駱會軍

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

1 工程概況

該高速公路屬于山區(qū)修建，其中，最高的高墩橋的高度為30 m，其路線縱坡的組合坡為1.4% ～4.6%之間，且整個(gè)路段屬于上坡路段，在橋梁的上部結(jié)構(gòu)中，采用先簡支再連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁，以四跨為一聯(lián)布設(shè)橋跨，連續(xù)五聯(lián)，且在每聯(lián)的正中央的橋墩選取的支座為固定支座，而其余的橋墩則均采用了活動(dòng)支座。經(jīng)檢查，在本工程的330 km 處的一座橋梁(處于山地丘陵地區(qū)，且地形十分復(fù)雜，地質(zhì)條件差)發(fā)生存在大量的病害，具體的病害是上部的梁體朝著整個(gè)路線下坡的方向滑移，且活動(dòng)支座的橋墩朝著路線的上坡方向發(fā)生了傾斜，導(dǎo)致其中一部分的支座失去了應(yīng)有的作用，進(jìn)而導(dǎo)致伸縮縫出現(xiàn)異常。這些病害的出現(xiàn)，一旦不能得到及時(shí)有效的處置，將會導(dǎo)致更大病害的出現(xiàn)，最終可能導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，給國家和人民帶來嚴(yán)重的災(zāi)難。因而必須對病害的成因進(jìn)行分析，才能更好地采取有效的措施予以應(yīng)對。

2 結(jié)合工程實(shí)踐分析高速公路高墩橋病害成因

一是橋墩結(jié)構(gòu)的受力體系出現(xiàn)嚴(yán)重的變化。這是因?yàn)樵诒竟こ讨校叨諛虻目v坡坡度較大，橋墩所承受的不僅有橋梁上部結(jié)構(gòu)的自重，而且還要承受汽車荷載、制動(dòng)力以及溫度應(yīng)力，從而給橋墩的立柱形成了豎向和水平的兩種分力，但在本工程設(shè)計(jì)的橋墩立座只承受豎向的壓力，而并不能承擔(dān)水平的壓力，但實(shí)際是承受了這兩種壓力，這樣上部的梁體在支座的墊塊上將上部的豎向分力傳到立柱，在支座的滑動(dòng)和摩擦中將上部水平分力釋放出來，使得立柱承受的力相對值較小。所以支座墊塊不得不承擔(dān)上部荷載的壓力，而在處理支座墊塊時(shí)往往由于誤差的存在，導(dǎo)致橋墩立柱所承受的水平分力較大，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)橋墩結(jié)構(gòu)的受力體系出現(xiàn)變化，進(jìn)而導(dǎo)致橋梁病害的出現(xiàn)。

二是從橋墩立柱來看，本工程的橋墩立柱的剛度存在不足的情況。主要是由于橋墩立柱的下部與基礎(chǔ)相連，因而往往將其作為固結(jié)端，且上部荷載產(chǎn)生的水平分力往往作用在立柱的頂部，所以立柱的受力部位往往屬于懸臂受力。而在本工程中，由于橋墩高約30 m，因而屬于高墩橋梁，所以橋墩立柱設(shè)計(jì)的長徑很大，這就會導(dǎo)致其剛度很低，所以一旦橋梁立柱的頂部受力時(shí)，經(jīng)常會形成很大的彎矩，所以柱頂?shù)奈灰屏枯^大，久而久之就會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)生病害。

三是橋墩支座的性能下降，應(yīng)有的性能得不到有效的發(fā)揮。在高墩橋梁中，橋墩支座具有十分重要的作用，即利用支座進(jìn)行滑動(dòng)和摩擦，進(jìn)而將橋梁上部荷載的水平分力釋放出來，確保上部結(jié)構(gòu)形成的變?yōu)樵诨瑒?dòng)和摩擦過程而得到恢復(fù)。但在本工程中，由于多方面的原因，導(dǎo)致支座互動(dòng)的接觸面失效，使得橋墩立柱的頂部直接承受來自上部荷載的水平分力，導(dǎo)致立柱所承受的水平壓力不斷的加大，進(jìn)而出現(xiàn)傾斜甚至變位，而因?yàn)橹ёt難以將立柱的傾斜變位恢復(fù)，所以當(dāng)立柱承受來自上部結(jié)構(gòu)的各種水平分力和應(yīng)力之后就會形成新的傾斜和變位，而隨著傾斜于變位量不斷的加大，久而久之就會積累更多的橋梁病害。

3 應(yīng)對高速公路高墩橋病害的措施分析

(1)鑒于橋墩結(jié)構(gòu)的受力體系的變化會導(dǎo)致橋梁病害的出現(xiàn)，因而為了有效的預(yù)防受力體系的變化，就必須將橋墩的立柱變位進(jìn)行恢復(fù)，具體的辦法是:將作用在橋墩立柱上的外力釋放出來，這就會使得立柱形成彈性變形，只要卸載上部外力之后，就會在一段時(shí)間后得以恢復(fù)，但如果立柱已經(jīng)在長時(shí)間內(nèi)形成了塑性變形，就必須對其附加一定的外力，以達(dá)到恢復(fù)的目的。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)對橋墩的支座進(jìn)行科學(xué)有效的處理，確保其能正確承受來自上部荷載的壓力，減少橋墩立柱所承受的壓力，確保整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性，以此從根本上確保橋梁病害得到有效的預(yù)防。但針對已經(jīng)破壞的橋墩結(jié)構(gòu)，應(yīng)在實(shí)際工程中結(jié)合工程實(shí)際，加強(qiáng)與工程設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工等方面的交流，精心確定修復(fù)方案，以此最大化的確保受損的結(jié)構(gòu)得到有效的修復(fù)。

(2)針對橋墩立柱剛度不足的病害，由于剛度的大小直接對立柱的抗傾斜和抗變位性能有著直接的影響。因而在解決剛度不足的病害時(shí)，應(yīng)采取多種措施，致力于立柱剛度的提升，例如采取支護(hù)或者增加截面尺寸等方式均能促進(jìn)立柱剛度的提升，進(jìn)而提高橋墩立柱的抗傾斜和抗變位的性能。以此確保橋墩的剛度得到有效的增強(qiáng)，從而更好地應(yīng)對來自橋梁上部的荷載，提高整個(gè)橋墩的承載性能。

(3)針對橋墩支座性能不足以及難以發(fā)揮作用的現(xiàn)狀。主要是墩頂?shù)奈灰七^大導(dǎo)致，當(dāng)墩頂所承受的溫度應(yīng)力和上部結(jié)構(gòu)的荷載以及汽車的制動(dòng)、荷載等上部荷載時(shí)，就會導(dǎo)致墩頂出現(xiàn)傾斜的情況，一旦傾斜的程度大于設(shè)計(jì)所允許的最大值，就會導(dǎo)致橋梁病害的出現(xiàn)。所以為了更好地預(yù)防和治理此類病害的出現(xiàn)，就必須采取有效的措施對墩頂?shù)奈灰屏窟M(jìn)行嚴(yán)格的限制。具體的辦法是:在確保支座及其墊塊得到精細(xì)化的處理的基礎(chǔ)上，確保上部荷載所傳遞的水平分力最小，并在橋頂安裝限位裝置，以最大化的控制墩頂?shù)钠恢?，且始終處于最佳的范圍之內(nèi)，從而確保支座的性能得到有效的發(fā)揮。

4 結(jié)束語

綜上所述，對高速公路高墩橋病害成因及措施進(jìn)行探討具有十分重要的意義。作為新時(shí)期背景下的路橋施工人員，必須緊密結(jié)合我國交通事業(yè)發(fā)展的需要，致力于自身專業(yè)化水平的提升，在實(shí)際工程中，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)踐分析高速公路高墩橋病害成因，并針對病害的成因采取有效的措施，以此全面提高高墩橋梁的抗病害性能，促進(jìn)整個(gè)工程質(zhì)量的有效提升，進(jìn)而使其更好地為廣大人民的安全出行保駕護(hù)航。

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