设备，不断优化施工组织设计方案，推

广应用“四新”成果，突破创优难点，以先进的技术和科学的管理确保创优目标。大力组

织“两化”施工，使工程质量一次成优。

7、虚心听取和接受甲方、监理的指导和监督，坚决执行工程师及其代表的指示，及

时落实工程师及代表的改进意见。提供满足工程师及其代表在现场检测需要的人员和仪器

设备，搞好与工程师及其代表的配合工作，同心协力创优。

8、作好各种试验、检测记录，为施工提供准确可靠的各种数据，收集整理工程质量

和施工技术资料，及时编制竣工文件。

9、建立施工与建设、监理、设计各方组成的质量监控网络，使整个工程在施工过程

中始终处于受控状态。M10浆砌块石桥台施工方案 徐州同创市政建设工程有限公司 4_安全保证措施

安全保证措施安全保证措施

安全保证措施：

：：

：

1、成立环境保护领导机构：项目部成立环境保护委员会，指定一名副经理负责环境

保护工作的组织领导、规章制度的制订和检查落实。各工程队成立环境保护领导小组，队

主管领导任小组组长，各施工工长及后勤保障部门负责人为成员，负责日常性的环境保护

工作的检查和落实。

2、积极与学校主管部门联成环境保护网络，认真听取地方环保部门的意见，虚心接

受其监督和落实。

3、根据本工程项目的作业特点，制订如下保护措施：

3.1在砌筑操作之前必须检查操作环境是否符合安全要求，道路是否畅通，机具是否

完好、牢固，安全设施和防护用品是否齐全，经检查符合要求后才可施工。

3.2砌筑基础时，应经常检查和注意基坑边坡的土体变化情况，有无开裂、位移现象。

堆放石材料应有序放在料场。

3.3砌筑高度超过施工操作面1.2m以上时应搭设脚手架。脚手架上堆放材料不得超过

规定荷载值，同一块脚手板上操作人员不得超过两人。不准用放不稳固的工具或物品在脚

手板上垫高操作，更不准在未经计算和加固的情况下，在脚手板上再随意叠搭一层脚手板。

应按规定搭设安全网。

3.4在脚手架施工时，堆放材料、施工机具等物品不得超过使用荷载，否则，必须经

过验算并采取有效的加固措施后，方可堆放和施工。

3.5不准站在墙顶面上划线、砖砌、刮缝、清理墙面和检查大脚垂直度等工作；修石

时应面向墙面砍，并要注意防止碎石跳出伤人，垂直往上、往下人工投递石料时，要支搭

站人用的宽度不小于0.6m的专用脚手架，并认真传递，以防伤人。

3.6不准在墙顶上或脚手架上修凿石材，以免墙体受到振动，影响墙体质量或石块掉

下伤人。不准勉强在超过胸部的墙上砌筑片石，以免不宜控制墙面垂直度、碰撞石墙或上

石时失手掉下造成事故。不用的石块不得由上往下投掷，运石上下的坡道要加固定牢，并

订设防滑条、栏杆扶手等。

3.7已砌好的挡墙应用临时系杆（如檀条等）放置在挡墙上，使其连接稳定，或采用

其他加固措施，雨期每天下班前应用防雨材料遮盖，以防雨水冲掉砂浆，致使砌体倒塌。

4、进出场便道，经常洒水养护，避免造成尘土飞扬，污染周围环境。

5、施工设备停置有序，材料堆放井井有条，环境卫生专人打扫，施工营区、生活区M10浆砌块石桥台施工方案 徐州同创市政建设工程有限公司 5干净整齐。

6、施工管理人员及现场施工人员均挂牌上岗。

_文明施工

文明施工文明施工

文明施工，，加强环保

加强环保加强环保

加强环保：

：：

：

1、文明施工

在施工现场管理中，采取各种措施，按现代化施工的客观要求组织施工，使施工现场

保持良好的施工环境和施工秩序。主要措施有：

1.1组织管理措施

建立健全管理组织机构。施工现场应成立以项目负责人为组长，生产、技术质量、安

全、消防、保卫、材料、行政卫生管理人员为成员的文明施工管理组织。

健全管理制度。包括：个人岗位责任制、经济责任制、检查制度、奖惩制度、会议制

度和各项专业管理制度等；

健全管理资料：

加强教育培训工作；

推广应用新技术、新工艺、新设备和现代化管理方法，提高机械化作业程度。

1.2现场管理措施

对施工现场各生产要素（主要是物的要素）的所处状态，不断地进行整理、整顿、清

扫、清洁，并培养员工的素质及技术，实现文明施工。

合理定置。将全工地施工期间所需要的物在空间上合理布置，实现人与物、人与场所、物与场所、物与物之间的最佳结合，使施工现场秩序化、标准化、规范化，体现文明施工

水平。

目视管理。目视管理就是用眼睛看的管理，亦可称之为“看得见的管理”。它是利用

形象直观，色彩适宜的各种视觉感知信息来组织现场施工生产活动，达到提高劳动生产率，保证工程质量，降低工程的成本。目视管理是一种简便适用，透明度高，便于员工自主管

理，自我控制，科学组织生产的一种有效的管理方式。

其主要内容与形式如下：

①施工现场各项管理制度、操作规程、工作标准、施工现场管理实施细则等布告等应

用墙报、挂板等形式，展示清楚。

②在定置过程中，以清晰的、标准化的视觉显示信息落实定置设计，实现合理定置。M10浆砌块石桥台施工方案 徐州同创市政建设工程有限公司 6③施工现场的管理岗位责任人采用标牌显示，以更好地落实岗位责任制，激发岗位人

员的责任心，并有利于群众监督。

④在施工现场合理利用各种色彩、安全色、安全标志等，并实行标准化管理，有利于

生产和员工的安全。

⑤将施工现场管理的各项检查结果张榜公布。

2、施工现场环境保护

环境保护是我国的一项基本国策。在施工过程中，采取措施，按照国家、地方法规和

行业、企业要求，采取措施控制施工现场的各种粉尘、废水、废气、固体废弃物以及噪声、振动等对环境的污染和危害，同时要防止水土流失。保护和改善施工环境，保证人们身体

健康，消除外部干扰，保证顺利进行。

环境保护的措施及具体做法：

2.1实行环保目标责任制

2.2加强检查和监控工作

2.3对要保护和改善的施工现场环境，进行综合治理

2.4严格执行国家的法律、法规，统筹安排，合理布置，综合治理。

2.5施工前应制定施工期间环境保护措施，防止大气污染、水源污染和噪声污染。

2.6施工废弃物采取措施集中外运到指定地点，避免阻塞河沟、污染水源。如无法及

时处理或运走，则必须设法防止散失。

2.8施工中所产生的污水或废水，集中处理，不能随意排放。

2.9在运输和贮存施工材料时，采取覆盖、仓贮等措施防止漏失。



_ __ _施工进度安排

施工进度安排施工进度安排

施工进度安排 东侧桥台

西侧桥台

M10浆砌块石桥台施工方案 徐州同创市政建设工程有限公司 7

浆砌

浆砌浆砌

浆砌块

块块

块石

石石

石桥台

桥台桥台

桥台施工工艺框图

施工工艺框图施工工艺框图

施工工艺框图

施工准备 基坑放样开挖

基底处理

放定位桩

挂线

浆砌块石

勾缝

养护

浅议U型桥台裂缝成因及预防措施 篇6

【关键词】U型桥台；大体积混凝土；温度应力；裂缝

1、前言

U型桥台是重力式桥台的一种，依靠自身重力平衡台后土压力。桥台由前墙和两侧墙组成，在结构上呈U字形，前墙既承受来自桥跨的结构作用力，又承受台后路基的土压力。两侧墙分别承受两侧的土压力。

河南省三门峡至淅川高速公路卢氏至西坪段工程位于秦岭山区腹地，地形起伏大，地质情况复杂，施工条件较差。因此U型桥台这种结构简单，受力明确，施工方便的桥台类型，在该项目得到了广泛应用。但由于其体积较大，会由于混凝土水化热、混凝土收缩、地基承载力不足等原因引起结构裂缝。本文结合现场实际施工过程，对裂缝成因进行简要分析，并提出有针对性的预防措施，供施工技术人员参考。

2、裂缝的分类和成因

U型桥台的裂缝有两种，一种是微观裂缝，一种是宏观裂缝。微观裂缝要通过检测仪器才能量测，这种裂缝分布不规则，对结构物的影响不大。宏观裂缝分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。表层裂缝对结构物影响不大，但要及时进行处理，防止其继续发育。深层裂缝和贯穿裂缝是严重影响结构寿命和受力状态的两种裂缝，施工中必须要采取预防措施进行控制。经总结和分析对U型桥台裂缝成因影响较大的有以下三个因素。

2.1温度应力作用

混凝土形成温度应力的条件是：温差和约束。

U型桥台体积较大，水泥在水化过程中会释放大量的热量，但由于混凝土的导热性差，使水化热不易散发，这些热量在混凝土内部聚集，引起结构内部急剧升温。混凝土水化反应过程集中在浇筑初期，此时混凝土的弹性模量和强度都很低，相对的温度应力并不大。但随着混凝土龄期的不断增长，其弹性模量和强度逐渐增大，对混凝土降温收缩变形的约束越来越大，以致产生很大的拉应力，当超过同龄期混凝土的极限抗拉强度时，便出现温度裂缝。这一阶段产生的裂缝，占结构物产生裂缝的80%以上。需要采取有效措施进行控制。

2.2混凝土收缩变形引起的裂缝

施工阶段对混凝土裂缝形成有较大影响的收缩变形主要有以下几种：混凝土在浇筑后水与水泥的化合反应引起自生收缩；空气中二氧化碳与水泥反应引起碳化收缩；混凝土中自由水散失引起失水干缩等。收缩产生的拉应力是导致混凝土出现裂缝的原因之一。

2.3地基沉降变形

由于桥台体积较大，重量较大，若地基处理不当或受地下水的影响，会造成地基不均匀沉降或承载力不足，从而引起结构物某个部位产生应力集中，导致混凝土裂缝的出现。

3、裂缝预防措施

3.1减小温度应力

混凝土温度应力产生的根源是水化放热和降温收缩，在施工中可以通过降低水化热，加快水化热散失等方式进行温度应力控制。

（1）合理选择水泥种类

由于水泥中矿物成分的不同，不同水泥水化热差异很大。U型桥台施工不宜选用水化热高的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、早强水泥，适宜选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣水泥。

（2）控制水泥用量

施工中在保证混凝土强度和坍落度的前提下提高掺合料及骨料的含量，尽量减少水泥的用量。在混凝土中合理地掺入外加剂和粉煤灰，可以减少用水量和水泥用量，并改善混凝土的和易性、延长混凝土的缓凝时间、改善混凝土的粘塑性、降低混凝土释放的水化热量。

（3）加快水化热散失

根据U型桥台的结构特点，将桥台进行合理分层，逐层进行混凝土浇筑，通过对浇筑间隔的合理安排，可以有效减小混凝土早期温差，从而防止温度应力的产生。合理加配温度构造钢筋，U型桥台基本为纯混凝土结构，如果在施工之前在结构物内部对称布置一定数量的温度构造钢筋，利用钢筋的良好导热特性，可以加快结构物内部水化热的传导。同时由于钢筋与混凝土的热膨胀系数相差不大，因此钢筋也可以分散混凝土的温度应力，从而避免裂缝的开展，并约束已有裂缝的发展。在混凝土内部埋设降温水管，在混凝土浇筑4-5个小时左右（水化反应最激烈的时候）通冷却水，吸收水化热，从而达到降低混凝土内部温度的目的。降温水管要在混凝土内均匀布置，要控制好降温速度，防止在混凝土内部不同区域形成过大温差，造成新的温度应力分布。

（4）控制混凝土出机温度

混凝土的出机温度直接影响到混凝土内部最高温度，根据施工经验和混凝土热力学公式，影响混凝土出机温度最主要的因素是集料温度和水的温度。在集料堆积区修筑遮阳棚，避免阳光直接照射集料，并做好通风措施，防止热量积聚。在集料进入搅拌罐前可以通过掺入冰屑的做法，为集料降温。拌合用水也要避免阳光直接照射，若水温过高，可以通过在水中加入冰块的方法为水降温，但水温不得过低，以免影响混凝土拌合。

3.2控制混凝土收缩

通过控制混凝土的收缩可以有效降低收缩应力，预防裂缝的出现，控制表层裂缝的发展。影响混凝土收缩的因素有很多，包括集料的粒径、水泥的种类、结构物裸露于自然界的时间、空气的湿度、外加剂及掺合料的使用等。

（1）根据不同水泥和掺合料的性质，选择合适的水泥，矿渣水泥混凝土的自生收缩是负的，也就是膨胀变形；使用粉煤灰做掺合料的混凝土也有相似的作用，这些对混凝土抗裂性都是有益的。（2）根据相关实验研究在混凝土配制中选择自然连续级配的粗集料和细度模数在2.3-3.0范围内的中砂，可以减少水和水泥的用量，从而减少小混凝土的收缩，同时降低混凝土水化热。（3）环境的湿度和温度直接影响混凝土的干缩变形，在施工完成后及时进行保湿养护，实践证明养护时间越长收缩越小。保湿养护能够有效抑制因环境过于干燥造成混凝土失水干缩。（4）桥台施工完成及时进行回填，减少结构物在空气中的暴露时间，减少混凝土与空气之间的湿度交换，可以有效控制混凝土内部自由水的散发。

3.3地基处理

地基不均匀沉降产生的原因多是由于地基处理不当，引起的地基承载力不足。因此在混凝土浇筑之前要进行地基承载力测试，对不满足承载力要求的位置进行地基处理，地基处理的手段包括基础换填、电化学法、CFG桩、冲击碾压、夯击压实等；对有地下水影响的要切断地下水通道，将水引导排出地基范围外。在结构物中合理设置沉降缝，可以引导因地基不均匀沉降造成的裂缝的发生位置，避免应力集中区域裂缝产生和发展。

4、结语

U型桥台在施工中裂缝成因多样，裂缝的控制研究涉及多学科交叉，需要工程技术人员在施工中不断摸索，不断总结。控制混凝土裂缝产生和发展，创造优质混凝土工程，为祖国的基础设施建设贡献力量。

参考文献

[1]栾建平，荣耀，尹华杰.U型桥台裂缝成因分析[J].南昌航空大学学报，2009，（01），74-78

[2]李洪峰，陈世英，宗道明.大体积混凝土U型桥台裂缝的处理和防治.青海交通科技，2004，（06），28-30

轻型桥台设计问题探讨 篇7

1 关于轻台斜度的问题

以往的设计轻台斜度不大于45°,但在实际工程中,有个别轻台斜度大些,产生了扭转,使桥台整体变形,导致结构破坏。本规范规定斜度不大于15°。笔者理解,不大于15°的轻台是针对跨径13m而言,小于13m的斜度可大些。但大多少合适,根据斜度产生的扭转情况看。见图1。

图中ê段在台后土压力的作用下,对全桥产生扭矩。如桥宽较小,斜度大很容易出现结构变形。

对13m跨径:

从以上可确定关于斜度和跨径的关系,理解规范规定的是最大跨径13m的斜度。跨径小斜度可取大些,如孔数增加斜度可减少一些。

2 关于孔数和桥长的问题

规范规定桥全长不大于20m,不能多于3孔。按单孔跨径不大于13m,做2孔桥只能是小于等于10m,3孔桥为6m以下。由于轻台结构是四铰框架体系,孔数多,整体结构不稳定,所以按规范执行。轻台结构在设计中应控制在3孔之内,但考虑斜度因素,做多孔桥设计,斜度应比单孔小5°为宜。

3 关于支撑条件

上下部之间支撑条件,轻台小桥上部一般为板式结构,支座设置规范没有明确,但从桥梁使用的角度看,设置支座对桥的使用寿命会增长,在板端由于外荷产生转角,板和桥台之间没有支座会阻止变形,会使板或桥台产生局部破坏,笔者建议在设计中设置支座,一般采用h=21mm就可以。下部支撑条件,支撑梁规范规定间距为2～3m,怎样选取可以这样理解:跨径大,斜度大,可用2m间距,例如10m跨径轻台,斜度20°时用2m;正桥可用2.5m,其他跨径支承梁的间距可按此思路设置。对于支撑梁的钢筋布置,建议最好伸入桥台以保证支承梁和桥台结合牢固。斜桥的斜端都要做成混凝土支撑板。

4 其他措施

轻台为四铰框架结构,上部板一定要用锚栓和桥台锚死,这样上部板和支承梁和桥台就形成了框架结构。对于抗震要求板搭入墩台长度为70+1/2×L的规定,由于上部做了锚固,可不受此条的约束,一般板搭入桥台长度为40cm,即支座中心至背墙为20cm。板和背墙间用沥青木板和沥青麻絮填充。一般轻台小桥不做伸缩装置。

支承梁的埋置深度不足冰冻要求,下边要放砂垫层,以防冰冻隆起导致破坏。

5 关于薄壁台的选用

有时桥址地基承载不足,不能做轻台基础,可选用薄壁台。但此时要注意,桩基只是解决承载能力问题,其配筋属构造配筋,不能抵抗弯矩,支承梁一定要加上。斜度和孔数也要按浅基台情况处理。一般情况尽量少用薄壁台,可加双层基础换砂和小跨径时用整体式基础,施工简单,也比较经济。做薄壁台时也要注意八字墙或锥坡围墙的地质承载能力问题。

6 轻台的计算

对于轻型桥台的计算就本身强度进行二种验算,一是把轻台当成竖梁,二是轻台的平面弯曲。

6.1 竖梁计算

轻型桥台当成竖梁验算最不利的情况是桥上无车,台后布载,这样汽车和土压力的作用对桥台产生的弯矩最大。由于上边有上部支撑,下边有支撑梁,桥台就形成了一个竖梁。(见图2)

竖梁的计算跨径为上部板h1/2和支撑梁作用中心。计算出(1)和(2)处的土压力,然后对轻台进行计算。

由材料力学知:

从(1)、(3)式比较,(3)的应力比(1)小,小了N/A,就是说偏心受压要比受弯安全得多。

计算弯矩时先要确定弯矩最大位置hM。求图中的hM按下式计算

计算出hM截面积弯矩,求偏心,e=M/N,然后按规范公式计算

Φ为受压构件弯曲系数。

此时e要大于0.6S,但由于轻台是四铰框架结构,没有倾覆稳定的问题,可不受此限制,对于上部自重产生的弯矩,计算中可以考虑。计算Υ值时,上边按铰下边按固定处理。

6.2 轻台平面弯曲计算

对于轻台面弯曲计算首先要计算系数,然后进行判断。

αL<1.2刚性短梁

1.2<αL<4有限长梁

αL>4无限长梁

其中,L为桥台长度。

若是刚性短梁,则不必按平面弯曲计算,有限长梁则按下式进行计算

其中自由项四个函数称为克雷洛夫函数,可直接用公式计算,不必再查表。

7 结语

桥台、桥墩施工测量技术 篇8

1 墩、台定位

墩、台定位所根据的资料为桥轴线控制桩的里程和墩、台中心的设计里程, 若为曲线桥梁, 其墩、台中心有的位于路线中线上, 有的位于路线中线外侧, 因此还需要考虑设计资料、曲线要素及主点里程等, 直线桥梁的墩、台中心均位于桥轴线方向上, 墩、台定位的方法, 视河宽、水深及墩、台位置的情况而异。根据条件一般可采用直接丈量法、电磁波测距法或交会法。下面以直接丈量法为例进行详细的阐述。

当桥梁墩、台位于无水河滩上, 或水面较窄, 用钢尺可以跨越丈量时, 可用直接丈量法。使用的钢尺需经检定, 丈量方法与精密量距法相同。由于是测设已知的长度, 所以应根据地形条件将其换算为应设置的斜距, 并应进行尺长和温度改正。为保证测设精度, 施加的拉力应与检定标尺时的拉力相同。在测设出的点位上要用大木桩进行标志, 在桩上应钉一小钉, 以准确的顺序, 最好从一端到另一端, 并在终端与桥轴线上的控制桩进行校核, 按照这种顺序, 容易保证每一跨都满足精度要求。

2 墩、台纵横轴线测设

在墩、台定位以后, 还应测设墩、台的纵横轴线, 作为墩、台细部放样的依据。在直线桥上, 墩、台的纵轴线是指过墩, 台中心平行于线路方向的轴线;在曲线桥上, 墩、台的纵轴线则为墩、台中心处曲线的切线方向的轴线。墩、台的横轴线是指过墩、台中心与其纵轴垂直 (斜交桥则为与其纵轴垂直方向成斜交角度) 的轴线。在直线桥上, 各墩、台的纵轴线在同一个方向上, 而且与桥轴线重合, 无需另行测设。墩、台的横轴线是过墩、台中心且与纵轴线垂直或与纵轴垂直方向成斜交角度的, 测设时应在墩、台中心架设经纬仪, 自桥轴线方向测设0角或90°减去斜交角度, 即为横轴线方向。由于在施工过程中需要经常恢复纵横轴线的位置, 所以需要将这些方向及护桩标在地面上, 由于各个墩、台的纵轴线是同一个方向.且与桥轴线重合, 所以用桥轴线的控制桩作为护桩。墩、台横轴线的护桩在每侧应不小于两个, 以便在墩、台修出地面一定高度以后, 在同一侧仍能用以恢复轴线。施工中常常在每侧设置三个护桩, 以防止护桩被破坏。护桩位置应设在施工场地外一定距离处。如果施工期限较长, 则应用固桩方法对护桩加以保护。

3 墩、台基础及细部施工放样

明挖基础是桥梁墩、台基础常用的一种形式。它是在墩、台位置处先挖基坑, 将坑底整平以后, 然后在坑内砌筑或灌注基础及墩、台身。当基础及墩、台身修出地面后, 再用土回填基坑。视土质情况, 坑壁可挖成垂直的或倾斜的。在进行基坑放样时, 根据墩、台纵横轴线及基坑的长度和宽度测设出它的边线。如果开挖基坑时, 坑边要求具有一定的坡度, 还应放样基坑的开挖边界线。放样边坡界线时, 应根据坑底与地表的高差及坑壁坡度计算出它至坑边的距离。

在设置边坡桩时, 所用的方法与路基边坡的放样相同, 可以根据试探法求出, 也可以用测出的断面用图解法求出。在地面上钉出边坡桩后, 根据边坡桩撤出灰线, 依灰线可进行基坑开挖。当基坑开挖到设计标高以后, 应将坑底整平, 必要时还应夯实, 然后安装模板。进行基础及墩、台身的模板放样时, 可将经纬仪安置在轴线上较远的一个护桩上, 以另一个护桩定向, 这时经纬仪的视线即为轴线方向。安装模板时, 使模板中心线与视线重合即可。当模板的位置在地平面以下时, 也可以用经纬仪在基础的两边临时放样两个点, 根据这两点, 用线绳及垂球来指挥模板的安装工作。桩基础也是桥梁墩、台基础常用的一种形式, 其测量工作主要有:测设桩基础的纵横轴线、测设各桩的中心位置、测定桩的倾斜度和深度以及承台横板的放样等。桩基础纵横轴线可按前面所述的方法测设。

每个钻孔桩或挖孔桩的深度用不小于4kg的重锤及测绳测定, 打人桩的打人深度则根据桩的长度推算。在钻孔过程中测定钻孔导杆的倾斜度, 用以测定孔的倾斜度, 并利用调整设备进行校正, 使孔倾斜度不超过施工规范要求。桩基础承强模板的放样方法与明挖基础相同。墩、台身的细部放样, 是以其纵横轴线为依据的。如果墩, 台身是用浆砌圬工, 则在砌筑每一层时, 都要根据纵横轴线来控制它的位置和尺寸。如果是用混凝土灌注, 则需在基础顶面和每一节顶面上都要测出墩、台的中心及其纵横轴线作为下一节立模的依据。在立模时, 在模板的外面需预先画出它的中心线, 然后在纵横轴线的护桩上架设经纬仪, 照准该轴线方向的另一护桩, 根据这一方向校正模板的位置, 直至模板中线位于视线的方向上。当墩、台身砌筑完毕时, 测定出墩、台中心及纵横轴线, 以便墩、台身施工放样安装墩、台帽的模板, 安装锚栓孔, 安装钢筋。横板立好后应再一次进行复核, 以确保墩、台帽中心, 锚栓孔位置等符合设计要求, 并在模板上标出墩、台帽顶面标高, 以便灌注。

4 结语

总之, 桥梁工程是公路最重要组成部分, 工程浩大, 造价高, 所以做到精准施工非常必要, 只有测量精准才能在保证桥梁质量的前提下降低造价, 从而获得良好的经济和社会效益。

摘要：根据桥梁实践经验分别介绍桥梁墩、台定位及其纵横轴线的测设方法, 墩、台基础及细部的放样方法。

关键词：桥台,桥墩,施工,测量

参考文献

[1]焦民顺.如何做好桥梁施工测量监理工作[J].山西建筑, 2002, (11) .

轻型薄壁桥台裂缝通病防控综述 篇9

薄壁桥台由于造型美观、施工便捷、圬工量省、造价较低等优点被各类公路中小桥广泛采用。

随着高等级公路的发展和车道数的增加, 薄壁台宽度相应增宽, 斜交角度大的桥台更甚, 薄壁台宽高比达到好几倍。工程实践中随着薄壁台结构尺寸和宽高比的增大, 其裂缝问题也相对突出, 尤其在干旱及温差大的地区较易出现竖向裂缝[2], 成为一种混凝土质量通病, 直接影响到台身外观、质量评定及耐久性, 严重者威胁结构安全。因此, 采取有效的防控措施遏制薄壁台裂缝成为当前桥梁混凝土质量通病治理的的重要任务之一。

文献[3]指出, 薄壁台大部分裂缝是由温度应力和砼收缩等非荷载因素引起的。主要探讨非荷载因素裂缝成因及防控措施。

1 薄壁台裂缝通病产生原因

1.1 设计原因

1.1.1 配筋不尽合理

桥台竖向钢筋是按受力配筋, 而水平钢筋则是按分布构造钢筋设置的。设计中水平筋配筋不足, 不能有效提高台身砼抗拉强度, 是竖向裂缝产生的主要原因之一。

1.1.2 分段宽度大

沉降缝、伸缩缝设置少、宽高比大, 导致台身体内拉应力过大而开裂。

1.2 材料原因

1.2.1 水泥

水泥用量大、水泥水化热过高, 台身内部混凝土温度升高产生显著的体积膨胀, 台身外表部随大气温度降低导致收缩产生较大的约束应力, 当应力超高当时混凝土抗拉强度时便产生温差裂缝;水灰比过大则使混凝土收缩系数增大导致收缩裂缝。

1.2.2 集料

砂中含泥量偏高或砂偏细会增大混凝土收缩系数、降低强度, 引起台身收缩裂缝。

1.3 施工原因

施工工艺流程掌握不好, 如振捣不密实、高温时段施工、台身施工与承台施工时间间隔过长、钢筋保护层偏差过大等均会成为薄壁台裂缝的诱因。

1.4 养护原因

养护不及时, 混凝土失水是造成薄壁台裂缝的重要因素。

1.5 环境原因

外界气温、湿度变化对混凝土质量有着不容忽视的影响, 掌握好薄壁台施工的环境温度对减少温差裂缝有着重要意义。

2 薄壁台裂缝防控对策

2.1 针对性设计

2.1.1 降低台身分段宽度

首先, 通过增设沉降缝、伸缩缝的方法分散降低台身分段宽度, 最好将宽高比降至2以下, 最大限度地分散降低台身拉应力。

其次, 避免斜交角度过大造成台身过宽。由于中小通道桥下多为被交线或小型河流渠道, 大部分情况下斜交角度过大的问题是可以通过调整得到较好解决的。

2.1.2 选择合理的配筋率

在薄壁台的拉应力区配置抗拉钢筋, 尤其是台底高应力区附近, 应根据台身分段宽度和应力计算增配钢筋, 采用合理的配筋率。规格型号与台身竖向受力筋相同, 根据计算间距可采用100mm, 3m高度以上抗拉钢筋间距可适当增大。台身两侧各设一片钢筋网, 水平抗拉筋应与竖向受力筋点焊成网。同时台身与承台接合处增设抗剪钢筋。

2.2 优选原材料, 优化配合比

2.2.1 优选各种原材料、严把材料质量关

首先选择名牌高品质低热水泥、慎用早强水泥, 有效减少水化热的产生。同时应注重优选质量稳定、口碑好、大厂生产的高效减水剂。

进场水泥除安定性、强度等各项指标经检测合格外, 使用中还需特别注意同一桥台必须使用同一批号水泥, 保证水泥原材料本身出厂龄期、强度形成、水化热、收缩性、颜色等参数一致, 克服水泥主材本身性能变异过大造成潜在危害。

集料应选用洁净坚硬、级配良好的碎石和砂, 严格控制砂的含泥量和细度模数。对每批进场材料严格检测, 确保内在质量和级配、含泥量等指标满足要求。

2.2.2 优化配合比设计, 严格控制施工配合比

施工准备期应在混凝土配合比选配上狠下功夫, 选择合理的水泥用量、水灰比、砂率、减水剂掺量, 试配强度富余量应保持适中, 尽量降低水化热, 同时降低砼收缩系数。

拌和中严格控制配料精度。水泥用量、水、外加剂误差不得超过±1%, 减水剂应杜绝漏加重加, 集料误差不得超过±2%。保证混凝土拌和时间, 一般不得低于90s。减少混凝土成品运输和等待浇筑时间, 避免坍落度损失, 保证现场砼施工和易性。

2.3 加强施工组织管理, 做到精细化施工

选择合适的时间段浇筑台身混凝土。宜尽量避开夏日中午等高温时段, 以降低混凝土浇筑和凝结温度, 减少温差的不利影响, 减少温差裂缝。

合理组织, 加快施工进展, 缩短施工间隔, 台身与承台施工间隔最好控制在一周以内, 以改善约束条件, 力争收缩同步, 减小混凝土收缩差。

加强浇筑振捣工艺控制。混凝土浇筑应保持水平分层, 分层浇筑厚度一般按30cm控制。注意设置多个性能良好的橡胶串筒, 保证浇筑、振捣面大致处于同一平面, 防止混凝土斜向流淌造成离析。

掌握插入式振捣技巧, 采取垂直轻插轻提的振捣方式, 禁止水平或倾斜拖动振捣棒, 避免因振捣工艺缺陷而出现易产生裂缝的砂浆带。插入式振动器移动间距不应超过其作用半径的1.5倍, 并与侧模保持50～100mm的距离;振捣器插入下层混凝土50～100mm。

采用适宜散热系数的模板, 使混凝土表面散热速度与混凝土凝结硬化速度相匹配, 避免混凝土的温度曲线变化过快, 以防砼表面出现裂缝。

严格控制钢筋定位、务必做好模板固定, 防止钢筋保护层超标和模板变形位移, 确保台身外观美观。

2.4 重视混凝土养护, 防止干缩裂缝

重视台身早期养护是防止混凝土表面裂缝和提高混凝土强度的重要环节。采取“早松模完拆模”的方法, 视砼凝结情况在不损伤砼表面的前提下, 尽早旋松模板固定螺母后暂不拆模, 沿松动缝隙进行早期补水养护, 同时防止因拆模过早而导致的砼表面风干以及砼表面急速降温产生大的温差。待期混凝土达到拆模强度后拆除模板继续湿养至养护期结束。

混凝土浇筑后7d内如遇天气突然降温, 应紧急采取覆盖保温措施。

另外为了减小台心与台身表面的温差, 减少收缩裂缝, 养护水温宜控制在接近台心温度。

整个养护期内必须有专人负责, 并做好巡视检查, 确保混凝土表面全天候湿润, 杜绝砼失水干裂。

2.5 避开不利环境, 改善不良环境

统筹安排施工组织设计, 避开薄壁台施工的不利气候环境。同时做好相关应急预案, 及时化解不利因素。如遇气温骤降, 及时采取覆盖保温措施;如根据天气变化情况, 在现场提前准备防雨设施, 使薄壁台不因突然降雨而中断施工。

3 薄壁台防裂工程实践

薄壁台抗裂课题组2009年在滚红高速公路选择六座通道桥进行了大量薄壁台抗裂对比试验, 取得了满意的效果。对比试验显示:高应力区增加水平抗拉钢筋配筋率、台身前侧增设工程抗裂钢丝网、台身背部增加横梁、混凝土掺加聚丙烯纤维、台身增厚10～20cm、控制养护水温度等措施对消除薄壁台裂缝效果明显;掺加膨胀剂对消除薄壁台裂缝效果不明显。

4 结语

薄壁台产生裂缝的原因是多方面的。要较好的解决这一复杂问题, 必须通过大量的理论分析和工程实践, 针对性地采取多种综合措施, 逐个消除不利因素。设计中要跳出标准图的束缚, 做好结构尺寸、配筋率、混凝土强度验算;施工中要优选原材料、优化配合比, 加强施工管理, 改进施工工艺, 做到精细化施工, 重视混凝土养护工作, 注重改善施工环境。只有全面落实各项防控措施, 才能有效预防和减少薄壁台混凝土裂缝这一质量通病, 最终达到提高薄壁台抗裂、抗渗、抗侵蚀能力, 保证桥梁耐久性和结构安全的目的。

摘要：薄壁桥台由于自身特点被各类公路中小桥广泛采用。工程实践中随着薄壁台结构尺寸和宽高比的增大, 其裂缝问题也相对突出, 成为一种混凝土质量通病。分析了薄壁台非荷载因素裂缝的成因, 结合笔者近年来工程实践经验, 从设计、材料、施工、养护、环境等方面就薄壁台混凝土裂缝质量通病问题提出针对性防控措施, 为有效预防和减少薄壁台混凝土裂缝这一质量通病提供参考。

关键词：桥梁,薄壁桥台,裂缝,原因,防控措施

参考文献

[1]余诗泉.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 2005.

[2]董清弘.薄壁或轻型台钢筋砼台身开裂原因分析[J].广东交通科技, 2005 (4) :40-44.

桥台搭板的设计优化 篇10

1 搭板的长度

搭板的合理长度应该如何确定?专业教材和规范都没有给出说明,所以,在实际设计中,确定搭板的长度具有很大随意性。笔者从搭板的用途及桥梁的安全两个角度出发,认为应该根据台后路基的破坏棱体长度来确定搭板的长度。这种情况下,搭板两端分别简支在桥台和稳定路基上,钢筋混凝土搭板成为稳定的路基和桥台之间的过渡段,由于搭板自身具有的刚度,汽车荷载通过搭板传递到台后路基上的效应比直接作用在路基上要小很多,减小了汽车荷载对桥台产生的主动土压力,有利于桥台的稳定,同时,减小了台后路基的沉降,对行车是安全的;相反,如果搭板长度小于破坏棱体的长度,汽车荷载对台后填土的冲击并没有减小,台后路基下沉及对桥台的主动土压力都不能得到有效控制,随着时间的推移,各种不良后果就会出现。

因此,搭板的长度应大于台后路基破坏棱体的长度,搭板长度:

L0=l0+b

式中,l0为台后路基破坏棱体长度;b为搭板搁置在稳定路基上的搭接长度,这个长度应该从搭板的局部变形分析得出。

在汽车荷载作用下,搭板的搭接部分边缘不能翘曲,要做到这一点,最基本的要求就是保证搭接长度不大于搭板的相对刚性半径,即b<r(r为搭板的相对刚性半径),因为搭板在稳定路基上的部分与水泥混凝土路面的受力条件和边界条件相似,所以采用混凝土路面相对刚性半径的计算公式计算这部分搭板的相对刚性半径是合适的,即:

r=0.537h(EC/Et)1/3

式中,h为搭板厚度,30cm～35cm;EC为混凝土弹性模量;Et为路基弹性模量。

把常用的几种路基的弹性模量代入上式,得到r的范围在0.7m～1.2m之间,为了安全起见,要求b=0.5m～1m。在实际工程中,l0一般进位取整,b的大小根据路基材料及道路等级灵活选取,为了施工方便,最后保证搭板长度是一个整数。

2 搭板宽度的确定

搭板纵向长度(L0)与横向宽度(B)之比应不小于2,即,L0/B≥2。这种情况下,搭板成为行车方向的单向板,受力变形发生在行车方向,如果是双向板,因为搭板下面的路基强度不均,搭板容易形成翘曲,从而引起对桥台的冲击和对伸缩缝的破坏。

实际工程中,一般以一个车道宽或两个车道宽确定搭板宽度,对于多车道桥梁,桥两端需要并列设置多块搭板,搭板之间设置带拉杆的纵缝,纵缝采用缝宽5mm的假缝形式,拉杆布置在搭板厚度的中间位置,根据搭板长度确定拉杆间距为400mm～700mm不等,拉杆采用Φ20mm制作,每根长800mm。

3 搭板厚度的确定

设置搭板的目的之一就是消除桥头跳车,当车辆荷载作用在搭板上时,搭板与车轮接触的区域下沉,形成一个曲面,此时,汽车受到一向心力的作用,当这个向心力大于汽车的轴重时,轮胎就会离开搭板,引起所谓的跳车,造成对桥台的冲击,汽车重力与向心力相等是汽车不跳动的临界点,搭板此时的“变形”就是汽车不跳动的最大挠度值。

因此,在搭板设计中,必须控制搭板的挠度,搭板的挠度与搭板的抗弯刚度(EI)及承受的外部荷载有关,在动态荷载的作用下,搭板挠度的计算十分复杂,而采用瞬时曲率曲线的挠度计算方法比较简捷,并能达到适当的精度。

把搭板的曲面按球状楔考虑,搭板受力及变形见图1。

图中:G为标准汽车的一个轴重;V为道路设计速度;g为重力加速度;L0为搭板长度;eOB=R×(1-cosβ);R=V2/g;β=Π×R×L0/180;eOB的值与搭板挠度(fmax)的值相等。搭板挠度的大小由自身刚度及外部荷载确定,在对搭板进行受力分析时,由于路基、桥台对搭板的反力作用,搭板底面压力的分布情况十分复杂,影响因素很多,在理论分析中要综合顾及到每个因素是非常困难的,一些影响较小的因素应忽略不计。

当车辆作用在搭板上时,根据作用力与反作用力原理,桥台、稳定路基及破坏棱体范围内的路基都会对搭板产生一个反作用力。其中,桥台的反力为一个集中力,稳定路基的反力为稳定路基段的均布作用力,破坏棱体范围内的反力为一个三角分布的作用力,这个作用力的最大值与稳定路基(b段范围)的均布作用力相等,最小值为零。

搭板计算荷载采用车辆荷载,按最不利位置布置车辆,见图2。

图中,Tn为汽车轴载;N1为破坏棱体范围内路基对搭板的集中力;N2为稳定路基对搭板的集中力;N3为桥台对搭板的反力;l0为破坏棱体长度。

搭板受力平衡方程:

由于边界条件满足,在实际工程中可以求出q大小。

由于搭板上面受力荷载为动载,下面为非均布地基反力(三角形荷载),从严格意义上说,搭板不能作为弹性地基板考虑,如何计算搭板的挠度,笔者从实际出发,根据弹性地基理论,进行如下推断:

第一步,把车辆荷载按最不利位置布置在搭板上,按简支板计算搭板在每个轴载作用下产生的挠度(fn);

第二步,按简支板计算破坏棱体范围内搭板在路基反力作用下产生的挠度(f1);

第三步,搭板的变形就是上述两个步骤的实际反映。

最不利车辆荷载的所有有效轴载产生的挠度之和(Σfn)、与f1的方向相反,二者的差就是搭板的实际挠度(f),令f=fmax,计算出搭板的最小厚度(h),在计算中,搭板的弹性模量应采用钢筋混凝土的弹性模量。

4 结论

本文所讲述的计算方法并不复杂,对于一个从事道路桥梁设计的工程人员,借助《公路桥梁设计手册》,很容易迅速得出计算结果。该设计方法在实际工程中得到了检验,采用该方法设计的搭板在实际应用中发挥了应有的作用,桥头跳车、伸缩缝破坏或者搭板的破坏现象大大减少,对于桥梁技术的进步具有促进作用。

摘要：从实际应用出发,利用文可尔弹性地基理论,对桥台搭板的受力机理给出合理明确的分析,进而推导出搭板合理的设计尺寸。这个方法解决了桥台搭板设计中关于如何确定尺寸及为什么的问题,对我国桥梁设计的进步具有一定的推动作用。

关键词：破坏棱体长度,单向板,球状楔,弹性地基

参考文献

【1】A.P.S.塞尔瓦杜雷.土与基础相互作用的弹性分析[M].范文田,等译.北京:中国铁道出版社,1984.

【2】洪旈康.土质学与土力学[M].北京:人民交通出版社,1990.

【3】颜可珍,夏唐代.黏弹性文可儿地基矩形板的稳定动态分析[J].水利学报,2005,36(9):1007-1082.

软土地基上桥台的病害分析 篇11

在软土地基上建桥时, 经常出现的问题有:一是软土地基压密下沉对基础的影响, 二是填土引起的软土地基的塑性流动对基础的影响, 根据以往施工实践和桥梁调查分析, 在软土地基上建造的许多桥梁中, 病害发生在桥台上的较多, 如:桥台下沉、桥台前倾、U型桥台前墙与侧墙撕裂分离、一字型桥台分段竖向开裂、桥台桩基前移或环状裂缝、桥头错台跳车、桥头高路堤滑坡等等, 有的桥台通车几年后就不能使用, 需要花上很多时间和经费处理, 给公路桥梁正常使用和养护带来极为不利的影响, 这些问题经过调查和分析, 主要原因是在桥台设计方面考虑不周和施工方法不妥造成的。本文就桥台病害分析、预防措施及做好桥台设计与施工分述如下。

1 软土地基上桥台的病害分析

软土地基上桥台的病害, 一般分为两种:桥台下沉和桥台前移。这两种病害有时单独出现, 也有同时发生和相继发生。而桥台的下沉有均匀下沉和不均匀下沉两种:桥台的前移还伴随着桥台整体倾斜或撕裂的情况, 这都影响到桥梁的使用性能和行车安全, 给养护管理带来许多困难。

1.1 桥台的下沉现象

桥台的下沉是由于地基压密下沉而引起的。在桥台和上部构造荷载的作用下, 引起土层的再固结, 基底被压密下沉, 导致桥台下沉。

桥台的下沉通常是地基中有一层或几层压缩性大的软土, 当桥台基础为浅基础时, 例:桥台台身和基础采取浆砌片石砌体或片石砼, 而施工时对地基做换填处理, 或打入钢筋混凝土桩等, 因自身重量较大, 并在上部荷载作用下, 久而久之, 桥台也出现下沉, 如桥台下沉是均匀下沉, 而下沉量不大时, 则是引起桥面产生裂纹和行车不舒适, 不会导致桥梁的破坏, 如下沉量过大, 就会影响桥梁的使用, 引起桥梁破坏, 甚至成为危桥。如桥台不均匀下沉, 通常会引起桥台基础和台身的竖向开裂, 其原因主要是桥台基础为石砌基础或砼基础, 且基础长宽比偏大, 基础底面的土体应力成马鞍形分布, 中间大, 两侧小, 从而引起中间下沉大, 两侧下沉小, 加上基础砌体的抗变形能力低, 基础中间容易被拉裂, 这种裂缝直接反射到台身上, 引起台身开裂。

1.2 桥台前移现象

修建在软土地基上的桥台, 若台背填土过高, 地基强度不足, 就会引起地基失稳出现塑性滑动, 产生作用于桥台的水平力, 使桥台产生水平位移和 (或) 倾斜。由于地基失稳滑动, U型桥台整体滑动或前墙前移和侧墙在连接处产生撕裂分离, 一字型桥台墙身前移产生分段开裂, 钻孔桩基桥台, 桩基上部偏移, 有的在桩基上部桥台前缘河心方向水平开裂, 裂缝深有半个桩基, 裂缝间距约20~50cm之间。因为桩身上部在地表下0~3m范围受到较大水平力所产生的挠曲而开裂。

由于桥台前移而引起的桥梁上部构造破坏, 一般有以下几种情况:

(1) 支座和墩台支承面破坏;

(2) 伸缩缝装置破坏和接缝宽度不够, 使伸缩机能受阻;

(3) 当移动量过大时梁端与台背紧贴, 严重时导致背墙破坏或梁端局部压碎。

2 桥台病害的预防措施

2.1 要防止桥台发生下沉现象, 应从以下两个方面考虑:

(1) 合理选用桥台型式和基础型式

宜选用体积轻巧、自重较小的轻型桥台, 如桩柱式、框架式和肋板式桥台等。至于基础的型式, 最好采用桩基础, 利用桩支托承台, 直接将桥台重量避开高压缩性软土, 传递到压缩性较低、强度较高的土层上, 从而减少高压缩性软土层的应力, 减少下沉。当然, 采用刚性扩大基础配合地基加固处理, 也能减少桥台下沉, 但不宜采用浆砌片石基础, 而应采用钢筋混凝土基础。

(2) 人工加固地基

若软土层位于地表, 且厚度不大, 在2~4m时, 将其全部挖除是最经济、最有效的办法。但当软土层埋深较大时, 则应根据桥梁跨径, 台后填土高度等因素确定加固方法。对于小桥涵, 后台填土高度不大时, 挖除部分软土, 换填沙砾, 可满足承载力的要求, 必要时可采用打入钢筋混凝土桩的方法等。对于大跨径的桥梁通常采用桩基础和沉井基础等才能满足承载力的要求, 若后台填土过高, 有可能引起地基的塑性流动, 则应采用诸如排水固结法或形成复合地基, 提高软基的承载能力和抗剪强度。

2.2 根据上述桥台前移原因分析, 防止桥台前移的方法有

(1) 严格控制填土高度, 因为填土越高, 台背承受土侧压力与高度成平方比例增大, 桥台就越危险。

(2) 合理选择桥台型式和基础型式, 选用埋置式桥台, 利用台前溜坡平衡台背的填土荷载, 必要时在台前作压重填土。大跨径的桥梁尽量采用桩基础, 并合理确定桩位和排数。

(3) 小跨径的桥梁可考虑设置支撑粱或将桥型改为箱型涵结构型式。

3 软土地基上桥台的设计方法

软土地基上桥梁墩台设计, 除了必须进行一般的强度和稳定性验算外, 还应进行地基变形的验算。但对桥台设计, 则对后一问题的研究更重要, 因为桥台受到台背填土偏心荷载的影响, 对于软土地基, 当台背填土超过一定的高度时, 将导致地基失稳产生塑性流动, 并由此引起作用于桥台的水平力, 使桥台产生水平位移和 (或) 倾斜。

在设计桥台时, 要根据实际情况, 经过技术和经济的比较, 选用合适的有效防止桥台下沉和前移方法, 通常几种方法配合使用, 才能得到理想的效果。软土地基上桥台的设计方法与一般的桥台设计方法不同之处是前者要对地基的稳定性进行验算, 从而判断桥台前移的可能性, 按照我国交通部颁布的《公路桥梁地基与基础设计规范》 (JTJ024-85) 第3.2.1条的规定, 当台背填土较高且地基土质不良时, 并应验算桥台与路堤可能一起沿弧面滑动的稳定性。

值得指出的是, 当必须采取防止措施时, 以采取加固地基和平衡填土减轻荷载二者并用较好, 采取加大桩径或桩排数的方法, 需要通过滑动稳定性验算来计算出桩的应力强度和位移量, 看其值是否都在容许值以内, 来判断实际效果, 应有可靠的计算方法。

4 软土地基上桥台的施工方法

桥台的破坏多发生在台背填土施工中及刚完工后, 故施工顺序得当, 就能在很大程度上减少破坏, 施工中应注意的事项有:

(1) 合理安排施工顺序, 在构筑桥台之前, 应先做好台背填土以外的填土, 设置反压护道, 桥台完工后再做台背填土, 也可以在台身施工时将台帽背墙留下, 待台帽背墙以下的填土完成后, 观测桥台变形稳定情况, 无变化再建台帽和背墙后进行第二次填土。

(2) 先安装上部板梁, 后进行台背填土。先安装上部构造, 后两侧对称进行台背填土, 可减轻台背填土压力对桥台的稳定影响。

(3) 缓慢填土。台背填土应缓慢进行, 避免快速施工, 因填土缓慢进行有利于软土地基固结稳定。

5 结束语

在桥梁建设实践中, 因桥台下沉或前移导致桥梁破坏的事例较多, 究其原因, 有的是在设计时对桥台下沉和前移的可能性估计不足, 未能预先提出行之有效的防止措施, 有的是由于施工方法不当, 特别是台背填土速度过快, 致使地基因强度不足而失稳, 从而引起桥台的破坏。一旦桥台发生下沉或前移, 通常只能采取加固措施进行处理, 并且几乎没有什么有效的办法使其恢复原状, 所以在设计和施工阶段应对桥台的下沉和前移可能性进行充分的研究调查, 以采取相应的对策。

摘要：对于桥梁工程建设施工而言, 出现软土地基带来的危害作用是十分广泛的。若施工单位不能及时采取针对性的处理措施, 将直接影响地基的稳定性, 严重时会因为构造物沉降过大或不均匀沉降而导致桥梁遭到巨大的破坏, 严重影响了桥梁的正常使用性能。基于此, 本文对桥梁软土地基的一些处理技术进行探讨。