关于桥梁桩基设计与施工技术的浅析

所属栏目：交通运输论文发布日期：2010-08-30 16:03 热度：

　　摘要：桥梁的桩基设计和施工是桥梁工程的重要组成部分，因此在桩基设计和施工时，必须要对各种类型的地基进行正确分析，采用合理的技术。处理桩基施工中遇到的种种问题。本文将对桥梁桩基设计和施工中的一些技术问题进行概述，并提出建议。
　　关键词：桩基设计；桩基施工；施工技术
　　随着我国交通的迅速发展，交通覆盖率的扩大，施工地段开始逐渐的向山地地区发展，桥梁在施工中遇到的地形也是多种多样，因此就对桥梁的桩基施工技术提出了更高的要求。桥梁桩基的设计合理与否，对工程的质量和工期及使用等影响巨大。由于地貌的情况的差异，在桥梁施工建设中，对不同类型地基的桩基施工，要根据实际情况进行施工，正确区分各种桩基的特点，并采取相应的技术解决。
　　一、正确区分桩基类型
　　由于施工地貌的差异，桥梁的桩基类型各有差别。因此，为了保证桥梁施工安全和日后使用的安全，必须对桥梁的桩基类型进行实地的测算。这就要注意在区分端承桩和摩擦桩等类型桩基上，做出正确的判断。对端承桩和摩擦桩的正确区分，首先要以桩基是否嵌岩来区分，如果是人工挖孔嵌岩桩，在阻力发挥时，是端阻力在先，而土层侧阻力发挥在后，那根据阻力发生的先后顺序，在承载力的发生上，主要是端阻力发挥作用，这样就属于端承桩。反之，由于桩侧阻力先于端阻力发生的，就是明显的摩擦型桩基。但是，由于施工情况的复杂，各种因素都可能会对桩基阻力的发挥产生影响，比如桩基与上覆土层的状况以及所嵌入的基岩实际情况和桩底沉渣厚度等因素，比如桩顶和桩底因为各种情况会发生沉降，而沉降的产生可能和其他因素发生反应，从而产生侧阻力。因此对端承桩和摩擦桩的区分必须要综合考虑各种情况，而不能只考虑是否嵌岩来区分。
　　二、准确计算桩基承载力
　　桩基承载力的计算合理与否，直接影响到桩基的质量，也影响到桥梁施工和使用的安全。在桥梁设计中，对桩基承载力的计算是桥梁设计的重要内容之一。对桥梁的桩基施工而言，更是至关重要。对承载力的计算可以根据我国颁布的《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)中给出的明确规定：支承在基岩上或嵌入基岩内的钻(挖)桩，其单桩轴向受压容许承载力［Р］，就按公式：［Р］＝C1Apfrk+μ2ihifrKi+1/2ζsμiqik进行计算。但是在实际的施工情况中，由于受多种因素的影响，公式中的各种因素的实际影响力和受影响力，并不是固定的，可能会在一定的情况下有多种变化，比如嵌岩桩的单桩轴向受压容许承载力［Р］，其决定情况就不仅仅是桩底岩石的强度和深度，在实际施工中，影响因素还有许多。此外对公式的运用也不能过于盲目，在实际的桩基施工中，要考虑桥梁桩基的长度和土层侧阻力所占比例的情况，以及桩基主要表现为端承桩而不是摩擦桩的特征，才能按照公式进行计算。
　　三、科学合理的桩基配筋布置
　　基桩各截面的配筋，对桥梁的桩基施工而言至关重要，它对桩基的承载力有相当的影响，因此必须对桩基配筋进行科学合理的计算。一般从理论上讲要以桩基内力情况进行计算布置。桩基的钢筋布置方式有多种形式，但是一般的桥梁桩基施工通常采用两种钢筋布置方式，一种是根据最大弯距处进行配筋。这种方式要根据桩基所具备的基本条件进行分析，要据最大弯距处的实际情况进行判断。这是一种较为合理的方式，可以适当的节省部分钢筋，因为可以根据实际的地基情况在桩基较长一段不设钢筋，同时可以减少扁担桩发生的机率。另一种，则是将基桩主筋一半部分一直伸到桩底。这种方式因为钢筋的布置到达桩底，在固定钢筋笼的程序上方便简洁，这样就可相对以减小桩基施工的难度，同时就也减少了工程的费用和施工的工期。这两者各有优势，采用哪种方式要根据施工地基的实际情况而定，看施工单位的实际操作能力，以及工期和工程的质量标准和投资方的设计要求等决定。不能根据施工方的个人意愿决定，这涉及到桩基的结构和质量问题。
　　四、正确处理岩溶地基桥梁桩基的施工
　　由于岩溶地貌自身的特点，岩体形状多种多样，岩溶洞隙的分布没有规律，这对桩基的施工建设带来了很大的困难，在具体的施工建设中，会因为岩溶地基的情况复杂，加上目前勘探手段还很难预测它的准确位置和大小等情况，就可能会拉长工期进而增加工程费用，同时也会对桩基的安全系数造成未知的隐患，对整个桥梁的施工安全有影响。岩溶地基比一般的岩石地基受的影响因素更多样化。要正确合理的处理岩溶地基桥梁桩基的施工，必须要解决以下的一些基本问题。
　　首先，要考虑的是桩端的持力层厚度。对桩端的持力层厚度的考虑，在通常情况下，一般要求桩端下有4m、5m或5倍桩径持力层厚度，而由于地基情况的差异，在桩径不同、单桩承载力不同的情况下，还要求基桩端面以下有5m完整基岩，两者的可靠度是不尽相同的。桩基设计的科学合理，必须在通过经验值和试算数值相的结合来确定岩溶地基的桩端持力层厚度。
　　其次，正确分析岩溶，准确判断全岩面。由于岩溶地区地质条件的特殊性、复杂性及工程特点，根据实际的工程施工经验，可以从以下几个方面对全岩面进行的综合判断。一是准确把握全岩面的开始检验深度，即以桩孔的实际见岩深度开始，一般情况下在50cm左右后，就可以对全岩面检验予以申报。二是以进尺速度作为参考，可以基岩进尺速度在0.1～0.2ｍ/ｈ时当作进入全岩面的实际速度，以此判断是否进入全岩面。三是观察井口钢丝绳的摆动情况，当锤头触岩面时会出现轻微反弹。捞取岩渣并进行监测，一般以岩屑的含量在50%以上，而且含泥砂量基本小于4%时，可以认为已经入岩。
　　再次，做好溶洞的处理。处理溶洞，是岩溶地基时常碰到的情况，对溶洞处理的好坏直接影响到桩基的质量和桥梁的质量。因此，必须慎重对待岩溶地基桩基施工过程中遇到的溶洞。在碰到比较大的溶洞时，必须首先明确处理方案，再根据方案实施。在处理过程中，要注意以下几个方面的处理：一是对于封闭的比较小的溶洞，采取注浆技术，以便能提供成孔条件进而穿过溶洞。根据洞内有没有填充物或者填充物充足与否和填充物的状况，决定直接注浆固结，还是先填充然后再进行注浆。在这过程中，要根据以往施工经验和工程的实际情况，在填充过程中要正确计算出填充体积，同时还要对注砂还是碎石进行判断，采取不同的技术进行施工。比如如果工程的设计是要求灌入碎石，那就必须钻一个大孔（直径不小于30cm）放入钢管并固定，而碎石粒径不能大于2cm，在投料时为防止钢管堵塞，必须要钢管保持震动，但是在填充量的控制上与填砂控制方法是相同的。
　　最后，做好钻孔桩的施工工作。必须正确选好钻孔桩的施工场地，同时不要在施工时，把泥浆池设置在连续工作的区域。此外针对岩溶地基的地貌特点，可以采用注浆方法钻孔，因为在桩基通过溶洞时，钻孔施工的难度相当大，而采取注浆法是一种合理简洁有效的方式。首先施工人员必须根据工地的实际情况，在每一根桩的中心位置或桥墩承台的四角钻注浆孔。其次，用注浆泵注浆和单花管注浆都必须严格的按照一定的施工标准进行，不能随意的更改。同时可以采用间歇注浆方法，把握注浆的压力。在注完前一个孔后，在对其后的孔注浆时，要注意对压力进行适当的调整，保持压力的稳定性。
　　五、结束语
　　对桥梁工程项目而言，桩基设计与施工技术的把握，直接影响到整个桥梁工程的质量。桩基是支撑整个桥梁的基础，基础做不好，将会严重的影响到桥梁施工的全部工序，而且对桥梁的承载力也起到直接的影响作用。桥梁稳定牢固与否，直接取决于桥梁桩基的施工。因为当前桥梁施工的范围广，地基类型多样，因此必须在按正常标准施工时，正确认识地基的情况，以制定出更好的地基施工方式，采用正确的施工技术。
　　参考文献:
　　［1］GB50007-2002，建筑地基基础设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2002.
　　［2］黄求顺.嵌岩桩承载力的试验研究［A］.全国建筑桩基技术规范专题报告，2004.
　　［3］黄良正.关于桥梁嵌岩桩设计的探讨［J］.公路科技杂志，2003，(1).
　　
　　
　　
　　

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