中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
在橋梁建設(shè)領(lǐng)域，樁柱式橋臺(tái)扮演著連接上部構(gòu)造與地基的關(guān)鍵角色，其穩(wěn)固性和持久性對(duì)整座橋梁的運(yùn)行狀態(tài)起著決定性作用。然而，長(zhǎng)期承受車輛荷載、環(huán)境侵蝕以及地質(zhì)條件變化等多種因素的考驗(yàn)，樁柱式橋臺(tái)常常會(huì)出現(xiàn)多種典型的病害現(xiàn)象。
這些病害現(xiàn)象大致可以歸為三大類別：首先，是樁柱本身的結(jié)構(gòu)性破壞，比如混凝土保護(hù)層脫落、鋼筋生銹、樁身變細(xì)等直接削弱承載能力的損壞；其次，是橋臺(tái)主體結(jié)構(gòu)的損壞，表現(xiàn)為臺(tái)身出現(xiàn)裂縫、位移變形等影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的問題；最后，是由于臺(tái)后填土引發(fā)的次生問題，如填土下沉、土壓力失衡導(dǎo)致的橋臺(tái)位移等。這些病害現(xiàn)象往往相互影響、互為因果，形成復(fù)雜的損壞鏈條，需要工程技術(shù)人員通過全面的檢測(cè)評(píng)估來精確判斷。接下來，我們將詳細(xì)探討樁柱式橋臺(tái)的主要典型病害類型、病害特征及維護(hù)措施。
一、樁柱式橋臺(tái)蓋梁豎向裂縫
1、病害特征
軟土地基地質(zhì)條件下的,尤其是設(shè)置了臺(tái)后擋墻的柱式橋臺(tái)蓋梁易出現(xiàn)豎向裂縫。裂縫形態(tài)通常為橋臺(tái)蓋梁靠河側(cè)出現(xiàn)多條豎向裂縫,豎向裂縫上下基本貫通,裂縫寬度大小不一;伴隨立柱河流側(cè)出現(xiàn)水平環(huán)狀裂縫、背墻斷裂、伸縮縫頂死等病害。
2、產(chǎn)生原因
(1)橋臺(tái)蓋梁豎向開裂，主要是由于臺(tái)后土推力作用在蓋梁上，擠推橋臺(tái)向河側(cè)變形，在水平荷載作用下，以及在樁柱和上部結(jié)構(gòu)的約束下，蓋梁側(cè)面受彎。
(2)蓋梁通常只按照豎向荷載產(chǎn)生效應(yīng)進(jìn)行極限承載力和正常使用狀態(tài)的配筋設(shè)計(jì)，而側(cè)面只配置很少的抗扭鋼筋，在水平土壓力的作用下，出現(xiàn)裂縫在所難免。
(3)一些柱式橋臺(tái)，直接采用臺(tái)后擋墻形式，取消橋臺(tái)錐坡，導(dǎo)致臺(tái)后土壓力因無(wú)臺(tái)前錐坡的反壓卸載而直接作用在橋臺(tái)上。
3、養(yǎng)護(hù)對(duì)策
橋臺(tái)蓋梁的豎向貫通裂縫,是由臺(tái)后填土產(chǎn)生的土壓力引起的.屬于前期設(shè)計(jì)中針對(duì)軟土地基所采用的橋臺(tái)形式不合理的結(jié)果。處治這種病害往往代價(jià)很高,根據(jù)多年的處治經(jīng)驗(yàn)建議如下:
(1) 如果單是橋臺(tái)蓋梁出現(xiàn)裂縫,且裂縫基本穩(wěn)定,應(yīng)采用在蓋梁側(cè)面粘貼數(shù)道鋼板加固的方法,即補(bǔ)強(qiáng)蓋梁水平抗彎能力。
(2)如果出現(xiàn)立柱變形較大，立柱開裂明顯的情況,應(yīng)在臺(tái)后采用輕質(zhì)填料換填處理·以及對(duì)橋臺(tái)進(jìn)行拆除重建。
二、樁柱式橋臺(tái)蓋梁斜向裂縫
1、病害特征
樁柱式橋臺(tái)蓋梁斜向裂縫情況比較復(fù)雜,根據(jù)引起其的原因可以分為兩種情況,對(duì)應(yīng)的病害特征如下:
(1)剪切裂縫是在荷載作用下產(chǎn)生的斜向裂縫,使得結(jié)構(gòu)斷裂成兩相脫離的形態(tài),這種裂縫有可能為蓋梁剪切裂縫。
(2)當(dāng)斜向裂縫與剪切裂縫方向相反,并且裂縫延伸至底板較深的位置時(shí),該形態(tài)可能為扭轉(zhuǎn)裂縫。
2、產(chǎn)生原因
(1)剪切裂縫:出現(xiàn)剪切裂縫可能是因?yàn)榭辜襞浣畈蛔?或超載引起剪力超過蓋梁抗剪能力。
(2)扭轉(zhuǎn)裂縫:溫度、土壓力變化導(dǎo)致橋臺(tái)受不均勻的擠推，承受過大的扭轉(zhuǎn)力。同時(shí)梁板放置時(shí),橫向梁板間在縱向產(chǎn)生誤差·當(dāng)溫度等因素變化時(shí),梁板與背墻不均的接觸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力。
3、養(yǎng)護(hù)對(duì)策
首先判別斜向裂縫的性質(zhì),再根據(jù)斜向裂縫的性質(zhì)進(jìn)行有針對(duì)性的維修養(yǎng)護(hù)。
(1)當(dāng)判定為剪切裂縫時(shí),通過檢算復(fù)核蓋梁的承載能力,如抗剪能力不足,應(yīng)采用在蓋梁正側(cè)面增厚截面加固的方法。
(2)當(dāng)判定為扭轉(zhuǎn)裂縫時(shí)，由于提高蓋梁扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度難度較大應(yīng)從減少或消除扭矩的角度進(jìn)行處治。當(dāng)裂縫寬度小于0.2mm,立柱變形不大時(shí),建議加強(qiáng)觀察當(dāng)病害不繼續(xù)發(fā)展時(shí),采用封閉裂縫處理;當(dāng)病害發(fā)展較快時(shí),建議開挖臺(tái)后填土,換填自立性好、輕質(zhì)的填料減少臺(tái)后土推力。
三、樁柱式橋臺(tái)立柱水平裂縫
1、病害特征
橋臺(tái)立柱靠河側(cè)出現(xiàn)半環(huán)狀裂縫,嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)斷裂,甚至混凝土大面積破碎。
2、產(chǎn)生原因
(1)橋臺(tái)臺(tái)后填筑高度高于地面時(shí),形成較大的填筑荷載,同時(shí)在車輛荷載的作用下,軟土地基形成向前滑動(dòng)面。
(2)橋臺(tái)臺(tái)后土壓力直接作用于擋墻上，擋墻將大部分的擠推力作用在樁柱橋臺(tái)上(實(shí)際上放大了水平推力)。
(3)由于樁柱式橋臺(tái)抗水平推力能力低,當(dāng)水平擠推力達(dá)到一定程度時(shí),必然導(dǎo)致樁柱式橋臺(tái)的各種病害。
3、養(yǎng)護(hù)對(duì)策
(1)對(duì)于跨徑比較小又不通航的橋梁,可以采用設(shè)置鋼筋混凝土支撐梁的加固方法。
(2)臺(tái)后換填具有直立性的輕質(zhì)材料,減少土壓力，
(3)擴(kuò)孔,增加一跨以降低填土高度。
(4)增設(shè)錐坡,增加反向土壓力,減少橋臺(tái)受力。
綜上所述，橋梁樁柱式橋臺(tái)的病害防治是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營(yíng)維護(hù)全過程進(jìn)行質(zhì)量控制。通過建立"預(yù)防為主、防治結(jié)合"的維護(hù)理念，結(jié)合現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)和科學(xué)評(píng)估方法，才能有效延長(zhǎng)樁柱式橋臺(tái)的使用壽命，保障橋梁結(jié)構(gòu)的整體安全性和耐久性。未來，隨著新材料、新工藝的發(fā)展，樁柱式橋臺(tái)的病害防治或?qū)⒂瓉砀鄤?chuàng)新解決方案。
中交路橋科技結(jié)合多年行業(yè)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，融合數(shù)字經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全體系發(fā)展需求，構(gòu)建“智能監(jiān)測(cè)、科技領(lǐng)先、智慧城市、數(shù)字賦能”的品牌戰(zhàn)略，形成了工程檢測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)、數(shù)字化研發(fā)運(yùn)維三大業(yè)務(wù)板塊。公司技術(shù)實(shí)力雄厚，當(dāng)前擁有一支高素質(zhì)工程醫(yī)生團(tuán)隊(duì)，囊括了鐵道工程、城市道路與公路、橋梁工程、隧道工程、建筑工程、水利工程、工程物探、安全技術(shù)、電力、信號(hào)、集成電路、智能科學(xué)等專業(yè)。公司試驗(yàn)、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備齊全，用于試驗(yàn)檢測(cè)、測(cè)繪的儀器設(shè)備共計(jì)千余套，為試驗(yàn)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)、準(zhǔn)確提供了硬件保證。
