截止2011年底，山東省高速公路建成里程已達(dá)4350公里，其中高速公路上的橋梁通道占一定比重，平原地區(qū)跨河橋梁的基礎(chǔ)大部分采用鉆孔灌注樁，許多橋梁基礎(chǔ)經(jīng)過(guò)多年的使用后，已出現(xiàn)一些病害，其中基礎(chǔ)病害較為普遍的是橋墩基礎(chǔ)沖蝕，發(fā)生樁頭縮徑，露筋等病害。本文結(jié)合多年橋梁養(yǎng)護(hù)實(shí)踐，以所維修的部分橋梁為實(shí)例，探討高速公路橋墩基礎(chǔ)沖蝕成因及加固措施。濟(jì)聊高速公路通車至今已十五年，在高速公路安全運(yùn)營(yíng)期間，許多河流因雨水驟增驟減，引起河床沖刷線的變化。其中，徒駭河、官氏河、京九立交橋最為嚴(yán)重，這使得徒駭河橋、官氏河橋、京九立交橋的橋墩基礎(chǔ)沖刷嚴(yán)重，病害發(fā)展迅速。部分樁頭外露達(dá)到1.5～3m，有的甚至出現(xiàn)樁頭與柱根部的結(jié)合處混凝土嚴(yán)重缺損、縮頸，最嚴(yán)重的是樁混凝土有效截面損失達(dá)到30%左右，系梁混凝土表屋砂漿脫落，骨料外露，底面箍筋及主筋嚴(yán)重外露銹蝕，對(duì)樁柱的承載能力影響很大，十分危險(xiǎn)。自去年以來(lái)，我處及時(shí)對(duì)包括上述橋梁在內(nèi)六座橋的62個(gè)樁基礎(chǔ)和3個(gè)系梁進(jìn)行了加固處理。。

1.橋墩基礎(chǔ)沖蝕成因分析

針對(duì)橋墩樁基礎(chǔ)產(chǎn)生沖蝕嚴(yán)重、樁頭外露等病害進(jìn)行分析，主要是由于河水水位變化導(dǎo)致河水沖刷線變化太大，使橋墩樁基礎(chǔ)受到?jīng)_刷侵蝕而致，應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工、管理等方面進(jìn)行分析，找出原因。

1.1設(shè)計(jì)原因

1.1.1沖刷線高程控制方面，設(shè)計(jì)沖刷線與實(shí)際沖刷線有差距。設(shè)計(jì)沖刷線比實(shí)際沖刷線高，引起水流對(duì)樁基的沖刷，從而導(dǎo)致樁基的沖蝕病害。

1.1.2服務(wù)不到位。在施工過(guò)程中，設(shè)計(jì)部門未能達(dá)到技術(shù)跟蹤反饋，未能及時(shí)解決鉆孔灌注樁施工過(guò)程中出現(xiàn)的設(shè)計(jì)與施工不相符的問(wèn)題，致使施工單位隨意依據(jù)經(jīng)驗(yàn)施工。

1.2施工原因

1.2.1接柱和系梁高程控制不嚴(yán)格。在施工過(guò)程中未將樁柱接合處置于河水沖刷線以下，這是引起基礎(chǔ)沖蝕的主要原因。

1.2.2鉆孔灌注樁施工過(guò)程中，在接柱前，應(yīng)鑿除樁頭0.7～1m，直到露出干凈高質(zhì)量的混凝土。但是施工單位未鑿除含有泥砂的樁頭或者鑿除樁頭不徹底，使得樁頭混凝土中仍含有大量的泥沙，致使混凝土強(qiáng)度低，在河水的沖刷侵蝕下，出現(xiàn)樁頭混凝土脫落、露筋、縮徑等現(xiàn)象發(fā)生。

1.2.3澆筑系梁時(shí)，系梁底部的淤泥清理不干凈，導(dǎo)致河水沖刷后系梁底混凝土缺損，鋼筋外露銹蝕。

1.2.4鋼筋保護(hù)層不足，出現(xiàn)鋼筋銹蝕、保護(hù)層剝落、露筋。

1.2.5施工過(guò)程中部分樁柱結(jié)合處混凝土的振搗不到位，導(dǎo)致部分混凝土不密實(shí)，水分沿空隙進(jìn)入混凝土內(nèi)，鋼筋銹蝕膨脹引起混凝土破壞。

2.橋墩基礎(chǔ)加固程序及施工中的注意事項(xiàng)

2.1根據(jù)樁基病害成因及發(fā)展情況，決定采用鋼筋混凝土套箍加固法進(jìn)行維修。

2.2加固程序

首先封閉橋梁基礎(chǔ)施工所在路段半幅路，筑圍堰攔截流水，將圍堰內(nèi)水抽干，在樁基礎(chǔ)周圍挖基坑，同時(shí)進(jìn)行基坑支護(hù)，挖到加固設(shè)計(jì)深度后，鑿除松散混凝土，直至露出密實(shí)干凈的混凝土。然后對(duì)露出鋼筋除銹并涂抹環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行防銹，對(duì)整個(gè)混凝土結(jié)合面使用高壓水槍沖刷干凈，以保證新舊混凝土的結(jié)合牢固。在基坑底部澆筑混凝土墊層，提供作業(yè)面。在鑿好的樁基上植筋，圍繞樁基綁扎主筋、箍筋，然后支護(hù)筒模板澆筑混凝土，拆除模板后養(yǎng)生。最后清理現(xiàn)場(chǎng)，恢復(fù)河道原狀，撤除封閉路段的交通標(biāo)志，恢復(fù)路面交通。

2.3施工注意事項(xiàng)

2.3.1施工時(shí)間選擇上，工程施工應(yīng)選在河流枯水期，盡量減小圍堰的工程量，減少基坑支護(hù)的難度。對(duì)于河面較寬的河道，可以分兩次進(jìn)行導(dǎo)流圍堰。

2.3.2根據(jù)河床實(shí)際沖刷深度，應(yīng)先測(cè)量出現(xiàn)在河床的沖刷高程，按加固部分應(yīng)埋入沖刷深度以下來(lái)計(jì)算挖掘深度。

2.3.3根據(jù)計(jì)算挖掘深度挖除樁基周圍淤泥，同時(shí)根據(jù)施工作業(yè)面情況進(jìn)行支護(hù)，以防水滲入引起基坑坍塌。

2.3.4鑿除橋墩基礎(chǔ)松散混凝土，直到露出密實(shí)高強(qiáng)度混凝土，同時(shí)注意保護(hù)原鋼筋，銹蝕的鋼筋除銹要徹底。

2.3.5為提高新老混凝土之間的粘結(jié)力，混凝土結(jié)合面應(yīng)沖洗干凈，在清洗好的混凝土及鋼筋上，均勻的涂上環(huán)氧膠液。

2.3.6鋼筋設(shè)置。為了掛設(shè)鋼筋網(wǎng)和加強(qiáng)新舊混凝土之間的結(jié)合和增大結(jié)合面抗剪能力，在原樁基上進(jìn)行植筋，采用直徑12mm的鋼筋，錨入長(zhǎng)度8cm，用環(huán)氧樹(shù)脂錨固于原樁混凝土中，間距40cm。縱向主筋采用直徑12mm的Ⅱ級(jí)鋼筋，間距10cm，箍筋采用直徑8mm的圓鋼，間距20cm。混凝土厚度20cm，采用C30級(jí)混凝土，保證了橋墩基礎(chǔ)的抗壓和抗彎拉的結(jié)構(gòu)性能。

2.3.7混凝土澆筑施工的每一道工序和材料配合比試驗(yàn)以及驗(yàn)收等嚴(yán)格執(zhí)行“公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范”（JTJ041—2000）及“公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)”（JTJ071—98）中的相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。

3.根據(jù)橋梁的病害發(fā)生情況的成因，提出以下幾點(diǎn)建議

3.1在橋梁設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)單位本著實(shí)事求實(shí)的態(tài)度，現(xiàn)場(chǎng)勘察，收集一線資料，使設(shè)計(jì)沖刷線與實(shí)際沖刷線符合一致，避免因水流的沖刷導(dǎo)致的沖蝕病害。在施工過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)跟蹤服務(wù)，解決施工過(guò)程中出現(xiàn)的與設(shè)計(jì)不相符的問(wèn)題，不留隱患。

3.2施工單位及現(xiàn)場(chǎng)管理人員一定要強(qiáng)化質(zhì)量觀念，增強(qiáng)責(zé)任意識(shí)，每道工序每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)謹(jǐn)慎施工，嚴(yán)格按照施工規(guī)范施工，從源頭去掉質(zhì)量管理隱患。

3.2.1出現(xiàn)實(shí)際與設(shè)計(jì)不相符的問(wèn)題應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，由設(shè)計(jì)單位根據(jù)實(shí)際情況作出變更，不經(jīng)設(shè)計(jì)單位變更不能隨意施工；

3.2.2嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求進(jìn)行施工，不能因?yàn)槭┕び须y度就降低質(zhì)量要求，留下質(zhì)量隱患。

3.3養(yǎng)護(hù)單位切實(shí)履行職責(zé)，做好橋梁經(jīng)常性、定查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題采取果斷措施，及時(shí)處理，避免由橋涵結(jié)構(gòu)物安全引發(fā)交通事故，造成經(jīng)濟(jì)損失。

3.4對(duì)出現(xiàn)的橋墩基礎(chǔ)外露的樁基展開(kāi)以下研究：

3.4.1初期采用水下環(huán)氧砂漿修補(bǔ)，減緩其病害發(fā)展速度；

3.4.2對(duì)橋墩基礎(chǔ)沖蝕加固前后進(jìn)行分析結(jié)構(gòu)自振特性振型、頻率阻尼系數(shù)、他迫振動(dòng)性能（位移峰值、沖擊系數(shù)與臨界車速等），評(píng)定結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能是否滿足行車和行人安全舒適和要求，為橋梁維修提供相應(yīng)理論數(shù)據(jù)。