T形桥台

T 形桥台前墙裂缝防治技术

1 工程概况

小麻沟 2# 大桥位于陕西延安市境内，桥梁全长 223.92m。本桥为双线桥梁，桥梁设计列车行车速度为 120km/h，全桥位于 R=1400m 的缓和曲线及圆曲线上，上部结构为简支 T 梁。下部结构采用双线 T 形空心桥台、圆端形实体墩。桥台由两个 T 形结构在前墙处连接而成，台身采用 C35 混凝土分层浇筑。在桥台模板拆除 1 个月后，发现桥台前墙处出现竖向细微裂缝，并且其长度随时间发展。

2 裂缝形成的原因分析及防治措施

裂缝是影响混凝土结构的承载能力、耐久性和防水性能的主要原因，为保证工程质量，加强施工管控，通过对双线 T 形桥台设计结构、施工过程及环境影响等因素的分析，得出桥台前墙中部产生竖向裂缝的主要原因为及防治措施。

2.1 裂缝形成的原因分析

一是双线 T 形桥台前墙中部位于两个 T 型结构连接处，此处的混凝土厚度远小于其他部位。混凝土截面突变，应力集中，是桥台结构的薄弱环节，在混凝土受力及收缩时变形不均匀，容易产生裂缝。二是结构设计时在此处没有设置抗裂钢筋，只是按构造要求布置了分部钢筋（竖向钢筋为 Φ16@200，水平方向钢筋为 φ10@200），使得此处钢筋混凝土结构的抗裂性能较低，当结构受到拉应力大于抗拉强度时，将导致混凝土产生裂缝。三是由于桥台和承台的施工间隔较长，两者混凝土的收缩变形不统一，承台混凝土施工时间早，收缩小，桥台的混凝土施工晚，收缩大。在先浇筑的承台上再浇筑薄壁的混凝土桥台前墙时，由于第一次浇筑的承台混凝土龄期长些，其收缩已经完成了一部分，后期收缩小。但后浇筑的桥台前墙为薄壁结构， 据试验室配合比参数，确定的每单位水泥用量掺入 20%“107 胶”。在配其混凝土收缩明显要大于承台后期混凝土的收缩量，两者的收缩存在差异，从而导致桥台混凝土在两者的结合处拉裂。四是双线 T 形桥台中间的空心部分设计要求采用低强度的混凝土填充。在桥台施工完毕养护 7d 后，就开始组织桥台内部空心部分的混凝土回填施工，此时桥台的混凝土强度未达到设计强度，台内填充混凝土浇筑时，对既有的桥台产生涨裂作用。五是对于材料为水泥混凝土浇筑的宽桥台，完成浇筑以后，混凝土表面常产生裂缝病害，这种裂缝主要是竖向的，但有长有短， 10mm、宽 10～20mm 的 V 型槽，用钢丝刷刷净表层浮浆，并用压缩空气无规律可循，有时也可能产生细短的横向裂缝，与竖向裂缝一起构成网状裂缝。混凝土表面收缩或发生温差变化，往往会引发这种裂缝，要减少或杜绝这种裂缝，先要保证桥台构造的设计合理可行，施工时必须采用合格的原材料，并严格按施工规范开展浇筑施工。

2.2 裂缝防治措施

涂刷的地方，应反复多刷几次，确保表面充分被聚合物水泥浆浆液所湿

2.2.1 针对桥台前墙为双线 T 形桥台混凝土结构的薄弱位置，在设计和施工时应考虑桥台混凝土的不均匀收缩及温度应力等，应增加抗裂钢筋的设置，从而增大此处混凝土结构的抗裂性能，减少裂缝的产生。

2.2.2在施工组织方面，应加强工序衔接，减少承台和桥台之间的施工间隔， 浆。按配合比将配制好的聚合物水泥砂浆揉捏成团状沿裂缝顺序依次从而降低两者混凝土的收缩差异，减轻桥台前墙处的收缩裂缝。

2.2.3 桥台内部空心部分的混凝土回填之前，应先对桥台混凝土同条件养护试件抗压强度进行检测，确定桥台混凝土在达到设计强度时才可以组织回填施工。

2.2.4混凝土原材和施工过程控制是影响混凝土开裂的重要因素，因此要加强混凝土施工全过程的管控工作。

2.2.4.1 根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。

2.2.4.2 选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。 因造成开裂，要分析明确其产生裂缝的原因。

2.2.4.3 积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

2.2.4.4 正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。 [2]檀宗斌.温度应力引起桥台裂缝的原因分析及加固实例。

2.2.4.5 配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。

2.2.4.6 加强混凝土的浇筑振捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。2.2.4.7 强化混凝土养护工作：在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

3 裂缝的修补

裂缝的修补，主要目的是恢复结构的整体性，保持结构的强度、刚度、耐久性、抗渗性以及结构的美观。根据本工程实际情况，综合考虑决定采用水泥砂浆参入聚乙烯醇缩甲醛胶的混合水泥砂浆修补桥台混凝土裂缝。聚乙烯醇缩甲醛胶，又称“107 胶”，是以聚乙烯醇与甲醛在酸性介质中进行缩合反应而制得的一种透明水溶液。无臭、无味、无毒，有良好的粘结性能，通水泥砂浆内加入 107 胶后，能增加砂浆与基层的粘结力，可以起到修补裂缝及防水的目的。具体施工步骤如下：

3.1 聚合物水泥砂浆配置

水泥采用 P.O42.5 的普通硅酸盐水泥，根缩已经完成了一部分，后期收缩小。但后浇筑的桥台前墙为薄壁结构， 据试验室配合比参数，确定的每单位水泥用量掺入 20%“107 胶”。在配制浆液时，应进行试验检验，同时，在施工前应进行水泥浆的试配，并将试配结果以及上述材料的试验结果报告同时上报总工程师审批。在施工中袋装水泥要经常进行抽检(包括重量)，加水时要采用定量容器，保证计量的准确。为了保证水泥砂浆质量，应做到随拌随用只拌制一次水泥砂浆，全部用完。

3.2 混凝土裂缝界面的处理

对待处理的混凝土裂缝部位，将裂缝附近的混凝土表面凿毛，沿个别深进的裂缝凿成深 5～后，混凝土表面常产生裂缝病害，这种裂缝主要是竖向的，但有长有短， 10mm、宽 10～20mm 的 V 型槽，用钢丝刷刷净表层浮浆，并用压缩空气吹去浮尘，再对待处理部位撒水处理，直致混凝土吸水饱和。

3.3 涂刷聚合物水泥浆基液

涂刷聚合物水泥浆基液时应避免气泡的产生，气泡产生后应轻轻涂抹将其排出。涂刷基液力求薄而均匀，对于凹凸不平难于用合格的原材料，并严格按施工规范开展浇筑施工。2.2 裂缝防治措施。 涂刷的地方，应反复多刷几次，确保表面充分被聚合物水泥浆浆液所湿润，基液厚度应在 1mm 左右为宜。涂刷时可用毛刷或干净粗纱人工涂刷，将基液均匀刷在混凝土表面上，涂刷时应注意保护，防止灰尘杂物掉在上面。随时检查涂刷质量，不允许有漏刷现象。

3.4 嵌入聚合物水泥

在施工组织方面，应加强工序衔接，减少承台和桥台之间的施工间隔， 浆。按配合比将配制好的聚合物水泥砂浆揉捏成团状沿裂缝顺序依次嵌入凿槽中，并用锤子轻轻敲打砂浆外露面，使其与砼面充分接触。

4 结束语

通过对双线 T 形桥台的施工经验的总结，意识到在实际桥梁工程施工中，一定要严格按照规范及标准要求施工，如施工后因多方面的原的水泥。 因造成开裂，要分析明确其产生裂缝的原因，针对病害应该综合考虑后选择适当的加固和处理方式,才可以彻底消除隐患，只有这样才能做好双线 T 形桥台裂缝的防治工作，保证其良好的发挥作用。

八字形桥台【flare wing wall abutment】指的是两侧翼墙与台身间角度不为零时的桥台。即两侧翼墙与台身平面不在同一平面上的桥台，翼墙的张开角度一般在30~45°。

一字型桥台是指两侧翼墙与台身间角度为零时的桥台。即两侧翼墙与台身平面在同一平面上的桥台。2100433B

桥台重力式桥台

1、重力式桥台的类型：重力式桥台依据桥梁跨径、桥台高度及地形条件的不同，有多种形式。常用的类型有U形桥台，埋置式桥台，八字式和一字式桥台等。重力式桥台在铁路桥上还有T形桥台，十字形桥台等其它型式。

2、U形桥台：U形桥台由台身（前墙）台帽、基础与两侧的翼墙组成，在平面上呈U字形。U形桥台构造简单，基础底承压面大，应力较小，但圬工体积大，桥台内的填土容易积水，结冰后冻胀，使桥台结构产生裂缝。

桥台埋置式桥台

桥台台身埋置于台前溜坡内，不需另设翼墙，仅由台帽两端的耳墙与路提衔接。埋置式桥台，台身为圬工实体，台帽及耳墙采用钢筋混凝土，当台前溜坡有适当保护不被冲毁时，可考虑溜坡填土的主动土压力。因此，埋置式桥台圬工数量较省，但由于溜坡伸入桥孔，压缩了河道，有时需要增加桥长。它适用于桥头为浅滩，溜坡受冲刷较小，填土高度在10m以下的中等跨径的多跨桥中使用。当地质情况较好时，可将台身挖空成拱形，以节省圬工，减轻自重。

桥台轻型桥台

1、薄壁轻型桥台薄壁轻型桥台常用的型式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等.在一般情况下，悬臂式桥台的混凝土数量和用钢量较高、撑墙式与箱式的模板用量较高。薄壁桥台的优点与薄壁墩类同，可依据桥台高度，地基强度和土质等因素选定。

2、支撑梁轻型桥台单跨或少跨的小跨径桥，在条件许可的情况下，可在轻型桥台之间或台与墩间，设置3～5根支撑梁。支撑梁设在冲刷线或河床铺砌线以下。梁与桥台设置锚固栓钉，使上部结构与支撑梁共同支撑桥台承受台后土压力。此时桥台与支撑梁及上部结构形成四铰框架来受力。轻型桥台可采用八字式和一字式翼墙挡土，如地形许可，也可做成耳墙，形成埋置式轻型桥台并设置溜坡。

桥台框架式桥台

一般为双柱式桥台，当桥较宽时，为减少台帽跨度，可采用多柱式，或直接在桩上面建造台帽。 框架式桥台均采用埋置式，台前设置溜坡。为满足桥台与路堤的连接，在台帽上部设置耳墙，必要时在台帽前方两侧设置挡板。

翼形桥台重力式桥台

1、重力式桥台的类型：重力式桥台依据桥梁跨径、桥台高度及地形条件的不同，有多种形式。常用的类型有U形桥台，埋置式桥台，八字式和一字式桥台等。重力式桥台在铁路桥上还有T形桥台，十字形桥台等其它型式。

2、U形桥台：U形桥台由台身（前墙）台帽、基础与两侧的翼墙组成，在平面上呈U字形。U形桥台构造简单，基础底承压面大，应力较小，但圬工体积大，桥台内的填土容易积水，结冰后冻胀，使桥台结构产生裂缝。

翼形桥台埋置式桥台

桥台台身埋置于台前溜坡内，不需另设翼墙，仅由台帽两端的耳墙与路提衔接。埋置式桥台，台身为圬工实体，台帽及耳墙采用钢筋混凝土，当台前溜坡有适当保护不被冲毁时，可考虑溜坡填土的主动土压力。因此，埋置式桥台圬工数量较省，但由于溜坡伸入桥孔，压缩了河道，有时需要增加桥长。它适用于桥头为浅滩，溜坡受冲刷较小，填土高度在10m以下的中等跨径的多跨桥中使用。当地质情况较好时，可将台身挖空成拱形，以节省圬工，减轻自重。

翼形桥台轻型桥台

1、薄壁轻型桥台薄壁轻型桥台常用的型式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等.在一般情况下，悬臂式桥台的混凝土数量和用钢量较高、撑墙式与箱式的模板用量较高。薄壁桥台的优点与薄壁墩类同，可依据桥台高度，地基强度和土质等因素选定。

2、支撑梁轻型桥台单跨或少跨的小跨径桥，在条件许可的情况下，可在轻型桥台之间或台与墩间，设置3～5根支撑梁。支撑梁设在冲刷线或河床铺砌线以下。梁与桥台设置锚固栓钉，使上部结构与支撑梁共同支撑桥台承受台后土压力。此时桥台与支撑梁及上部结构形成四铰框架来受力。轻型桥台可采用八字式和一字式翼墙挡土，如地形许可，也可做成耳墙，形成埋置式轻型桥台并设置溜坡。

翼形桥台框架式桥台

一般为双柱式桥台，当桥较宽时，为减少台帽跨度，可采用多柱式，或直接在桩上面建造台帽。 框架式桥台均采用埋置式，台前设置溜坡。为满足桥台与路堤的连接，在台帽上部设置耳墙，必要时在台帽前方两侧设置挡板。