回填土对桥梁墩台的受力影响分析

2021-02-12吴秀娟钟健良广东省公路工程质量监测中心广东广州510000

砖瓦 2021年12期

吴秀娟钟健良（广东省公路工程质量监测中心，广东广州 510000）

在这寸土寸金的社会里，可用作处理弃土的地方越来越少，特别是在城市里，为了施工方便而直接进行桥下回填的情况越来越多。但是没有经过处理的回填土，由于内部不平衡的土压力作用，容易对墩台基础产生各种不利影响。下面以东莞的金凤凰大桥为例，详情如下：

1 桥梁概况

金凤凰大桥是一座位于东莞市S255线上的曲线桥，中心桩号为K55＋143，桥梁全长为428m，共14跨，跨径组合为6×30m+4×30m+4×30m，桥面宽34m。该桥上部结构为预应力混凝土连续小箱梁，每跨设有5片箱梁，墩顶设端横隔板；下部结构为双柱式桥墩，轻型桥台，钻孔灌注桩基础，设计荷载等级为公路I级。

2 主要病害

由于该桥成桥后下部加填了高度超过10m的填土，导致多个桥墩出现倾斜、系梁开裂病害。后来把填土清理后发现桥墩立柱及系梁存在很多横向裂缝、侧面竖向裂缝及环向裂缝等。具体如下

2.1 桥面系

桥面铺装层局部网裂，桥台搭板存在网裂、混凝土破损；伸缩缝挤压；防撞护栏混凝土胀裂剥落并露筋锈蚀，6#墩顶、10#墩顶处护栏存在错位现象等。

2.2 上部结构

该桥上部结构为6×30m+4×30m+4×30m的预应力混凝土连续小梁。主梁状况较好，梁体无明显裂缝。箱梁翼板存在局部破损、露筋现象，其中右幅第6跨1#梁和2#梁之间翼板混凝土、第6跨和第7跨1#梁右侧翼板混凝土在近6#墩顶处严重破损。全桥大部分横隔板存在竖向开裂的现象，主要集中在2#~5#梁之间横隔板上，而处于非机动车道下的1#~2#梁之间的横隔板和处于超车道的5#~6#梁之间的横隔板开裂较少，横隔板两侧对应开裂，多数裂缝竖向贯通，裂缝上宽下窄，多数裂缝宽度介于0.10mm~0.18mm之间，最宽达到0.30mm（右幅2#墩顶横隔板），这可能是由于运营中偏载和扭转产生的垂直剪力造成的。

该桥为曲线桥，部分梁体与支座之间存在相对位移：左幅第2跨、第3跨、第4跨梁体在2#、3#墩顶处左移10cm，导致2#、3#墩顶左侧盖梁挡块开裂，其中2#墩顶左侧盖梁挡块裂缝宽度达到5cm。左右两幅第6跨梁体在6#墩顶处均存在偏移，偏移量分别为右移6cm、右移5cm，这可能是由于温度效应、车辆在曲线弯桥上行驶产生的离心力以及盖梁横坡的共同作用所引起的。

2.3 支座

该桥采用四氟板式橡胶支座，全桥部分支座被遮盖，未被遮盖支座存在较严重的纵向剪切、老化、开裂，梁体和支座之间存在相对位移等病害。右幅第6跨梁体在6#墩顶处右移6cm；左幅第2跨、第3跨、第4跨梁体在2#、3#墩顶处左移10cm，导致2#、3#墩顶左侧盖梁开裂，其中2#墩顶左侧盖梁裂缝宽度达到5cm；第6跨梁体在6#墩顶处左移5cm。

2.4 下部结构

该桥下部结构为双柱式桥墩，轻型桥台，钻孔灌注桩基础。下部结构存在盖梁破损、盖梁露筋并锈蚀、开裂、桥墩立柱开裂、以及系梁开裂等病害。

立柱：左幅6-2#、7-2#桥墩立柱顶部有环向裂缝（取6-2#立柱画裂缝展开图，见图1），盖梁底面与桥墩立柱结合面右侧开裂，最宽达到0.2mm，为受拉裂缝，2-1#、3-2#、7-2#立柱系梁附近存在环向开裂，裂缝最宽为0.2mm。

图1 左幅6#墩立柱裂缝展开图

系梁：该桥2~11#墩系梁开裂情况严重：系梁右侧近1#立柱侧裂缝主要为顶面贯通裂缝，并向两侧面延伸，裂缝上宽下窄，宽度介于1mm~5mm之间。系梁中部和左侧近2#立柱处裂缝主要为底面贯通裂缝，并向两侧面延伸，裂缝下宽上窄，宽度介于0.1mm~0.5mm之间。大部分裂缝宽度远超过规范限值。取右幅4#墩系梁画裂缝展开图，见图2。