1· 概述
    宁启铁路位于江苏省，经过长江以北冲积平原，所处地区软土覆盖层较厚，易发生桥梁墩台病害。2010年，在进行宁启铁路增建二线某中桥建设过程中，发现一侧的既有线中桥出现梁缝减小甚至顶死、墩台向河中心滑移、桥台支座螺栓剪断、个别支座脱空等病害，影响既有线列车运营安全，不得已对通过列车采取了限速45 km/h 的临时措施。按照上海铁路局工务部门要求，中铁上海设计院根据现场测试资料，对该桥的病害机理及发生原因进行了研究分析，并结合新建二线桥梁完成了整体治理加固设计，希望通过实施过程中的不断调整优化，为类似病害桥梁的整治加固提供借鉴参考。
    2· 既有线工程
    2. 1 桥梁结构
    既有线中桥建成于2002 年，全长62. 42 m，线路垂线与河道交角42°。桥位处线路为直线段，坡度4. 3‰。上部结构为3-16 m 预应力混凝土简支T 梁，圆柱面钢支座。钢筋混凝土圆柱形桥墩，直径2. 0 m。T 形桥台。墩台基础均采用Φ0. 8 m 钻孔灌注桩，持力层位于砂岩层。
    新建二线中桥建成于2010 年，与既有桥梁并行，线间距为9. 5 m。全长61. 47 m，直线平坡。为了与既有线桥墩对孔布置，上部结构亦采用3-16 m 预应力混凝土简支T 梁，盆式橡胶支座。钢筋混凝土圆柱形桥墩，直径2. 50 m。空心矩形桥台。墩台基础均采用Φ1. 0 m 钻孔灌注桩。
    2. 2 台后路基软土处理
    既有线桥梁台后路基高5. 5 m，台后及桥台锥体处地基软土采用粉喷桩加固处理。桩间距1. 1 m，直径0. 5 m，桩深8. 5 ～ 14 m，粉喷桩打穿软土底部0. 2 m以上; 新建二线桥梁台后路基软土地基以及桥台锥体范围内地基也采用了水泥搅拌桩加固，桩径0. 5 m，桩间距1. 0 ～ 1. 3 m，桩长9 ～ 14. 0 m。
    2. 3 桥址处地质情况
    地质勘探资料揭示，桥址处30. 0 m 厚度内为第四系全新统冲积黏性土、第三系上新统圆砾土以及白垩系泥质砂岩。地面下约15 m 范围内均为流塑状淤泥质黏土，承载力低，为典型的软土地基。河道及岸坡稳定性较差，稍遇外界干扰，即可发生岸坡滑移，造成桥梁病害。各土层特征分别见表1。
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    3· 桥墩台位移病害
    2011 年9 月、2012 年5 月，上海铁路局工务检测部门对既有线桥墩台的位移情况进行了2 次检测，并给出了鉴定评估意见。
    3. 1 外形观测
    ( 1) 梁缝: 全桥各孔间梁缝与竣工图梁缝相比均明显缩小。其中，0号台前墙右侧上缘与梁端顶死，梁端局部开裂; 1 号墩梁端上缘不规则顶紧; 2 号墩梁端上缘顶紧，横隔板开裂; 3 号台前墙左侧与梁端顶紧，横隔板开裂。
    ( 2) 支座: 第一孔梁固定支座下板螺栓剪断，下板松动、支座吊空，局部有平面内扭转。
    ( 3) 桥台后路基: 两桥台后路基沉降明显，护锥与台后路基已形成明显台阶，护锥顶部破裂。
    3. 2 梁缝测量值
    从2011 年9 月、2012 年5 月2 次梁缝测量值比较( 表2) 看出，在不到1 年的时间内，既有线桥梁梁缝有不断减小的趋势。
             
    3. 3 墩台位移量分析
    根据支座下板纵向中心距测量结果，与理论设计值相对比，可推测墩台水平变形情况，见表3及图1。
             
    由上看出，墩台纵向位移为22 ～ 77 mm，已经超出了铁路桥梁设计规范中规定的活载作用下容许值20mm。横向最大位移也达到110 mm，对线路平面影响较大，必须进行整治处理，确保行车安全。
    4· 病因分析
    4. 1 有关计算方法www.tmgc8.com
    根据已发生的墩台顶实际位移病害，通过对路基－ 桥台土体整体的最不利滑弧检算和土压力计算对比分析，确定台背土压力是控制荷载。对造成本桥墩台过大位移的可能因素，如桩基持力土层约束作用、台背土压力计算参数选取、桩身水平土推力荷载等进行了计算研究。按照现行铁路桥梁设计和检定规范［1-2］及常用计算分析方法［3-4］，建立桩基计算模型，采用“m法”进行理论分析，探讨各种因素影响的权重值。例如，对纵向位移值最大的0 号桥台，针对桩基持力层软土经粉喷桩实际加固后的不同效果，选取不同的侧向地基比例系数进行模拟计算。最不利时完全不考虑侧向土体的约束作用，按高桩承台计算，分析桩身可能出现的自由端长度。
    参照国内对类似病害桥梁的分析资料［5-11］，分析时将目前桥梁设计规范中没有明确规定的桩侧土体水平推力作为外荷载计入，采用侧压力系数法计算［12］。该方法基于弹性半无限空间理论，考虑台背路基填土自重对地基产生的附加竖向压力，然后乘以相应的侧压力系数，得到作用在桩侧的附加水平侧压力( 图2) 。
              
    其地面以下深度为z 的附加水平侧压力为

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