学文网【摘 要】U型桥台裂缝控制一直是高速公路建设中的重要内容。分析U型桥台裂缝成因，并提出有效的加固方法与解决措施，能够较好的保证U型桥台的质量，从而保证高速公路的质量。
【关键词】U型桥台；裂缝成因；加固措施；高速公路
1 研究U型桥台裂缝成因分析与加固方法的重要意义
目前的高速公路建设中，桥台一般使用的是石砌 U 型重力式，桥台的构造较为简单，但是由于设计施工等原因，使得很多的桥台存在裂缝，有些严重的裂缝直接影响着高速公路的正常运行。根据U 型桥台裂缝的统计资料来看，桥台前墙和前墙与侧墙隅角处开裂的问题一般出现在台后填土较高的高速公路上，主要裂缝的特征是：前墙侧面发生裂缝较多，支座后部向下延伸形成前、侧墙同时裂缝的情况，有些斜度较大的，裂缝有向外墙偏移的趋势。根据统计显示，裂缝一般在高速公路回填土的过程中产生，在运行过程中也有较多的裂缝产生。各个部位的裂缝产生的机理并不完全相同，而且机理相对复杂。研究桥台裂缝产生的机理并给出切实可行的解决措施，对有效的控制U型桥台裂缝有重要意义。
2 裂缝的类型及其产生机理
根据U型桥台出现裂缝的位置的不同，把裂缝分为以下几类：台内路面裂缝、前墙中部竖向裂缝、前墙与侧墙交接处的裂缝以及桥台其它裂缝。对这些裂缝的产生机理，下面进行详细的阐述。
2.1 台内路面裂缝
台内路面裂缝是最容易发现的裂缝，伴随着裂缝产生的还有路面上大面积凹陷，这种裂缝产生的原因是台内填土施工不符合设计要求。根据相关的法规规定，在进行高速公路台内填土的过程中，必须严格按照小于20～30 厘米的厚度进行分层填土，且在填土的过程中，控制最大石料的粒径小于每层填土的65%，否则台内填土的密实性将无法保证。我国的很多的施工单位不重视桥台台内填土，在填土的过程中不按照规范进行，填土厚度不达标，压实不到位，使得台内填土的质量不达标，有些施工单位直接将大石头填入台内，随着高速公路的运行，土的沉降的发生，这时很容易产生台内凹陷开裂的现象。在横向裂缝产生的时候，要监测裂缝的发展，然后判断是否是因为桥台的沉降所引起的。出现台内路面裂缝并且伴随着台后路面的隆起，这时要进行充分的考虑，一般是台前水平推力过大，导致桥台向后位移引起被动土压力过大。
2.2 前墙中部竖向裂缝
U型桥台中部竖向裂缝的成因主要有两种。其一，在基础密实性差的地区，由于桥台建成以后，在高速公路的运行的过程中，地基产生不均匀沉降，使得桥台产生竖向裂缝，这种原因产生的裂缝一般表现为下宽上窄并延生到基底。其二，收缩与温度裂缝，这里指的是混凝土形式的U型桥台，在较宽的混凝土桥台上面产生的较多，裂缝不规则，主要是竖向裂缝，伴随横向裂缝的产生，一般呈现为网状裂缝，产生这种裂缝的主要原因就是混凝土的收缩的表面裂缝（这种裂缝危害不大），以及温差导致的内部贯穿裂缝（危害很大）。避免此种形式的裂缝，要从桥台的构造、原材料选用以及浇筑施工中入手。温度裂缝的危害较大，在设计施工的时候应该充分的考虑，当桥台较宽的时候，不能直接将桥台作为一个U型桥台设计，应该分为2个***的桥台进行设计，或者设计成为2个L型桥台。施工的过程中，尽量使用低水化热的水泥，加入合适的添加剂及掺物，减少水泥水化热的产生。在浇筑的过程中，特别是夏天的时候，避免白天高温作业，应选择合适的时间进行施工。
2.3 前墙与侧墙交接处的裂缝
前墙和侧墙交接处的裂缝是一种较为复杂的裂缝，其产生的原因较多，但是这种裂缝是U型桥台比较常见的一种裂缝。其产生的原因主要有以下几点：
（1）U型桥台的桥台是封闭的，桥台内排水不畅，容易产生积水，一般桥台内的填土都为粘性土，当积水过多的时候，粘性土的含水量增大，内摩擦角增大，土侧压应力随之增大，使得前墙或侧墙的外倾产生裂缝，裂缝明显的向两侧墙体错位。在冻土地区，也容易产生此种类型的裂缝，主要是土的冻胀。
（2）很多的高速公路设计者，在进行造价的控制的时候，人为的增加桥台的高度，导致台后填土过高产生过大的台后土压应力，在城市桥梁中，这种类型的裂缝较为普遍。
（3）桥台的填土的质量不合格，也会产生侧墙和前墙交接处开裂。
（4）在进行在台内填土或铺筑路面时，一般不允许采用重型压路机进行碾压的，但是有些施工单位在进行施工的时候为了施工的效率采用重型压路机进行碾压，使得侧墙或前墙产生向外倾斜变形，导致裂缝的产生。
在进行桥台的填土的过程中，如果条件允许，最好采用砂性土或砂砾，并且在填土的过程中，严格按照规定计划进行，保证填土的质量，并且做好排水设施的合理布置，当U型桥台高于8米的时候，要采取相应的措施，防止填土压应力过大。
2.4 桥台其它裂缝
（1）因为支承垫石和台帽的接触位置没有布置钢筋，当收到较大的冲击力的时候，容易产生从支承垫石向上延伸的裂缝。
（2）过大的水平荷载作用于支座的时候，使得台帽上角部产生撕裂裂缝。
3 桥台台身裂缝的修复与加固
桥台台身裂缝的修复与加固是防止裂缝继续发展的有效的措施，是桥台寿命的重要保证。进行修复以恢复桥台的整体性，然后进行加固防止裂缝的再次产生。
3.1 裂缝的修补
对U型桥台的已有裂缝进行修复，以保证结构的整体性，使得其满足使用要求的前提下，达到美观的要求。裂缝的修复主要有以下3种方法。
（1）抹浆、凿槽嵌补、喷浆、环氧砂浆、环氧树脂填缝等表面封闭修补法（用于表面裂缝）。
（2）水泥灌浆、化学材料灌浆等压力灌浆修补法（用于深度裂缝及贯穿裂缝）。
（3）粘贴玻璃布、粘贴钢板等方式，主要目的是封闭裂缝，同时增加结构的强度与刚度。
3.2 开裂桥台的加固
U型桥台产生裂缝之后，桥台的性能可能不能满足设计的要求，仅仅对桥台进行修复是远远不够的，要采取相应的加固措施，在提升结构性能的同时，除去裂缝的产生原因。U型桥台的加固方法一般包括以下几种。
（1）对桥台的填土进行换填，从减小土压力，增大排水性出发。
（2）在U型桥台的前墙和侧墙外浇筑辅助挡土墙，使得挡土墙与U型桥台的墙体一起发挥作用，减小U型桥台的墙体的工作压力。
（3）利用预应力，在桥台侧墙之间穿预应力钢束，抵抗侧墙的土压力。
（4）在桥台产生裂缝以后，若按照L型桥台或***挡土墙进行计算，校核发现符合要求，则不需要进行加固，一般只需要对裂缝进行修复处理即可，对安全等级要求较高的高速公路可采取合适的加固措施。
4 结语
U型桥台的裂缝是高速公路不可避免的问题之一，裂缝主要分为台内路面裂缝、前墙中部竖向裂缝、前墙与侧墙交接处的裂缝以及桥台其它裂缝，分析这些裂缝的产生的机理，能够制定合适的解决措施。在文章的结尾，简要的分析了裂缝的修复与加固方法。U型桥台的裂缝是不可避免的，但是在施工的时候严格控制施工质量可以减少裂缝的产生，根据裂缝产生的机理，制定科学可行的施工方案，可以做到预防裂缝的发生。
参考文献：
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