墩台和基础加固

　　墩台和基础加固（strengtheningofpier，abutmentandtheirfoundation）为了保证列车运行安全，对发生病害的墩台和基础所采取的整治措施。

　　墩台病害对圬工（石砌或混凝土）墩台，其主要病害形式是出现水平、竖向或网状裂缝。其他的病害为：石材表面风化、镶面石破损和砌缝砂浆脱落、混凝土表面剥落、空洞、钢筋外露、锈蚀等。墩台病害产生的原因：①网状裂纹由于混凝土温度应力和混凝土收缩作用而产生。②原基础沉陷不均匀或增设第二线墩台基础沉陷不均匀而产生墩台中间竖向裂纹。③在翼墙与台身连接折角处，空心墩内壁四角处，因应力集中而产生垂直裂纹。④因施工时混凝土养生不良，或未达到要求强度即行架梁产生顶帽上裂纹。⑤混凝土施工工作缝连接不良产生水平裂纹。⑥线路养护不良，线路过大的爬行纵向力及列车车轮冲击力过大产生的墩台裂纹。⑦桥台背填土排水不良发生冻胀，使桥台翼墙连接处产生裂纹等。

　　基础病害①基础不均匀沉降。指地基的下沉超过设计范围，以及在不同地基上或软土地基上结构的不均匀下沉。②基础滑移和倾斜。其主要原因有：长期的洪水冲刷；桥台前地基土层受河床淘挖、河道变迁等的破坏；基础建于软土地基上，或台背土压力过大。这一病害往往会导致桥梁上部结构的破坏。③基础开裂。指基础受力不均匀，局部产生较大应力，导致基础开裂。④浅基础。浅基础是桥梁的重大病害，使汛期行车安全受到威胁，严重的会造成水毁事故。

　　墩台加固墩台局部损坏严重影响行车安全时，在没有彻底修理前可临时设置拉杆、钢轨箍或排架加固。

　　封闭及压浆压注环氧树脂等整治墩台裂纹（及圬工内部空隙）。

　　套箍或护套墩台有断通的裂纹或裂纹在发展，可采用钢筋混凝土套箍（腰箍）加固。一般横向裂纹用单箍，纵向裂纹可用数个箍。如有大面积的严重裂纹或表面破坏、风化和剥落，则可用钢筋混凝土护套加固。裂纹应采用压浆的办法来处理，压浆工作可在护套凝固后，通过预先埋设的注浆管进行，并用锚杆将原墩台与护套连结起来。

　　墩台滑移和倾斜的整治①墩台倾斜程度较小且已稳定时，经计算如墩台基础仍能负担要求的荷载，可以仅将墩台顶部包箍加大，墩身及基础不作其他处理。②对于往桥孔方向滑移或倾斜的桥台，为了减少台背水平土压力，可采用干砌、浆砌片石等更换台后填土；对地处滑坡带，因地基滑动墩台倾斜，可以在较大范围内整治滑坡，稳固地基。③单孔小跨度桥台前倾滑移，可以在两桥台身（或基础）之间设置支撑顶梁。经过验算也可将桥跨两端全改为固定端，梁身兼做支撑梁。

　　墩台的加宽①从基础到顶部整个墩台加宽。当墩台高度较小，且基础筑在岩层上时可采用此法。②只放宽顶部，挑出部分按悬臂考虑。在墩台较高或基础加大有困难并经检算许可时采用此法。

　　墩台的加高①垫高支座。②抬梁法。将桥梁临时抬高，一边维持行车，一边加高顶帽。抬高桥梁可采用在墩台上抬梁或排架上抬梁。

　　运营线首例采用液压设备抬梁加高桥墩于1976年在京广线郑州黄河桥实施。采用特制的液压缸抬梁设备，具有同步、速度快、劳动强度低、操作方便平稳、干扰运输少等优点。

　　湘桂线东江桥和毛江桥，钢梁抬高2.5m。采用就地抬桥抬道方案，分层分次（16次）抬高，用不同高度的钢垫块进行换垫，并分三层逐级灌筑墩顶加高的混凝土。此方案比修便线、便桥临时通车方案大大缩短工期并节约大量投资。

　　墩台水下修理和加固①抽水施工。在围堰修筑或下沉完毕后，抽水进行修理和加固是常用的方法。当基底水抽不干时，可以灌筑水下混凝土封底后再抽。即可在损坏部位加钢筋混凝土套箍。②不抽水施工。把钢筋混凝土套箍或套箍围堰下沉到损坏部位或河底，在套箍与墩台间全部灌筑水下混凝土包裹损坏处所。

　　基础加固①扩大基础加固法。当基底土承载力不足且基础埋置不深时，可扩大基础的底面积，以减小基底压应力的加固方法。即将旧墩台基础凿槽，埋设牵钉或在原基础下挖孔，穿过型钢或钢筋混凝土梁，灌筑新钢筋混凝土承台，使新老基础共同受力。②补桩加固法。在桥下净空允许或施工设备不影响行车的情况下，可在原基础的周围补加钻孔桩或打入钢筋混凝土预制桩并扩大原承合。③加深基础法。浅基墩台除采取各种防护措施外，还可以用加深基础的方法进行加固。小墩台基底分段开挖加深：梁跨较小，墩台不高，基底埋深较要求相差不大时，可用排架或枕木垛把梁托起，使现有墩台不受力，然后分段开挖，分段加深基础。钻孔桩整治浅基：将桩孔布置在墩台周围，钻孔至要求的深度或岩层，桩头上围绕墩台修筑包箍承台与墩身连结成整体，构筑高桩承台结构，使浅基转化为深基。

　　天然地基加固法对基础下土基松软承载能力不足，或深层土质不良而引起基础沉降时，可采用砂桩、灰土桩、旋喷桩，或注浆等技术（见下文）加固天然地基，以提高基础的承载能力。参见地基加固。

　　软弱地层，可借用挤密砂柱提高地基的密实度。施工时将钢管或木桩打入基础周围的软弱土层中，然后将桩拔出，灌入干燥的粗砂，经捣实后形成砂桩。

　　注浆技术在墩台处直向或斜向钻孔或打入管桩，通过孔眼或管孔，用一定压力把浆液（加固剂）注入土层，随着浆液的渗透凝固，实现加固地基的目的。根据注浆压力的不同，有静压注浆和高压喷射注浆之分。静压注浆可分为填充注浆、裂缝注浆、渗透注浆和挤压注浆等方式；高压喷射注浆可分为旋转喷射注浆和定向喷射注浆。旋喷桩是近30年发展起来的，它可在喷射力影响的范围内，改良土质，能较均匀地加固淤泥质软土和粉细砂等软弱地基，且水平、垂直方向均可采用。旋喷注浆技术用途广泛，质量可靠，经济效果好，已逐步成为地基加固的重要方法之一。