总３５１期 交通世界・运输车辆 ２０１５年第９期（３月下） Ｕ型桥台裂缝成因及预防措施 杨爱军 （衡水公路工程总公司，河北衡水０５３０００） 摘要：在公路桥梁建设中，ｕ型桥台是普遍使用的重力式桥台。Ｕ型桥台对桥台后的压力具有平衡作用，由于依赖于自身重 量发挥其功能性，因此在桥台施工材料的选择上，通常为石砌材料、混凝土材料，或者片石混凝土材料。ｕ型桥台具有诸多 的优点，其设计构造简单，施工条件并不复杂，多采用就地浇筑的方式。但是，当工程使用过程中往往会发现桥台之处过早 地出现开裂，严重影响了工程质量。本论文针对ｕ型桥台裂缝成因进行研究，并提出必要的预防措施。 关键词：ｕ型桥台；裂缝成因；预防措施 中图分类号：Ｕ４４５ 文献标识码：Ａ ０引言 ｕ型桥台的构造上，前墙和两而的侧墙所构成的结构类 似于“ｕ”，由此而得名。重力式桥台的设计通常会采用Ｕ 型桥台，以其简单的结构而在公路桥梁建设中存在着一定 的优势，但是由于ｕ型桥台的体积庞大，而且对于桥台后土 的压力是凭借自身的重力来实现的，因此而对地基的技术 要求和质量要求都相对较高。与其他类型的桥台相比，ｕ 型桥台的两个侧墙更容易出现地基变形而引起抗压能力减 弱，形成桥台台体开裂。侧墙起到一定的挡土作用，如果 填料过多而引起积水，冬天结冰之后，填土冻胀则会引起 圬工台体开裂。本文针对Ｕ型桥台常见裂缝类型以及形成原 ２ ｕ型桥台出现裂缝的基本原因 ２．１由于桥台自身的原因而导致裂缝出现 ｕ型桥台修建的位置在高填方路基段，侧墙修建 基础 之上，高度超过了６ｍ，长度超过了１Ｏｍ，高度与长度的比 例为３：５，按照这样的比例设计侧墙，是为了确保侧墙连 接在路基上，并形成锥坡。但是，在侧墒的尾部却是处于 悬空状态的，长度大约为１．５ｍ。 ２．２桥台施工不当而导致裂缝出现 Ｕ型桥台的台体作为圬工体，抗拉应力的能力非常差。 侧墒的根部处于侧墙与前墙的相接位置，当受到水平外力 作用的时候，就会从造成墙体裂缝，从裂缝的走向来看， 是从内向外开裂，自上而下逐渐延伸。此外，施＿厂ｒ｛ｌｌ如果 因进行分析，并具有针对性地提出预防措施。 使用震动压路机填内侧填料，就会形成极大的挤压力，特 １ ｕ型桥台裂缝现场情况 某高速公路投入使用两年时间，检查中发现在桥上 有６个桥台出现开裂。从桥的结构设计上来看，都采用了 钢筋混凝土空心板，ｕ型桥台的台高６ｍ，处于高填方段 …。别是填料中有大块的石头，会增加压路机的挤压力。如果 在墙内侧填料的时候没有同时与墙外侧填筑，就会使很大 的土压力产生。在压力的作用下形成裂缝。 ２．３桥台施工后土压力增大而导致裂缝出现 侧墙长度超过１Ｏｍ。在对桥台例行检查发现在侧墙 桥台具有良好承载力，主要是由于其持力层的设计 上，为风化砂岩基础上建成的砾石土层。但是，砾石土的 缺点在于，遇到水之后，强度就会有所下降，这就是侧墙 开裂的重要原因。当持力层冈涵水过多而发生变位，外墙 就会在台身和土压力的作用下向外倾斜。所以，在春天 融化期间以及夏天雨季的时候，持力层中砾石土由于人最 的外表面有开裂，特别是在侧墙和前墙交界处，裂缝不 仅密集，而且有进一步蔓延的趋势。裂缝呈现出上部开 裂较大，向下逐渐消失的态势。外墙已经有明显的向外 倾斜的现象，墒的尾部倾斜度较大，开裂处的倾斜度较 小。应用仪器对前墙观测，发现桥台裂缝的开裂程度较 大之处没有发生倾斜的侧墙，裂缝的上口宽度已经超过 了１Ｏｃｍ。呈现出明显外倾倾向的侧墙，裂缝的上口宽度 已经超过了６ｍ。当进入雨季的时候，桥台裂缝就会渗入 大量的水，扩大了桥台损坏程度。 水分的渗入而导致持力层严重变位，侧墙就会逐渐倾斜， 伴随着裂缝产生。裂缝通常是从侧墙的内侧产生的，容易 被忽视，随着土压力的增加，价值填料外在压力下逐渐下 沉，水平力要远远大于纵向力，裂缝产生，并会随着墙体 收稿日期：２０１５—２—１ 作者简介：杨爱军（１９８１一一），男，主要研究方向为公路桥梁施工。 １１４ 倾斜而逐渐加大。 ３ ｕ型桥台常见裂缝 ３．１台后桥而开裂 ｕ型桥台后桥面裂缝是较为常见的。当裂缝长期存在 而没有采取必要的补救措施，很容易导致桥面大面积下 沉。出现这种病害的原因在于内填土施工中没有按照规范 分层填土，无法保证台内填土的密实度。根据有关规定， 采用分层填土，要求每层为２Ｏ～３０ｃｍ，石料的尺寸低于 每层厚度的２／３。如果厚度太厚，且其中填入的石块很 大，就会导致填土无法压实ｌ２］。车辆不断重复的承载力， 导致填料沉降，台内开裂因此而产生。通过横向开裂的分 析，可以判断桥台变位情况，以及是否有沉降现象发生。 如果台前有极大的水平推力，导致桥台向后位移，台后路 面隆起的现象出现，并伴随着裂缝产生。 ３．２桥台前墙中部的纵向裂缝 Ｕ型桥台裂缝多数是由于不均匀沉降而产生的，裂缝由 上而下逐渐加宽，直到基础底部［３］。这种裂缝是由于基础强 度不够所造成的。当混凝土浇筑，有裂缝出现的时候，主 要是受到温差以及不均匀混凝土收缩而引起的。裂缝虽然 没有呈现出规则性，但是呈现出网状，且覆盖面积较大。 ３－３前墙与侧墙衔接处的裂缝 前墙与侧墙衔接之处产生裂缝的原因是多方面的。由 于ｕ型桥台是封闭设计，如果排水不利，就会增加填土的 粘性，过大的土侧压力产生，导致墙体向外倾斜，当两侧 的墙体错位，很自然地，裂缝由此而产生。此外，侧墙设 计过高、桥台填土不良而导致压实度不足，或者重型压路 机碾压等等，都容易导致墙体出现裂缝。 ４ Ｕ型桥台裂缝预防措施 ４．１ Ｕ型桥台加固技术处理对裂缝的预防 桥台要具有一定的承重力才能够发挥土压力平衡作 用。如果桥台出现裂缝，桥台的强度和刚度减弱，稳定性 受到破坏后就会产生裂缝［４］。如果采取补救措施对裂缝进行 填充、封闭，并无法从根本上解决桥台裂缝问题。桥台的 水分无法及时排除，是Ｕ型桥台裂缝的主要因素。那么，就 要求填料要具有良好的透水性，Ｕ型桥台上面要设计有排水 孔，避免积水过多而造成土压力增大。为了避免Ｕ型桥台的 墙体倾斜，可以在墙外浇筑辅助挡土墙。在混凝土浇筑的 时候，要在原有的桥台身上打锚筋，以将新的墙体与旧的 墙体连接成为一个整体，以共同发挥预防裂缝的作用。侧 墙的土压力很容易导致裂缝产生，为了能够有效抵抗土压 力对侧墙的影响，可以将预应力钢束贯穿于ｕ型桥台的侧墙 之间。侧墙外的混泥土框架墙对于锚固处受ＮＪ＇Ｉ－力作用而 产生的局部压力具有良好的抵抗作用。必要时，可以采用 高强混凝土取缔锚固位置墙体，并将锚固点分散，以使对 墙体施加的应力有所减弱。 ● ●７Ｔ — ＝￡ ８Ｒ｜ＤＧＥ ＥＮＧ｜ＮＥＥＲ｜ＮＧ ４．２ Ｕ型桥台前墙中部纵向裂缝的预防 要避免桥台前墙中部出现纵向裂缝，注意选用合适的 桥台原材料，包括桥台的构造以及浇注施工都要按照标准 规范进行 ］。混凝土施工中，对于混凝土材料要在强度有所 保证的前提下将混凝土的收缩力降低。那么，在选择混凝 土的时候，其中的水泥用量要控制好，且选用低标号混凝 土。通常而言，混凝土浇筑要避免高温环境中进行。不论 是桥台还是前墙，都不可以过宽。如果桥台设计较宽，就 会在桥台的中间设计竖向变形缝，或者将一个“Ｕ”型桥台 设计为两个“Ｌ”型桥台。一般而言，如果桥台的设计宽度 超过１４ｍ，就要将整体桥台分为两个桥台。 ４．３ Ｕ型桥台前墙与侧墙衔接处裂缝的预防 桥台填土时，所选择的砂砾或者砂性土都要具有良好 的渗水性，要分层填筑，厚度符合填筑标准＿６］。填土夯实 后，还要做好排水工作，比如设计墙体排水孑Ｌ，以避免由 于排水不利而导致墙体裂缝产生。Ｕ型桥台填土高度要低于 １０ｍ。为了避免前墙和侧墙之间相互作用产生应力，可以设 置倒角，以发挥控制裂缝产生的作用。 ５结语 综上所述，高速公路建设中，Ｕ型桥台以其施工简单、 技术操作容易掌握的特点被广泛接纳，用于平衡土压力 。 但是，在具体施工中，由于施工质量问题而导致ｕ型桥台 出现裂缝。ｕ型桥台产生裂缝的因素很多，要对裂缝形式 以及发展情况进行分析，才能够实施有效地预防措施。此 外，还要实施必要的加固技术处理，以将工程隐患完全消 除，确保ｕ型桥台更好地发挥作用。 参考文献： ［１］唐琦峰，谌楹．Ｕ型桥台开裂原因分析及加固方案探讨 ｒＪ１．西部交通科技，２０１２（８）：６０—６３． ［２］李敏峰，李颖，马丁红．浅析Ｔ型空心桥台相对ｕ型桥台 的适用性【Ｊ】．河北建筑工程学院学报，２０１２，３０（２）： １—５． ［３］胡皓勇，朱珊莹．重力式Ｕ型桥台开裂原因［Ｊ］．交通科技 与经济，２０１３，１５（４）：２７—３０． 【４】彭华．ｕ型桥台桥梁施工及质量控制［Ｊ］．中国新技术新产 品，２０１３（８）：３４—３５． ［５］廖勇刚，杨晓军，陈泽．浅谈重力式ｕ型桥台常用加固方 法［Ｊ］．建筑与文化（学术版），２０１３（１２）：３２２—３３０． 『６］张继文．石砌ｕ型桥台侧墙横向裂缝形成原因分析及养护 对策［Ｊ］．建筑与文化，２０１０（１７）：１６７—１６９． ［７］栾建平，荣耀，尹华杰．ｕ型桥台裂缝成因统计分析［Ｊ］． 南昌航空大学学报（自然科学版），２００９，２３（１）： ７４—７８ １１５
