試論公路橋梁樁基基礎(chǔ)設(shè)計

1、試論公路橋梁樁基基礎(chǔ)設(shè)計1公路橋梁樁基礎(chǔ)施工分析目前在我國來說，樁基礎(chǔ)的施工是一項比較基礎(chǔ)和常見的施 工工序。當(dāng)出現(xiàn)施工土層疏松或是不達(dá)標(biāo)時，我們就需要使用擴 大地基基礎(chǔ)的方法或是技術(shù)來進(jìn)行彌補土層的不足，使得地基的 條件滿足建筑物的強度和承重力要求。采納樁基礎(chǔ)的辦法，就是 在地基中插入幾根特制的樁，就能夠確保建筑物的應(yīng)力和重力通 過樁傳導(dǎo)到地下或是土層中，滿足建筑物對樁基的要求。目前常 使用的一些樁基礎(chǔ)有預(yù)制樁基礎(chǔ)、樹根樁基礎(chǔ)、沉管灌注樁基礎(chǔ) 和鉆孔灌注樁基礎(chǔ)等，要根據(jù)工程實際情況和要求進(jìn)行樁基礎(chǔ)施 工方式選擇。2公路橋梁樁基設(shè)計中靜載荷試驗分析在目前公路橋梁樁基基礎(chǔ)的設(shè)計中，由于受到時間和

2、技術(shù)的 約束，根據(jù)地質(zhì)報告情況確定單樁承載力的設(shè)計值，然后再根據(jù) 這個估算的承載力進(jìn)行直接的樁基基礎(chǔ)設(shè)計和施工，最后，等工 程竣工之后，再進(jìn)行靜荷載檢驗，這種模式是不科學(xué)的。如果結(jié) 果符合要求，則可行，如果結(jié)果不行，則進(jìn)行補樁也很困難。因 此，這樣進(jìn)行設(shè)計，會出現(xiàn)兩個問題：一是根據(jù)地質(zhì)報告提供的 樁周土摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值及承載力的標(biāo)準(zhǔn)值，是一個經(jīng)驗值，不適宜 直接采納；通過對各類公路橋梁樁基的觀察，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)樁的承 載力均大于計算值，相差幅度較大；例如，在某地高鐵橋梁的建 筑過程中，根據(jù)地質(zhì)勘查報告應(yīng)采納d1500的預(yù)應(yīng)力管樁，樁長 為三十五米，按照jgj94-94公式5. 2. 8估算單樁承載力設(shè)

3、計值 約為5000kn,而要求進(jìn)行的破壞性試樁現(xiàn)實實際單樁承載力為 3500kn,明顯差距較大；二是當(dāng)施工場地不均與或是地質(zhì)報告數(shù) 據(jù)參數(shù)有偏差的情況下，不進(jìn)行試樁就直接按照地質(zhì)報告進(jìn)進(jìn)行 設(shè)計和施工就會給施工帶來巨大的困難并造成浪費。例如，蘇州 海星大橋，根據(jù)地質(zhì)報告，應(yīng)采納45米長的預(yù)制方樁，樁周為 2400,單樁承載極限標(biāo)準(zhǔn)值為3500kn,采納的是靜力壓樁的方 式，但實際的施工中幾乎每根樁都壓制3000kn,并未達(dá)到預(yù)定 深度，在施工中每根樁都采納了劈樁，造成時間和金錢上的浪費。 因此，在樁基礎(chǔ)的設(shè)計中，進(jìn)行靜荷載的檢測是一個十分重要的 環(huán)節(jié)，這項工作的成功與否，將直接關(guān)乎到樁基的樣式

4、、樁的規(guī) 格和樁入土的深度，同時也對施工的進(jìn)度有所影響。我們應(yīng)通過 科學(xué)的試驗、取得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，再進(jìn)行設(shè)計和施工，保證工程質(zhì) 量。3對公路橋梁樁長、樁型和樣式的分析樁在公路橋梁的樁基礎(chǔ)設(shè)計過程中，樁型和樁長的設(shè)計是否合 理將會對樁基礎(chǔ)設(shè)計產(chǎn)生重大影響，合理的樁型和樁長將會產(chǎn)生 巨大的經(jīng)濟(jì)效益；例如，在桂林天癸公路大橋的設(shè)中，一開始, 由于考慮到時間原因，施工方要求采納d5000的預(yù)應(yīng)力管樁，根 據(jù)地質(zhì)報告顯示，應(yīng)采納樁長為48米，單樁承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值 為3000kn,根據(jù)，n為作用在樁基上的豎向荷載；g為樁承臺自 重和樁承臺上覆土重；n為樁數(shù)；mx、my為作用在樁承臺底面對 樁基每一根主軸的力

5、矩；xi、yi為自樁基主軸至第i根樁的距 離，而親樁基中每一根樁承受的平均軸向壓力，要小于單樁軸向 受壓容許承載力；如樁受到軸向拉力，它所承受的平均軸向拉力 要小于單樁軸向受拉容許承載力；因此，我們在橋梁樁基的設(shè)計 中，一定要采納多種方案之間的比較，選擇合理的樁型和樁長， 這會對整個樁基礎(chǔ)的設(shè)計產(chǎn)生重大的影響，同時，我們也要考慮 到施工可行性方便的問題。4對樁基設(shè)計偏差的操縱和處理在樁基的設(shè)計中，必須對樁的偏差進(jìn)行嚴(yán)格操縱，特別是對 承臺樁和條形樁，因為，樁位的偏差將產(chǎn)生很大的附加內(nèi)力，進(jìn) 而導(dǎo)致整個樁基基礎(chǔ)處于不安全狀態(tài)；對于這種現(xiàn)象，我們對樁 位的偏差要進(jìn)行兩方面的操縱：一是豎向偏差，根據(jù)

6、公路橋梁樁 基基礎(chǔ)設(shè)計和建筑規(guī)范，我們要操縱樁頂高的同意偏差為五十至 一百毫米，但在實際的樁基施工中，偏差這么大將會導(dǎo)致施工量 的增加和施工工期的延期；此外，當(dāng)樁頂標(biāo)高高于設(shè)計的標(biāo)高時， 就需要進(jìn)行劈樁，對于預(yù)應(yīng)力管樁來說，這種設(shè)計和施工方式困 難而又浪費，因此，要求我們在設(shè)計和施工過程中，必須嚴(yán)格操 縱樁頂標(biāo)高，盡可能的使工程施工中樁頂?shù)臉?biāo)高保持一致性，特 別是要考慮到卸載后的回降量，因此，建議在設(shè)計過程中，要考 慮實際的橋梁樁基，考慮兩毫米的偏差容許，這樣就可以免除大 量小偏差樁的劈樁，節(jié)省人力物力財力；二就是樁位的水平偏差， 根據(jù)公路橋梁樁基設(shè)計和施工標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對于承臺的樁基基礎(chǔ), 我

7、們一般同意其偏差為三分之一左右樁徑，所以，一般建議應(yīng)對 承臺樁操縱在八十毫米左右；并且，要根據(jù)實際的情況，進(jìn)行具 體調(diào)整。當(dāng)然，當(dāng)樁位的偏差范圍能夠滿足規(guī)范設(shè)計的要求，只 是代表樁基本身驗收合格，對于承臺整體偏差和其它的偏差現(xiàn)象, 我們必須根據(jù)實際情況，另行處理，對于這類情況，我們有幾種 方法可以解決，一是可以增加承臺剛度，二是可以加大拉梁的剛 度和配筋的數(shù)量和強度，并且根據(jù)具體的情況，進(jìn)行相應(yīng)的處理。5公路橋梁樁基基礎(chǔ)設(shè)計和施工技術(shù)分析根據(jù)公路橋梁類型的不同和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的差異，經(jīng)常會遇到很 多的異常情況，就需要我們根據(jù)具體的情況，仔細(xì)分析，采納妥 善的方法進(jìn)行解決。5. 1樁基承載力不達(dá)標(biāo)分析

8、對于樁基承載力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的情況，可能有兩種原因，一是 地質(zhì)報告有誤，樁實際承載力大于計算值，這就必選先做試樁確 定合理的承載力和樁長，二是可能由于土層地質(zhì)原因，譬如，在 公路橋梁的建筑過程中，飽和砂土產(chǎn)生的孔隙水壓力使得樁基無 法深入，這就需要我們從施工方式和措施上進(jìn)行解決；我們首先 要制定合理的施工工序，比如說，對跳大，要保證先期施工的樁 產(chǎn)生的水壓力消逝以后再進(jìn)行下一根樁的施工，其次對靜壓力樁 來說必須要選擇有足夠壓力的施工機械，幸免抬機現(xiàn)象出現(xiàn)；此 外，我們可以采納引孔的方式，設(shè)置排水孔等措施盡量減少孔隙 水壓力。5.2樁基土層選擇設(shè)計和施工分析在公路橋梁樁基基礎(chǔ)的設(shè)計和施工過程中，針對

9、一些地區(qū)的 土層比較潮濕和具有粘性，受到地下水或是氣候條件的影響，使 得土層的載重力較小。因此，我們就需要增加地基基礎(chǔ)的強度， 減少土層的沉降行，可以使用強度較高、穩(wěn)定性能好的土進(jìn)行代 替處理。為了將地基的強度進(jìn)一步的提高，我們可以使用夯實碾 壓的辦法，來增強地基的強度，進(jìn)而達(dá)到對地基中的松軟的土進(jìn) 行夯實或是碾壓的目的。使用這類方法可以最大化的減少工程完 成后的地基沉降，保證工程質(zhì)量。一般來說，采納化學(xué)的處理方式主要是往土體里面加人水泥 漿、丙烯酸按、堿液凝固劑等等這些可以固化的化學(xué)物質(zhì)，在樁 基土層的設(shè)計施工過程中，把這些可以固化的化學(xué)物質(zhì)加入之后, 可以和水或是土層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使得土壤

10、變得較為堅硬，可以 很好的改善土壤的硬度，使得原本不可以施工或是不達(dá)標(biāo)的施工 基礎(chǔ)得到改善。例如，在公路橋梁樁基基礎(chǔ)需要建在膨脹性土層 上時，設(shè)計和施工人員就可以使用石灰來和膨脹土層中的親水物 質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而達(dá)到改善膨脹土質(zhì)的目的，加強了原有土 層的承載力和硬度，對樁基的施工有很好的幫助。5. 3對樁基管樁裂縫處理的分析由于預(yù)應(yīng)力管樁強度大、制作周期短，比預(yù)制樁節(jié)省材料等 優(yōu)點，得到了廣泛的應(yīng)用，但也有受剪能力差的不足之處，在工 程實踐中，由于偏差或是擠土等原因經(jīng)常會使管壁產(chǎn)生裂縫而影 響質(zhì)量。因此，我們對此類樁，要采納先糾正偏差再進(jìn)行灌心處 理，使得裂縫部位的傳力通過灌心部分進(jìn)行傳遞，最終經(jīng)過靜荷 載試驗的檢驗，一定要在管樁的實際施工中一定要注意垂直度的 操縱，因為管樁的抗剪能力差。才能