1.桥梁墩台缺陷及病害

桥梁墩台位于桥梁上部结构和基础之间，它关系到桥跨结构在平面和高程上的位置。

墩台结构将上部结构的荷载传递给基础；桥台使桥梁与路堤相连接，并承受桥头填土的水平土压力，起着挡土墙的作用；桥墩则将相邻两孔的桥跨结构连接起来。因此，桥梁上部结构和基础以下结构的变化，都将对桥梁产生影响。桥墩的强度和稳定性在很大程度上决定了桥梁的耐久性。墩台承载能力不足，或出现沉降、倾斜、位移及转动，将引起上部结构的损坏，严重时会导致整座桥梁坍塌。多数桥梁的墩台由砖石砌体、混凝土和钢筋混凝土构件组成，它的缺陷与病害主要有承载能力不足、沉降、倾斜、易动、转动及裂缝等。下面主要介绍其中的几种。

（1）裂缝。

从外观来看，裂缝是桥墩的主要病害。

①网状裂缝多出现在桥墩的向阳面，水位线以上。裂缝宽度为0.1～1 mm，深度为1～1.5 cm。混凝土内部水化热、外部温差、日照影响等引发的温度拉应力、混凝土干缩，是在向阳面产生网状裂缝的主要原因。

②墩台竖直裂缝，多呈下宽上窄状，是基础不均匀沉陷导致的。墩台水平裂缝，呈水平层状，多是混凝土接缝不良导致的。

③桥台侧墙、前胸、翼墙开裂的原因是填土冻胀或地基承载力不足，引起墩台下沉或外倾，从而导致产生开裂。支承垫石从上向下发展的裂缝产生的原因是支承处钢筋不足，当受到荷载的冲击时，诱发这种病害。

④在桥墩台帽顺桥轴线上，易出现横贯裂缝，是由局部应力集中所致。桥桩横系梁或承台的竖向裂缝，是由桩基不均匀下沉，局部应力集中所致。

⑤墩台盖梁、雉墙上的裂缝，常发生在矮墙底部、两孔之间的分界点上，裂缝严重的会露筋，这是局部应力所致。在盖梁上发生裂缝，是因为桩基不均匀沉陷导致盖梁受力不均匀，于是在其上出现裂缝。

⑥在镶面石上出现的裂缝，其表现为不规则形状，是镶面石与墩台连接不良所致。悬背桥墩角落出现裂缝，是由局部应力引起的。

（2）撞击破坏。

桥梁墩台在船只、漂流物的碰撞下，或跨线桥墩受到车辆的撞击时，墩台会产生局部破坏，导致混凝土发生剥离与脱落。

（3）墩台结构损坏。

墩台的表面损坏，主要表现为抹灰层、勾缝脱落，砌体表面出现麻面、起皮、起鼓、粉化、剥落等，逐渐向深处发展，也可造成内部材料变质、酥化，使强度降低；砌体由于构件受力不均、基础沉降不均、受热不均等会发生开裂；外界因素的影响，是造成砌缝脱落的主要因素。砖石砌体或钢筋混凝土墩台，常年受到干燥、潮湿、寒暑、冻结、冰融等外部条件的影响，还受到水、气、酸、碱、火、热等作用，这是引发裂缝、砌体剥落、钢筋锈蚀等病害的主要因素。

2.墩台基础病害分析

桥梁基础分为浅基础和深基础两类。浅基础又分为刚性扩大基础、单独和联合基础、条形基础、筏板和箱形基础等；深基础可分为桩基础、沉井基础、混合基础等。桥梁墩台基础病害及其分析如下。

（1）基础沉降和不均匀沉降。

桥梁墩台深基础，一般来说，不是嵌入岩层中，就是深入地层深层。深基础所出现的沉降或位移，在施工过程中是逐渐发生的，经1～2年使用后开始稳定，除地震、滑坡等作用引起破坏外，其强度、变形和稳定性都能满足工程要求。

浅基础埋置较浅、结构简单、施工方便、造价较低，是较为常见的基础形式。在软土地基上的浅基础随着地基被压密，往往出现沉降，特别是不均匀沉降，对桥梁结构来说，这是极其危险的，应加以观察、分析，做好设防工作。

（2）基础滑移和倾斜。

①基础滑移和倾斜原因分析。

a.由于受到洪水的冲刷，墩台基础时常发生滑移病害，其病害程度与洪水的冲刷深度密切相关。因此，应当采取措施重点防治桥下河床冲刷。(www.daowen.com)

b.河床受到洪水冲刷后，桥墩前临水面地基土层被冲走，导致墩台基础侧向压力减小，产生侧向滑移。

c.位于软弱地基上的桥梁，遇到台背高填方路堤时，如果台背填土处理不当，往往会产生过大的主动土压力，导致桥台前倾，或土体下层向前滑移，使台顶后仰、倾斜。

d.沉井和沉桩地基，如果滑移也会出现以上现象，不过没有那么严重。桩基础抗滑移效果较好。

②基础滑移或倾斜的破坏。

基础滑移或倾斜，造成桥台破坏的形式如下。

a.支座和墩台支承面被破坏。

b.梁体从支承面上滑落；拱桥的拱圈开裂，跨顶下陷，甚至倒塌。

c.伸缩缝装置破坏，或使接缝减小、伸缩机能受损。

d.滑移量过大，梁端与胸墙紧贴，严重时甚至导致胸墙破坏或梁局部压屈。

（3）结构物基础应力异常和开裂病害。

对于刚性基础，在中心荷载作用下，基地压力呈马鞍形分布。当基础难以承受强大的中心荷载作用时，基础应力发生异常，出现开裂病害，表明基础进入初期剪切破坏阶段，随之墩台刺入土体。

（4）常见的基础破坏类型。

①浅基础。

a.天然地基上的浅基础，埋置深度浅，易受冲刷、掏空；埋置深度不够，易受冻害影响；地基不稳定，易产生滑移或倾斜。

b.岩石基础若置于风化石层上，风化部分未处理好，经水流的冲刷而掏空或悬空；受地震时的剪切作用，易产生裂缝。

c.人工地基基础因处于软土地基上，在竖向荷载作用下压实沉陷，使地基下沉。

②深基础。

a.木桩：桩身腐蚀。

b.钢筋混凝土预制桩：打桩时，桩身受损；受水冲刷、侵蚀，发生空洞、剥落等；受船只或其他漂流物的撞击而损坏。

c.钻孔桩：施工时淤泥未完全清除，使形成后的桩基下沉；施工不当，或受洪水冲刷、侵蚀，发生空洞、剥落、钢筋外露等；灌注混凝土过程中发生塌孔未做处理，桩身部分脱空；受外力冲击而产生损坏。

d.管桩基础：承载力不足而使桩基础产生下沉。

e.沉井基础：基础下沉时，基础也常下沉；地基下沉不均匀，或桥台台背有高填土，或地基侧向流动，基础产生滑移、倾斜。