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城市高架桥梁质量通病分析及对策研究简介：

城市高架桥梁作为现代化城市的重要基础设施，其质量直接影响到城市的交通流畅、公众安全和社会经济的发展。然而，高架桥梁在建设过程中常常会面临一些质量通病，如混凝土裂缝、结构变形、耐久性问题、防腐防锈不足、施工缺陷等。以下是对这些问题的分析及对策研究简介：

1. 分析： - 结构疲劳：长期重复载荷可能导致桥梁结构疲劳，产生裂纹。 - 混凝土质量问题：施工过程中混凝土的强度、耐久性、收缩性等可能不符合标准。 - 防腐蚀问题：桥梁暴露在大气中，易受腐蚀，影响其使用寿命。 - 施工缺陷：如基础不稳、预应力处理不当、混凝土浇筑不均匀等。 2. 对策研究： - 材料优化：选用高强度、耐久性好的混凝土，加强防腐、防锈材料的应用。 - 设计优化：采用合理的结构设计，考虑疲劳寿命和环境影响，提高桥梁的耐久性。 - 施工控制：严格施工工艺，加强质量监管，确保每个环节都符合标准。 - 维护管理：定期进行检查和维护，及时发现并处理问题，延长桥梁使用寿命。 - 技术创新：引入先进的检测和监控技术，如物联网、大数据等，提高桥梁的管理水平。

总的来说，解决城市高架桥梁的质量通病需要从设计、施工、材料和维护等多方面进行综合考虑和改进，以确保城市桥梁的安全、稳定和持久。

城市高架桥梁质量通病分析及对策研究部分内容预览：

质量通病4：高架承台处路面不均匀沉降

图5.1.1现场调研路段中的差异沉降明显路段

图5.1.2测量范围示意图

本文所调研道路为双向八车道，测量时选择南半幅共四个机动车道，每个车道宽3.5m 段横坡2%，纵坡1.17%。调研路段的路面结构如图5.1.3所示，

【无锡市】《建筑面积与容积率计算规定》（2008年）质量通病4：高架承台处路面不均匀沉陷

段的土层（深度取到40m）地质资料如表

图5.1.3调研路段的路面结构示意图

调研路段的土层地质资

综合考虑现场的实际情况与调研需求，调研路段的测点示意图如图5.1.4所示。

质量通病4：高架承台处路面不均匀沉降

图5.1.4调研路段的测点布置示意图

5.1.2调研路段道路纵向差异沉降的特征

质量通病4：高架承台处路面不均匀沉降

图5.1.5调研路段纵向差异沉降图

由图5.1.5可以看出，调研路段纵断面呈现出明显的两边高中间低的走势。对于Z4、Z5 两条中间车道，这种起伏的状态减弱，约为3cm左右。对于两边承台附近的车道，差异沉 降值可以达到8~10cm。 环城南路建成通车时间只有两年左右，这种差异沉降值已达到10cm。而软土地基下道 路的沉降期十分漫长，在今后的运营当中，这种差异沉降值将会进一步扩大加剧，会严重影 响车辆驾驶的舒适性及安全性，降低道路使用寿命，影响道路服务质量

调研路段道路横向差异沉降的特征

横向的测量数据绘制于图5.1.6中，以表现出调研路段在横断面上的差异沉降状

图5.1.6调研路段横向差异沉降图

图5.1.6中可以看出，调研路段在横断面方向，承台周边的差异沉降值也较为严重，

且在以后的运营中，该种差异沉降值会加剧。

5.1.4承台处路面差异沉降的特征总结

质量通病4：高架承台处路面不均匀沉降

本文所调研的宁波环城南路路段，属于软土地区高架地面道路差异沉降的典型路段，因 此调研路段的差异沉降特征具有一定的代表性。 通过对宁波环城南路路段地面道路进行调研，得到道路差异沉降的特征。调研路段属于 软土地区高架地面道路差异沉降的典型路段，因此调研路段的差异沉降特征具有一定的代表 性。承台处路段纵断面呈现出明显的两边高中间低的走势。对于两条中间车道，这种起伏的 状态减弱，约为3cm左右。对于两边承台附近的车道，差异沉降值可以达到8~10cm。调研 路段在横断面方向，承台周边的差异沉降值较为严重，且在以后的运营中，该种差异沉降值 会加剧

5.2承台处道路差异沉降原因及影响因素分析

大量公路的调研结果和既有研究成果均表明，许多公路损坏类型的发生都是由于未进行 地下排水设计或地下排水系统失效，地下水入侵导致路基路面强度和抗变形能力下降。 ☆水的冲刷。我国大部分地区夏季、秋季暴雨集中、强度大，对路基施工非常不利。 因此在冬、春季形成的路基，由于少雨、缺水难以保证最佳含水量，难以达到压实 要求，土的孔隙大。等到路槽形成时，文多在夏季和秋季，必然要遭受强暴雨的冲 刷损坏。同时，水的渗流将带走填土中的细颗粒，使填土的孔隙率增大，在自重荷

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载和行车荷载的作用下，极易产生不协调变形。 个水的侵入。当地下水、大气降水、地表水侵入路基后，导致路基含水量发生的变化。 一方面造成了土体重度的改变，增大了对地基和路基自身的附加应力；另一方面土 体遇水软化，强度降低，抗变形能力下降

由于桥涵（通道）结构物和路基分别按各自的标准进行设计，没有统一的标准，加之在 结构上又没有进行特殊设计，所以从设计上分析，承台与路基连接处没有共同的设计控制参 数，是间断连续的，这也造成了承台周边路段的不协调变形

施工过程中，若施工现场人员的责任心不强、技术管理力度不够、施工现场混乱，易造 成施工过程中的隐患，形成显著的不协调变形，甚至危及路基的稳定。 路堤填筑不满足要求。路堤在填筑时未严格按照施工规范要求分层填筑，填筑厚度 不符合规定；未选配合适的施工机械或者碾压工艺，压实不足。 个填料控制不力。在公路施工过程中，对填方物质的成分、级配很难得到有效的控制 填筑物常常是开挖路堑产生的弃方。这些物质成分差异大、级配也相差很远。一方 面小颗粒物质和软弱物质很难得到有效压实，在荷载长期作用下，回填物质会产生 不协调沉降变形。另一方面，由于回填物的性质不一样，特别是有的回填物质具有 膨胀性，在路基排水系统失效后，水的渗人会使路面产生胀起，影响行车舒适度 严重的会导致路面损坏。 个结合面处理不当。在填挖交界处、新老路基结合部没有开挖台阶，导致交界处发生 不协调变形。或因为原地面与填料结构不同，二者密度、承载能力不同，如填挖交 接处软主、腐殖土等未清除净、压实度不足，就会出现结合部沉降病害， 个施工过程中未注意排水。遇雨天时，路基积水严重，无法自行排出，使填土软化 强度隆低

5.2.4交通荷载的影响

城市交通量激增，车速增快以及重载严重，都可能加剧路基路面病害的严重程度。因为 路基土是一种弹塑性变形体，在行车荷载作用下除了产生弹性变形外，还会产生累积的塑性 变形，渠化交通亦会造成路基的不协调变形。

5.3承台处道路差异沉降处治措施研究

质量通病4：高架承台处路面不均匀沉降

目前，对高架承台周边地面道路差异沉降的研究较少，在规范中也只是对此类情况提出 了较为模糊的控制方案。根据现有《城市道路路基设计规范》和《上海市城市道路和公路设 计指导意见（试行）》，对此类工程问题的措施如下： 个高架桥承台在平面布置时应避免伸入地面道路的机动车道范围。如受条件限制无法 避免时，应保证承台顶面至路面的埋深≥1.5m。 个当高架桥承台伸入地面机动车道范围时，承台基坑内的路基回填宜采用中粗砂等填 料，其压实要求应满足所在地面道路设计要求。若基坑较小填料难以压实，可用中 租砂回填。 个承台基坑位于新建道路时，基坑范围的路面结构应与新建道路路面结构一致。 个承台基坑位于既有道路时，基坑范围的路面结构基层、底基层材料应与既有道路 致；若受条件限制无法使用相同材料时，可用C20水泥混凝土替代。新旧基层、底 基层应设台阶搭接，台阶宽度30~50cm。为避免拼接面出现结构松散，应采用切割 机切割台阶。 国内的研究人员对此问题进行了部分相关研究。 上海轨道交通11号线工程，对基础承台与道路的不均匀沉降提出了承台周围回填处理 承台四周开挖至承台底标高，道路土基范围内采用50%台阶开挖，且分层回填级配砂石料 至承台顶的处理方案。 京沪高铁桥梁承台周边路基采用泡沫混凝土换填的方式对沉降进行控制，并对施工过程 中的承台进行了变形监测验证， 结果表明泡沫混凝土回填效果良好

5.3.1承台处道路差异沉降控制措施

基于我院在过去工程实践中的尝试与总结，提出四种不同处治措施，并分析路面结构的 力学响应，分析其变化规律，对其处治效果进行评价。 （1）内侧车道采用泡沫轻质土 泡沫轻质土处理区域宽度为3.0m，处理深度为原地面线以下2.8m（0.8m塘渣层+2m承 台高度），如下图所示。对于塘渣层，除了处理区域采用泡沫轻质土之外，其他区域所用材 料与未采取措施时相同。

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图5.3.1泡沫轻质土处理示意图（单位cm

（2）填土形成放坡面至承台边线 承台切角20x50cm，填土放坡高度1.15m（0.2m水稳碎石+0.15m级配碎石+0.8m塘渣）。 填土区及承台周围用级配碎石进行压实。处治措施示意图如下图所示。

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图5.3.2填土放坡处理示意图（单位cm）

（3）采用C25混凝土墙作为滑动面 在承台边缘上方种植土区域处设置C25混凝土墙，直边外靠路面层，斜边靠种植土层。 以该种方式达到将承台的沉降与车道沉降隔开的目的，处治措施示意图如下图所示。

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.3C25墙作滑动面处理示意图【单位cm）

（4）内侧车道采用PHC管桩处理 管桩中心距离承台边缘3.5m，位于塘渣层下方。由于PHC管桩的持力层比中的土 层要厚，所以在中把PHC管桩的深度定为24.37m，即的土层深度。PHC管桩直径 取0.5m

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5.3.2不同处治措施效果分析

图5.3.4内侧车道PHC管处理示意图（单

通过有限元模拟的方法，对未处治时的道路沉降与四种处治措施下的道路沉降进行对 比，分析不同处治措施下高架地面道路结构的力学响应，并对比分析相关控制指标的变化规 律，总结不同处治方法的处治效果。 四种不同处治措施下有限元的计算结果云图如图5.3.5至图5.3.8所示

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图5.3.7C25墙作为滑动面处理沉降量

双四种处治措施及未采用处治措施的原地面线的沉降数值，并将这些数据置于同一个 中进行沉降对比DG∕TJ 08-2338-2020 既有建筑绿色改造技术标准，如下图所示

图5.3.9沉降区左移措施处理后沉降曲线图

图5.3.10行车道减沉措施处理后沉降曲线图

质量通病4：高架承台处路面不均匀沉降

从数值所得到的数据结果来看： 只考虑最大沉降值的情况，行车道减沉的方式相比于其他方式有明显的效果。沉降区左 移的两种方式效果并不理想，最大斜率位置依然没有太大的改变，未达到预期的效果；另 方面，行车道减沉的方式最大斜率值降低得较为明显，其中以泡沫轻质土的效果更佳，同时 也可以看出，泡沫轻质土的最大斜率位置和其他三种方式有明显的差异，这是由于泡沫轻质 土处理后，轻质土与正常土基的交界面产生了二次跳车现象而导致的，在施工中应考虑此类 问题。 综合对比各个分析数据，在四种不同的处理措施的数值模拟分析中，与预期的处治效果 相比，行车道减沉的处治方式效果较佳，而沉降区左移的处治措施相对来说效果不甚明显。

6.1 病害调研与描述

7层框混结构居住区内墙抹灰专项施工方案质量通病5：桥头接坡处不均匀沉降

质量通病5：桥头接坡处不均匀沉降