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在高速公路橋梁建設(shè)過(guò)程中，由于受地形、地物、占地面積和景觀等影響，其下部墩往往采用獨(dú)柱支承方式，以減少土地占用、改善下部結(jié)構(gòu)布局、減少橋梁基礎(chǔ)與地下建筑位置沖突、增加視野及橋型美觀度。在條件受限時(shí)，這類橋梁往往成為唯一的選擇。
隨著獨(dú)柱墩橋梁的大量應(yīng)用，一些突出問(wèn)題逐步顯現(xiàn)：獨(dú)柱墩橋梁發(fā)生整體側(cè)向傾覆；對(duì)于雙懸臂T型橋墩，配筋不足導(dǎo)致懸臂根部蓋梁破壞；在橫向地震等作用下橋墩被彎剪破壞，整個(gè)橋梁倒塌等。在這些形式的破壞中，結(jié)構(gòu)往往無(wú)明顯征兆，危害極大，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。
武漢新順暢路橋養(yǎng)護(hù)對(duì)獨(dú)柱墩橋梁傾覆原因分析：
雖然獨(dú)柱墩橋梁的上下部結(jié)構(gòu)受力性能可以滿足橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范要求，但是由于其橋墩橫向支承體系為單支點(diǎn)支承，在偏載作用下，結(jié)構(gòu)的橫向抗傾覆非常不穩(wěn)定，導(dǎo)致橋梁整體抗傾覆穩(wěn)定性的安全儲(chǔ)備不足，在超載車輛偏載通過(guò)時(shí)，存在橋梁整體側(cè)翻和墩柱被破壞的安全隱患。
獨(dú)柱墩支承橋梁主要存在以下三方面的安全隱患：
?。?）獨(dú)柱墩橋梁在超載車輛偏心作用及恒載偏心作用下，橋臺(tái)（或連接墩）雙支點(diǎn)位置可能存在支座脫空現(xiàn)象、橋墩單支點(diǎn)位置不能為上部梁體提供橫向約束，導(dǎo)致上部梁體變形過(guò)大，從而形成機(jī)動(dòng)體系，造成橋梁上部結(jié)構(gòu)突然整體側(cè)翻、傾覆。該類型的破壞形式屬于無(wú)預(yù)兆的脆性破壞，事先無(wú)明顯預(yù)兆，會(huì)發(fā)生橋塌、車毀人亡的嚴(yán)重事故。
（2）某些橋梁連接墩采用獨(dú)柱墩+蓋梁的構(gòu)造形式，在超載車輛作用于連接墩位置時(shí)，蓋梁的彎矩和剪力以及獨(dú)柱墩的彎矩達(dá)到最不利荷載工況，當(dāng)內(nèi)力設(shè)計(jì)值遠(yuǎn)大于其截面承載力時(shí)，連接墩的蓋梁或獨(dú)柱墩會(huì)出現(xiàn)承載能力極限狀態(tài)破壞，從而使上部梁體喪失邊界支承條件，形成機(jī)動(dòng)體系而發(fā)生梁體整體側(cè)翻傾覆的事故。
（3）獨(dú)柱墩本身屬于偏心受壓構(gòu)件，如果橋墩高度過(guò)大或者橋墩墩身回旋半徑過(guò)小，在超載車輛偏心作用下，經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析可知，支座會(huì)出現(xiàn)較大的橫橋向水平力，可能出現(xiàn)墩柱根部截面彎矩值大于其承載力的不利工況，從而造成橋梁墩柱根部截面的彎剪破壞。
墩柱出現(xiàn)安全事故后，為保證城市交通的及時(shí)恢復(fù)，應(yīng)對(duì)橋梁進(jìn)行應(yīng)急檢查和加固改造。盡快恢復(fù)正常秩序創(chuàng)造條件.保證城市交通運(yùn)輸?shù)臅惩ā?/span>
應(yīng)急加固措施
1. 支撐：城市跨線橋墩柱易受車輛撞擊,當(dāng)毀壞嚴(yán)重導(dǎo)致喪失承載能力時(shí),可通過(guò)設(shè)置鋼管支撐或排架支撐，配合頂升設(shè)備，快速恢復(fù)城市交通。
(1)鋼管支撐。鋼管支撐的特點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度都很大,豎向變形小;占地面積小。對(duì)設(shè)有承臺(tái)的墩柱,可視情況將鋼管支撐的底座放置在承臺(tái)上;當(dāng)無(wú)承臺(tái)或承臺(tái)面積不夠大時(shí)，需在鋼管支撐底部設(shè)置臨時(shí)擴(kuò)大基礎(chǔ)。用于支撐的鋼管可預(yù)制成標(biāo)準(zhǔn)化模數(shù)式成品,橋梁一-旦需要搶險(xiǎn)加固時(shí).能快速施工、拼裝。因其強(qiáng)度、剛度大,支撐頂部可直接放置千斤頂進(jìn)行頂升。因此，同步頂升系統(tǒng)往往配合鋼管支撐系統(tǒng)--起使用。
(2)排架支撐。排架的特點(diǎn)是占地大、沉降量大，施工慢,對(duì)地基承載力要求不高，比較經(jīng)濟(jì),多采用成品空心鋼管預(yù)制而成,施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝,其中滿堂碗扣式支架應(yīng)用最多。支架通過(guò)橫向支撐提高其穩(wěn)定性，縱橫向間距一般根據(jù)承載力要求計(jì)算確定。支架地基需簡(jiǎn)單處理，多采用設(shè)置混凝士墊層，上面放置木方的方式來(lái)傳遞荷載。由于要占用-定的橋下空間,所以對(duì)橋下交通有一定的影響。
2.增大截面
(1)外包混凝士。外包混凝土是通過(guò)增大截面面積和提高配筋率,從而提高墩柱的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性,同時(shí)對(duì)裂縫起到一定的修補(bǔ)和抑制發(fā)展的作用?？筛鶕?jù)工程的實(shí)際需求,對(duì)墩柱進(jìn)行單側(cè)或多側(cè)的加固。根據(jù)不同的加固目的和要求,此技術(shù)又可分為加大斷面為主的加固,和加配筋為主的加固，或者兩者兼?zhèn)涞募庸?。加大截面為主的加固，為了保證補(bǔ)加混凝土正常工作.亦需適當(dāng)配置構(gòu)造鋼筋。加固中應(yīng)將鋼筋加以焊接,作好新舊混凝土的結(jié)合。
(2)噴射砂漿。噴射砂漿加固是對(duì)原有橋墩表面進(jìn)行處理后,設(shè)置致密的鋼筋網(wǎng).采用摻有纖維的高性
能砂漿噴射覆蓋,最后用涂料進(jìn)行外表面保護(hù),實(shí)現(xiàn)對(duì)橋墩的增大截面加固。這種加固方法可很好地在結(jié)合面上傳遞拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，使原結(jié)構(gòu)得到一定程度的恢復(fù)，能大幅度地提高原有橋墩的承載力。該加固技術(shù)具有以下特點(diǎn):施工便捷;砂漿屬無(wú)機(jī)膠凝材料,抗老化、耐久性好，且與基材的協(xié)調(diào)性、滲透性好;截面面積和自重增幅較小。
3.鋼套管
鋼套管加固是將兩塊半圓鋼板置于需加固的墩柱處，焊接豎縫形成套管,用水泥砂漿或混凝土將柱子和套管間的間隙填充。此法對(duì)圓截面墩柱加固效果較好，對(duì)矩形截面墩柱加固時(shí),宜采用橢圓形鋼管加固。鋼套管加固法可在基本上不增大構(gòu)件尺寸的情況下對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，大幅度地提高截面承載力,增加構(gòu)件的延性和剛度。此方法還可以有效減小橋墩受意外車輛刮蹭或撞擊產(chǎn)生的損傷。
4.纖維增強(qiáng)材料( FRP)
纖維增強(qiáng)材料可分為碳纖維增強(qiáng)材料(CFRP)、玻璃纖維增強(qiáng)材料( GFRP)和芳綸纖維增強(qiáng)材料( AFRP)等。具有極好的比強(qiáng)度和比剛度、耐熱耐腐蝕。其中加固混凝土構(gòu)件應(yīng)用比較廣泛的形式有外貼法和嵌入法。FRP材料自重輕,對(duì)不同部位、不同環(huán)境下的結(jié)構(gòu)，施工便捷,工期極短,結(jié)構(gòu)外觀和尺寸基本沒(méi)有明顯變化,包裹鋼筋混疑t:柱能夠提高柱子的延性,主要是由于對(duì)墩柱進(jìn)行了約束.提高混凝士的強(qiáng)度.修復(fù)加固效果明顯。
5.繞絲
繞絲法加固是將需加固的墩柱進(jìn)行表面處理后，用高強(qiáng)鋼絲繩將其纏繞,最后涂抹上粘結(jié)材料。此方法利用環(huán)箍約束的原理進(jìn)行墩柱加固,它能顯著提高墩柱軸壓承載力，有效地約束混凝士側(cè)向變形,使其表現(xiàn)出較好的延性性能,繞絲間距越小效果越好。繞絲加固法具有經(jīng)濟(jì)效果好.施工方便,充分發(fā)揮原構(gòu)件強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，存在不適用于較大偏心受壓柱,體外繞絲施加預(yù)緊力難以達(dá)到均勻的缺點(diǎn)。
