水流沖刷后的橋梁樁基礎承載力評估

徐星星

（蘭州交通大學土木學院， 甘肅 蘭州 730070）

關鍵字：橋梁；外觀檢測；現場試驗；基礎沖刷；結構檢算

1 工程概況

甘肅省某地區橋梁全長270m，寬為1.5m（人行道）+9.0m（行車道）+1.5m（人行道）=12.0m。

此橋上部結構采用13×20m鋼筋混凝土T梁，梁高1.3m，梁長20m，梁頂寬1.58m。橋面鋪裝為10cm厚25號水泥混凝土現澆層，2cm厚瀝青混凝土鋪裝層。

下部結構橋墩為樁柱式，橋墩直徑為1m，橋墩高皆為5m。基礎采用樁基礎，樁徑為1.2m，樁長皆為24m。橋墩和基礎均采用20號水泥混凝土。

圖1 橋梁實景圖

2 橋梁基礎外觀狀況檢查

2.1 橋梁外觀檢測

經現場檢測此橋由于局部沖刷嚴重，5#、6#、7#、8#、9#橋墩樁基暴露在河床之上，沖刷深度達3米以上。10#橋墩上游側樁基由于施工質量較差和沖刷嚴重形成了約40cm深、寬25cm的孔洞。

圖2 樁基礎問題照片

2.2 檢測結論

根據《公路橋梁技術狀況評定標準》中的規定：本橋基礎評定為4類。

3 基礎檢算

3.1 樁頂荷載計算

對于樁頂荷載的計算過程由于比較簡單，僅給出計算后的數值如下表所示：

表1 荷載計算表格

最不利荷載組合為:

3.2 單樁承載力計算

根據《公路橋涵地基與基礎設計規范》（JTG D63-2007）中5.3.3摩擦樁單樁軸向受壓承載力容許值，可按下列公式計算：

最大軸向力 N=3269KN＜3725.77kN，所以摩擦樁單樁軸向受壓承載力滿足現行規范要求。

沖刷深度達到3m后：

最大軸向力N=3269KN＞3203.2kN，所以摩擦樁單樁軸向受壓承載力不滿足現行規范要求。

3.3 正截面抗壓承載力計算

根據《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTG D62-2004）的5.3，正截面抗壓承載力計算公式：

所以正截面抗壓承載力滿足現行規范要求。

對于產生空洞的樁基礎，根據《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTG D62-2004）中5.3.9，其正截面的抗壓承載力計算公式：

圖3 淘蝕之后樁基近似截面圖（單位：cm）

4 結論與建議

通過對此橋梁的基礎外觀狀況檢查和基礎檢算得到以下結論：

（1）經過計算單樁承載力在沖刷3m之后不滿足規范要求，存在安全隱患。

（2）經過計算淘蝕之后的樁基礎正截面抗壓承載力下降了36.53%，存在安全隱患。

故根據以上結論給出建議：維修加固或者拆除重建。