橋梁樁基礎(chǔ)技術(shù)特點分析

關(guān)鍵詞：橋梁工程；樁基礎(chǔ)；施工；質(zhì)量 

　　1引言 

　　近年來，隨著交通基本建設(shè)步伐的不斷加快，公路工程項目中的橋梁數(shù)量不斷增加，其施工質(zhì)量也受到了越來越多的重視，其中重中之重是橋梁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量控制。樁基礎(chǔ)具有沉量小且均勻和穩(wěn)定性好以及承載力強的優(yōu)點，所以河床沖刷大和地質(zhì)條件差的區(qū)域的橋梁均采用樁基礎(chǔ)作為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式。結(jié)合工程實踐經(jīng)驗從橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝出發(fā)對施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量通病及其控制措施進行了相應(yīng)的分析和探討。 

　　2樁基礎(chǔ)按施工方法分類 

　　樁的施工方法種類較多，但基本形式可分為預(yù)制樁和灌注樁。 

　　2.1預(yù)制樁 

　　預(yù)制樁是在工廠或工地將各種材料做成一定形式的樁，而后用機具設(shè)備將樁打入、振動下沉、靜力壓入土中。它適用于一般土地基，但較難沉人堅實地層。沉樁有明顯的擠壓土體的作用，應(yīng)考慮沉樁時對鄰近結(jié)構(gòu)的影響，在運輸、吊裝和沉樁過程中應(yīng)注意避免損壞樁身。 

　　2.1.1預(yù)制樁分類 

　　按不同的沉樁方式，預(yù)制樁可分為下列幾種：（1）打入樁。打入樁是通過錘擊將預(yù)制樁沉入地基。這種施工方法適用于樁徑較小，地基土質(zhì)為可塑狀粘土、砂土、粉土、細(xì)砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石類土的情況。打入樁伴有較大的振動和噪聲，在城市建筑密集地區(qū)施工，須考慮對環(huán)境的影響。（2）振動下沉樁。振動下沉樁是將大功率的振動打樁機安裝在樁頂，利用振動力以減少土對樁的阻力，使樁沉入士中。它對于樁徑較大，且土的抗剪強度受振動時有較大降低的砂土等地基效果更為明顯，適用于錘擊沉樁效果較差的密實的粘性土、礫石、風(fēng)化巖。（3）靜力壓樁。靜力壓樁是借助樁架自重及樁架上的壓重，通過液壓或滑輪組提供的壓力將預(yù)制樁壓入土中。它適用于較均質(zhì)的可塑狀粘土地基，對于砂土及其他較堅硬土層，由于壓樁阻力大而不宜采用。靜力壓樁在施工過程中無振動、無噪聲，并能避免錘擊時樁頂及樁身的損傷，但長樁分節(jié)壓入時受樁架高度的限制，接頭變多，會影響壓樁的效率。（4）射水沉樁。在密實的砂土、碎石土、砂礫的土層中用錘擊法、振動沉樁法有困難時，可采用射水作為輔助手段進行沉樁施工。射水施工方法的選擇應(yīng)視土質(zhì)情況而異，在砂類土、礫石土和卵石土層中，一般以射水為主，錘擊或振動為輔；在亞粘土或粘土中，為避免降低承載力，一般以錘擊或振動為主，射水為輔，并應(yīng)適當(dāng)控制射水時間和水量。在濕陷性黃土層中，除設(shè)計有特殊規(guī)定外，不宜采用射水沉樁；在重要建筑物附近不宜采用射水沉樁。 

　　2.1.2預(yù)制樁的特點 

　　預(yù)制樁的特點包括：不易穿透較厚的砂土等硬夾層，只能進入砂、礫、硬粘土、強風(fēng)化巖層等堅實持力層不大的深度。沉樁過程產(chǎn)生擠土效應(yīng)，特別是在飽和軟粘土地區(qū)沉樁可能導(dǎo)致周圍建筑物、道路、管線等的損壞。沉樁方法一般采用錘擊，由此產(chǎn)生的振動、噪聲污染必須加以考慮。一般說來預(yù)制樁的施工質(zhì)量較穩(wěn)定。預(yù)制樁打入松散的粉土、砂礫層中，由于樁周和樁端土受到擠密，使樁側(cè)表面法向應(yīng)力提高，樁側(cè)摩阻力和樁端阻力也相應(yīng)提高。由于樁的貫入能力受多種因素制約，因而常常出現(xiàn)因樁打不到設(shè)計標(biāo)高而截樁，造成浪費。預(yù)制樁由于承受運輸、起吊、打擊應(yīng)力，需要配置較多鋼筋，昆凝土強度等級也要相應(yīng)提高，因此其造價往往高于灌注樁。 

　　2.2灌注樁 

　　灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上先成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土而制成。灌注樁可選擇適當(dāng)?shù)你@具設(shè)備和施工方法而適應(yīng)各種類型的地基土，可做成較大直徑的樁以提高樁基的承載力，還可避免預(yù)制樁打樁時對周圍土體的擠壓影響以及振動和噪聲對周圍環(huán)境的影響。但在成孔成樁過程中應(yīng)采取相應(yīng)的措施和方法保證孔壁的穩(wěn)定和提高樁體的質(zhì)量。 

　　灌注樁分類： 

　　針對不同類型的地基土可選擇適當(dāng)?shù)你@具設(shè)備和施工方法：鉆孔灌注樁。鉆孔灌注樁指用鉆孔機具在土中鉆進，邊破碎土體邊出土渣而成孔，然后在孔內(nèi)放入鋼筋骨架，灌注混凝土而形成的樁。鉆孔灌注樁的施工設(shè)備簡單，操作方便，適用于各種粘性土、砂性土，也適用于碎、卵石類土和巖層。對于易坍孔土質(zhì)及可能發(fā)生流砂或有承壓水的地基則施工難度較大。鉆孔灌注樁的應(yīng)用日益廣泛，但由于泥漿的排放對周圍環(huán)境有一定的影響，在城市中應(yīng)用有時會受到一定的限制。挖孔灌注樁。是依靠人工在地基中挖出樁孔，然后與鉆孔樁一樣灌注混凝土而成的樁。它不受設(shè)備限制，施工簡單；適用樁徑一般大于1.4m，多用于無水或滲水量小的地層；對可能發(fā)生流砂或含較厚的軟粘土層的地基施工較困難（需要加強孔壁支撐）；在地形狹窄、山坡陡峻處可用以代替鉆孔樁或較深的剛性擴大基礎(chǔ)。因能直接檢驗孔壁和孔底土質(zhì)，所以能保證樁的質(zhì)量。還可采用開挖辦法擴大樁底以增大樁底的支承力。沉管灌注樁。沉管灌注樁指采用錘擊或振動的方法把帶有鋼筋混凝土的樁尖或帶有活瓣式樁尖的鋼套沉入土層中成孔，然后在套管內(nèi)放置鋼筋籠，并邊灌注混凝土邊拔套管而形成的灌注樁；也可將鋼套管打入土中擠土成孔后向套管中灌注混凝土并拔 

　　6m成樁。它適用于粘性土、砂類土等。沉管灌注樁直徑較 

　　小，常用的尺寸在0.6m以下，樁長常在20m以內(nèi)。施工中可以避免鉆、挖孔灌注樁產(chǎn)生的流砂、坍孔的危害和由泥漿護壁所帶來的排碴等弊病。在軟粘土中，沉管對周圍的樁有擠壓影響且擠壓產(chǎn)生的孔隙水壓力會使混凝土樁出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象。 

　　3樁與樁基礎(chǔ)的構(gòu)造特點及技術(shù)要求 

　　3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁的構(gòu)造特點 

　　沉樁采用的預(yù)制鋼筋混凝土樁，有實心的圓樁和方樁，有空心的管樁，另外還有管柱。普通鋼筋混凝土方樁可以就地灌注預(yù)制。通常當(dāng)樁長在10m以內(nèi)時橫斷面為0.30m×0.30m，樁身混凝土強度等級不低于C25，樁身配筋應(yīng)按制造、運輸、施工和使用各階段的內(nèi)力要求配筋。主筋直徑一般為19。25mm；箍筋直徑為6～8mm，間距為100～200mm。由于樁尖穿過土層時直接受到正面阻力，應(yīng)在樁尖處把所有的主筋彎在一起并焊在一根芯棒上。樁頭直接受到錘擊，故在樁頂處需設(shè)方格網(wǎng)片三層以增加樁頭強度。鋼筋保護層厚度不小于35mm。樁內(nèi)需預(yù)埋直徑為20～ 25mm的鋼筋吊環(huán)，吊點位置通過計算確定。 

　　3.2鋼筋混凝土灌注樁的構(gòu)造特點 

　　鉆、挖孔灌注樁、沉管灌注樁采用就地灌注鋼筋混凝土樁的方法，樁身常為實心截面。混凝土強度等級不低于C20，對僅承受豎直力的基樁可用c15，但水下灌注的混凝土仍不應(yīng)低于C20。鉆孔灌注樁設(shè)計直徑一般為08～20m。挖孔灌注樁的直徑或最小邊寬度不宜小于1.2m，沉管灌注樁直徑一般為0.3～0.6m。樁內(nèi)鋼筋應(yīng)按照內(nèi)力和抗裂性的要求布設(shè)，較長的摩擦樁應(yīng)該根據(jù)樁身彎矩分布情況分段配筋。短摩擦樁和柱樁按樁身最大彎矩通常均勻配筋。當(dāng)按內(nèi)力計算樁身不需要配筋時也應(yīng)在樁頂3～5m內(nèi)設(shè)置構(gòu)造鋼筋�？變�(nèi)鋼筋不設(shè)彎鉤，以利水下混凝土的灌注。為了保證鋼筋骨架有一定的剛性，便于吊裝及保證主筋受力后的縱向穩(wěn)定，主筋不宜過細(xì)、過少。箍筋應(yīng)適當(dāng)加強，箍筋直徑一般不小于8mm，間距為200～400 mm。對于直徑較大的樁或較長的鋼筋骨架，可在鋼筋骨架每隔20～25m設(shè)置一道加強箍筋。鋼筋保護層厚度一般應(yīng)不小于50mm，鉆、挖孔樁的柱樁根據(jù)樁底受力情況如需嵌入巖層時，嵌入深度可根據(jù)受力情況計算確定，并不得小于0.5m。鉆孔灌注樁常用的含筋率為0.2%～0.6%，較一般預(yù)制鋼筋混凝土實心樁、管樁與管柱均低。也有工程采用就地灌注樁的大直徑空心鋼筋混凝土，這是進一步發(fā)揮材料潛力、節(jié)約水泥的措施。 

　　4結(jié)束語 

　　總而言之橋梁樁基礎(chǔ)施工涉及的面很廣，與施工條件、周圍環(huán)境、水文地質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式等有關(guān)，而且我國地質(zhì)條件復(fù)雜地域大。因此對于高層建筑的樁基礎(chǔ)施工，需要在綜合考慮上述各種問題的基礎(chǔ)上，通過全面的技術(shù)經(jīng)濟分析，從而選擇最合理的施工方案，才能杜絕隱患，避免事故的發(fā)生。 

　　參考文獻 

　　[1]頓國輝.樁基礎(chǔ)施工工藝概述[J].中國科技縱橫，2013，（6）：176176. 

　　[2]王晶.路橋樁基施工技術(shù)探析[J].黑龍江科技信息，2013，（3）：276276.