桥梁地基与处理要点
2016-08-22
1、引言
桥梁基础是桥梁与地基之间的连接体，通过基础把桥梁上部的荷载传给地基，这样就会使得桥梁的安全性能进一步提高，保证了行车安全，在施工过程中注重细节的施工，采用不同的方法加固处理，保证桥梁整体的稳定有着重要的意义。我们都知道桥梁上部结构除了自重以外还有汽车的冲击力等荷载，上部结构传导的荷载通常较大，这对桥梁的地基提出了更高的要求，笔者根据多年施工经验总结了一些基础选择的课题，同时对施工过程中的一些细节也做了总结，希望能与广大同行共同分享。
2、桥梁地基与基础分析
桥梁基础选择在设计阶段要通过对桥位地质详细的勘察之后进行选择，通过多年施工和检测发现，桥梁基础的选择如果没有按照地址情况进行优化设计，那造成的浪费或者隐患是非常多的，选择基础型式的时候对于后期质量稳定、承载能力高的钻孔灌注桩往往成为桥梁工程首选。桥梁桩基的设计是否得当，对工程造价、质量、工期及使用影响很大。所以在桥梁施工中做好桥梁地基的处理至关重要。如果地基的承载能力足够，则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。如果地基承载力不足，就可以判定为软弱地基，就必须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时，应按局部软弱土层考虑。勘察时，应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况，根据拟采用的地基处理方法提供相应参数。冲填土尚应了解排水固结条件。杂填土应查明堆积历史，明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。
3、基础施工技术要点
桥梁地基问题一般表现在地基承载力不足导致下沉，地基土质强度不足会使基础产生不均匀沉降而导致基础出现裂缝等，这些问题的出现都是基础施工中遗留的问题。在进行桩基施工时护壁是桩基施工的要点之一，护壁至少要高出地面30公分，它的混凝土强度要与桩基混凝土强度一样，在施工中要对护壁进行仔细检查有无漏水和渗水。桩基混凝土配合比，应在施工前选择取料场对原材料进行检测合格后，分人工挖孔桩和钻孔桩进行配合比设计，一般情况下，钻孔桩水下混凝土的坍落度比人工挖孔桩混凝土坍落度要大，但无论何种混凝土都应满足施工工艺的具体要求，如混凝土坍落度、初凝时间、终凝时间等，其中最重要是混凝土粘聚性和保水性一定要好。应将混凝土灌注超过桩顶设计标高至少0.8米，也保证将桩头凿出浮浆后桩顶的混凝土质量。人工挖桩混凝土灌注首先应将孔积水，特别是串筒润湿而流下的积水吸干净，避免孔底混凝土由于积水而使混凝土局部水灰比增大而出现混凝土强度偏低，严重时会造成混凝土离析，另外灌注过程中，应严格控制混凝土振捣高度，保证混凝土振捣充分避免漏振和过振，最后随着桩基混凝土的不断上升，桩基表面由于混凝土振捣而产生的浮浆不断增加，这时应用捉桶将表面的浮浆捉出倒掉，特别是接近桩顶更是如此，也避免由于混凝土配合比失真而造成桩顶出现低强度区。桥梁基础的施工方法主要是根据基础类型、地质情况、具备的施工机具以及工期要求和成本造价等相关条件来决定的。举个例子：设计为钻孔灌注桩基的这类基础主要有回旋钻进法、冲孔钻进法、人工挖孔法以及旋挖钻进法。而回旋钻进法又分为正循环回旋钻进与反循环回旋钻进，冲孔钻进又分为冲击锤和冲击爪，人工挖孔分为风炮机凿打法和爆破法以及水磨钻法等等。当然这只是指一种类型的基础，还有其他很多类型的基础，施工方法就更多了，比如还有扩大基础、管桩基础、沉井基础、钢管桩基础等等
4、地基处理方法与检验
基坑施工是否符合设计要求，在基础浇筑前应按规定进行检验。其目的在于确定地基的容许承载力的大小、基坑位置与标高是否与设计文件相符，以确保基础的强度和稳定性，不致发生滑移等病害。基底检验的主要内容包括：检查基底平面位置、尺寸大小，基底标高；检查基底土质均匀性，地基稳定性及承载力等；检查基底处理和排水情况；检查施工日志及有关试验资料等等。天然地基上的基础是直接靠基底土壤来承担荷载的，故基底土壤状态的好坏，对基础及墩台、上部结构的影响极大，不能仅检查土壤名称与容许承载力大小，还应为土壤更有效的承担荷载创造条件，即要进行基底处理工作。
常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法等。换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土，软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软粘土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力，减少地基沉降量，还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅法（简称干法）。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。
5、结束语
桥梁地基问题、桩基混凝土施工问题等一系列问题是整个桥梁工程施工过程中的棘手的问题，施工过程中对这些问题的考虑要进行全方位的多角度的考虑，场地工程地质和水文地质条件、桥梁对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素，经过技术经济指标比较分析后择优采用。
参考文献
[1] 陈宇.浅析桥梁桩基础施工方法及措施[J].科技资讯.2011，01.
[2] 马银，关于公路桥梁施工管理的思考[J]，科技传播，2010，16.
