桥梁桩基础的加固设计
2016-10-17
引 言
桥梁桩基础加固设计在桥梁施工中有着非常重要的作用，不仅可以保障桥梁桩基础结构的安全性，而且对避免桥梁的结构病害，保障桥梁的使用安全性有着重要的作用。但是在进行桥梁桩基础加固设计是要注意遵循相关的原则，并且要利用好桥梁桩基础加固设计的几个主要方法，以充分的保障桥梁基础加固设计的质量，促进桥梁高质量的施工和安全的使用。
1 桥梁桩基础加固设计的必要性及需要注意的问题分析
1.1 桥梁桩基础加固设计的必要性分析
桥梁桩基础的设计关系着整个桥梁的使用安全性，桥梁桩基础一旦出现问题，便会导致整个桥梁的稳定性及安全性降低。在桥梁桩基础设计的过程中，由于桥梁的结构材料基本上都是钢筋混凝土，因此在桩基础的设计中非常容易发生结构病害，而结构病害一旦发生，直接会影响到桥梁桩基础的施工质量，进而影响桥梁的使用安全性。桥梁桩基础的机构病害主要体现在以下几个方面：①混凝土碳化是桥梁桩基础施工过程中常见的结构病害之一。正常情况下，因为混凝土的碱性属性，可以形成一层碱性的保护膜，附着在混凝土的表面，以避免酸性的介质对钢筋产生侵蚀作用。而如果混凝土发生碳化，则会使自身的碱性降低，保护膜无法形成，介质侵入对钢筋产生侵蚀，导致混凝土出现开裂等现象，从而影响桩基础结构的稳定性。②碱骨料吸收水分而发生膨胀，从而导致混凝土出现开裂的现象，这也是混凝土桩基础设计中的重要问题。碱骨料问题会严重破坏混凝土的结构，使得混凝土结构开裂，结构稳定性会受到很大的破坏。③如果混凝土中被渗入了水，并且在低温下水结冰膨胀，也会对混凝土的结构造成一定的破坏，最终引起混凝土强度降低，影响桥梁使用的安全性。这些混凝土的结构病害势必会导致混凝土桩基础结构受到影响，桥梁的安全性和稳定性遭到破坏。因此，要及时的对混凝土桩基础进行加固设计，避免因混凝土结构病害而造成桥梁质量问题，以保障桥梁的安全性和稳定性。
1.2 桥梁桩基础加固设计需要注意的问题分析
为了避免桥梁桩基础发生结构病害而影响桥梁的安全性及稳定性，要对桥梁桩基础进行合理的加固设计。在对桥梁的桩基础进行加固设计时，要注意以下几个问题：首先，一定要注意桥梁加固的性质。设计基于详细的资料收集及调查研究，在对桥梁进行桩基础设计之前，要对桥梁桩基础的病害进行分析，并对桥梁桩基础进行病害检测，在详细了解桥梁桩基础的结构情况的基础上，对桥梁实施加固设计。一般可以将桥梁桩基础加固设计分为强度加固、刚度加固以及耐久性加固三种，三种加固方式所针对的桥梁基础情况不同。其中，强度加固保障了桥梁结构的整体安全性，刚度加固主要是为了保障桥梁结构的正常工作，而耐久性加固则主要针对已经出现损伤的部位，对损伤的部位进行修复处理，阻止结构病害的进一步发展。三种加固方式都是为了提高桥梁结构的可靠性及耐久性。其次，在进行桥梁桩基础加固设计时要注意控制成本，一方面要保障桥梁结构的稳定性，另一方面则需要尽量考虑降低桥梁施工的成本，避免因桩基础加固设计而超出预算的成本，从而保障桥梁工程的整体效益不受影响。再者，桥梁桩基础设计还要注意避免不合理加固方法及加固技术的使用，确保加固技术具有科学性，且加固方法具有可行性及实用性，并且能够通过加固方法及加固技术的使用来起到保障桥梁稳定安全的作用。因此，要根据实际情况来选择加固技术及加固方法，避免简单套用其它工程加固技术及加固方法而留下的安全隐患及资源浪费。
2 桥梁桩基础加固设计的方法分析
2.1 增补桩基加固设计的方法
增补桩基加固设计是桥梁桩基础加固设计的方法之一。这种加固设计主要是针对桥梁桩基础的承载能力不足的状况。增补桩基加固设计可以通过扩大承台来将墩台的压力分散，而且对提高桩基础的承载能力有一定的作用。增补桩基础加固设计的主要方法是在原有的灌注桩周围，补加新的钻孔灌注桩，以扩大原来的承台，同时，使其与桩顶的连接更加紧密，从而增加了桩基础的承载能力和稳定性。这种桥梁桩基础加固设计方法，可以提高加固的效果，而且这种加固方法不需要进行水下作业，因此被应用的较为广泛。但是在实施这种加固方法时，会对交通运行情况造成一定的影响。在不是特别影响交通运行的道路桥梁工程中，可以采用这种桥梁桩基加固方法，以增加桥梁的安全性和稳定性。
2.2 微型桩加固设计的方法
微型桩加固设计的方法在桥梁桩基础加固设计中也比较常用。这种加固设计方法主要是通过一些直径比较小的钢管混凝土桩，来将原有的桩基础进行加固处理。在采用这种桩基础加固设计方法时，一定要根据图纸的设计要求进行平面定位，然后将钢管植于原来的桩基础侧面，完成植筋以后，进行混凝土浇筑。要注意在加固过程中及时排水，并且保障封底混凝土的浇筑质量。同时，采用逐桩处理的方式进行施工操作，避免对原有的桩基础过分的扰动。这种加固方法的承载能力较强，而且施工时不会占用太大的面积，再加上施工时的沉降量也比较小，对原来桩基础的扰动不大。因此，这种桥梁桩基础加固方法也常被采用到桥梁桩基础加固当中，有效的保障桥梁的承载能力，提高桥梁使用的安全性和耐久性。
2.3 桩身补强加固设计的方法
桩身补强加固设计的方法也是桥梁桩基础加固中值得推广的方法。这种方法主要是对混凝土进行补浇，并且增加桩头的钢筋，在修复受损的桩基础中被广泛应用，通过桩身补强来增加桩身的强度，使桩身具有更好的抗弯能力和抗腐蚀性。在实施桩身补强加固方法时，要先确定桩身补强的范围，通常情况下是先对桩基础破损的程度进行测算，通过测算结果确定补强范围。补强范围确定以后，将补强的钢筋和桩身内部的钢筋牢固的焊接到一起，注意在焊接时一定要按相关的规范要求进行。同时进行模板的安装，并浇筑混凝土。这种加固方法的加固效果比较好，经过加固之后的桩身强度会显著增加，在修复强度较低的桥梁桩基础及受到破坏的桥梁桩基础时效果非常好。
2.4 扩大基础加固设计的方法
扩大基础加固对桥梁桩基础加固的效果也比较好。这种方法主要是通过扩大基础面积，使得桩基础周围的基础面积扩大后可以和桩基形成一个统一的整体，从而增强结构的稳定性。在进行桩基础加固处理之前，要先对基础的埋置高程进行确定，而后按相关规范对埋置深度进行确定，按连接验算的结构进行嵌入深度的确定，最终按确定的嵌入深度进行可靠的连接。在采用扩大基础加固设计方法时，一般扩大基础的材料为混凝土，对混凝土的要求一定要按工程的实际情况来确定。这种加固方法的效果也比较好，尤其是针对桩基础上出现空洞、蜂窝或者露筋问题时，这种加固方法不仅可以改善桩基础出现的问题，而且可以增加桩基础的承载力，保障桥梁使用的安全性。
3 结束语
通过本文的分析，明确了桥梁桩基础加固设计的重要性，并且了解了桥梁桩基础加固设计中需要注意的相关问题，对桥梁桩基础加固设计的主要方法进行了探讨。为桥梁施工的进一步完善及桥梁质量的提升做了有益的指导，也为保障桥梁使用的安全性奠定了基础。
参考文献
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