鐵路橋梁水下墩臺基礎(chǔ)是如何進行檢測

時間：2025-02-04作者：江蘇華航水下工程有限公司瀏覽：147

我國橋梁水下橋墩沖刷的大規(guī)模現(xiàn)場觀測可以追溯到20 世紀50 年代。鐵一、鐵二、鐵三、鐵四院、大橋局、鐵科院以及交科院，先后開始進行橋墩沖刷洪水觀測和研究工作。1960 年，鐵道部和交通部將橋墩沖刷列為部頒科研課題，由鐵科院和交科院負責，將全國分成4個片區(qū)，進行橋墩沖刷和洪水觀測的研究。我國一些鐵路局也長期不間斷地對重要橋梁進行汛期橋下河床洪水沖刷觀測和橋墩周圍局部沖刷觀測[3]。近些年在蘇通大橋、滬通長江大橋[4]等橋梁應(yīng)用了多波束測深儀、GPS 定位等技術(shù)[5]，對橋墩的防護工程進行過水下檢測，但并沒有在洪水期間進行過連續(xù)監(jiān)測，也沒有監(jiān)測過沖刷隨洪水過程的發(fā)展過程。





鐵路橋梁水下橋墩的使用條件和使用環(huán)境比水上結(jié)構(gòu)為惡劣，易造成損傷和發(fā)生病害，從而導致橋梁承載力和耐久性降低，嚴重時危及鐵路行車和運營壽命。部分鐵路橋梁水下橋墩因使用年限長、周邊環(huán)境變化大、人為采砂等原因，尤其是受暴雨、洪水、浮冰撞擊等影響，不同程度地存在著隱患[1]。近年來，我國曾發(fā)生外福線南平閩江橋、京滬線徒駭河大橋、集通線沙力河大橋墩身傾斜和隴海線灞河大橋、寶成線廣漢石亭江鐵路大橋垮塌等事故，給國家財產(chǎn)帶來損失。為了預防和避免嚴重事故，對鐵路橋梁水下橋墩進行定期體檢，及時掌握其健康狀況，開展鐵路橋梁水下橋墩檢測技術(shù)研究勢在必行。

2水下墩臺基礎(chǔ)常見病害
鐵路橋梁水下墩臺基礎(chǔ)的病害主要是由設(shè)計、施工、管理維護、自然環(huán)境、人為因素等多方面原因造成的，其主要的常見病害有混凝土表觀病害、沖刷病害、變位病害和其他病害，水下橋墩病害如圖1所示。





2.1 表觀病害

鐵路橋梁水下橋墩絕大多數(shù)是鋼筋混凝土、混凝土和磚石砌筑而成，受上部結(jié)構(gòu)荷載或基礎(chǔ)缺陷的直接影響，易產(chǎn)生損壞。在船舶撞擊或漂浮物沖擊等突然外載作用下，水下橋墩會產(chǎn)生局部破損，造成材料剝落或者剝離，還易受干燥、潮濕、寒暑、凍結(jié)、冰融等氣候條件以及海水、工業(yè)腐蝕性水等的作用而產(chǎn)生病害。建筑材料隨使用時間的增長也會老化。常見的水下橋墩表觀病害有以下幾類:
1)表觀裂縫。造成裂縫的原因主要有材料、施工、環(huán)境、結(jié)構(gòu)與荷載等，混凝土裂縫根據(jù)縫寬和縫深可以分為或細微裂縫、表面或淺層裂縫、深層裂縫和貫穿性裂縫。工業(yè)腐蝕性水、感潮河段易產(chǎn)生裂縫，此外施工不當、運營維護不到位、基礎(chǔ)不均勻沉陷、溫差影響、局部應(yīng)力等原因都可造成表觀裂縫。
2)混凝土表面的蜂窩麻面、骨料外露和疏松脫殼。這些主要受水流沖蝕、磨損作用而形成，影響結(jié)構(gòu)的耐久性和性。
3)混凝土表面的孔洞、銹蝕露筋。這類病害往往是由施工原因造成，受水流沖刷、水中酸根離子的侵蝕，鈣離子由內(nèi)向外擴散導致氫氧化鈣溶解，引起混凝土強度和密實度下降，影響結(jié)構(gòu)的承載能力和對鋼筋的保護作用。
4)混凝土破損、刮擦。這類病害是由多種原因引起的，例如機械、船舶、漂流物等的撞擊。
5)水生物侵襲。感潮河段混凝土表面滋生的海生物及內(nèi)陸河段滋生的微生物造成混凝土腐蝕。

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