晏 應(yīng)

（上海林同炎李國(guó)豪土建工程咨詢有限公司南京分公司，江蘇 南京 210000）

0 引言

山區(qū)公路建設(shè)是公路建設(shè)施工的難題，因?yàn)榈匦螚l件復(fù)雜，公路建設(shè)的穩(wěn)定性難度高，公路建設(shè)回填工程大、投資費(fèi)用高，所以在建設(shè)中通常采用高墩橋梁樁基礎(chǔ)作為山區(qū)公路建設(shè)的手段，從而降低工程施工難度和施工成本，斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)加固是確保公路工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵，所以在對(duì)山區(qū)公路建設(shè)中需要對(duì)斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)加固進(jìn)行優(yōu)化，確保工程順利完成。斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)需要針對(duì)地形地貌與橋梁的結(jié)構(gòu)建立平衡關(guān)系，從設(shè)計(jì)上解決橋梁的高度高、跨度大、載荷重、抗震強(qiáng)度等問(wèn)題。斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)加固優(yōu)化技術(shù)的研究從技術(shù)、應(yīng)用、經(jīng)濟(jì)等方面滿足工程施工的要求。采用錨桿（索）加固斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)控制公路水平位移和公路沉降量等，是斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)加固優(yōu)化技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本通過(guò)利用三維有限元數(shù)值模擬分析對(duì)斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)加固優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行研究，舉例分析控制斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)變形的優(yōu)化方案，希望對(duì)讀者有所幫助。

1 工程概況

某山區(qū)公路施工工程路段中橋梁基礎(chǔ)多為斜坡，橋全長(zhǎng)為1 518.5m，橋面凈寬為雙幅11.75m×2×0.5m，單孔跨徑L=25m。采用灌注樁基礎(chǔ)，雙柱式墩，T梁準(zhǔn)連續(xù)上部構(gòu)造。并且有7km公路橋隧相接，施工環(huán)境為海拔2 100m高山地區(qū)，溫差變化大、風(fēng)力大、震裂程度高、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率多，斜坡角度平均為45°，土質(zhì)為硅質(zhì)巖、粉砂巖、灰?guī)r，施工難度大。在進(jìn)行橋梁架設(shè)施工中，有局部的橋孔墩柱橋梁樁基礎(chǔ)發(fā)生下沉，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)分析橋梁磨擦樁承載力不足，所以采用斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)加固技術(shù)中錨桿（索）對(duì)其進(jìn)行加固，從而滿足橋梁的承載力。

2 斜坡橋梁樁基樁加固的方案比較與選擇

2.1 基樁設(shè)計(jì)

基樁的整體設(shè)計(jì)按照摩擦樁設(shè)計(jì)，樁長(zhǎng)在34～41m，采用雙柱式墩基樁設(shè)計(jì)，基樁直徑1.5m，穿入沙質(zhì)巖土層以及淤泥內(nèi)，設(shè)計(jì)要求雙柱式基樁單樁的豎向荷載在4 200kN。

2.2 對(duì)橋梁基樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)分析

在橋梁架設(shè)施工過(guò)程中，出現(xiàn)橋墩墩基下沉現(xiàn)象，在這之前，橋梁的鉆孔樁已經(jīng)全部施工完成，但是大部分橋梁樁的墩柱和橋梁的蓋梁工程還沒(méi)有進(jìn)行施工，所以需要及時(shí)的對(duì)橋梁樁進(jìn)行加固處理。首先需要對(duì)其進(jìn)行橋梁基礎(chǔ)的承載力實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)下沉最嚴(yán)重的橋墩基礎(chǔ)進(jìn)行靜載試驗(yàn)分析，此樁樁長(zhǎng)38m，地質(zhì)為殘積砂質(zhì)粘性土層，具有6m的淤泥夾層。進(jìn)行靜載試驗(yàn)，分級(jí)進(jìn)行加載測(cè)定沉降值。測(cè)試結(jié)果該樁的抗壓極限承載力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)要求。

2.3 處理方案確定

橋墩的墩柱基樁長(zhǎng)期經(jīng)水浸泡，會(huì)出現(xiàn)墩柱基礎(chǔ)下沉的現(xiàn)象，需要對(duì)其進(jìn)行橋樁墩柱基礎(chǔ)加固，采用的方案有以下兩種：

a）在基樁的周?chē)鷫簼{砂紙粘性土，用來(lái)達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)基樁，使其更加穩(wěn)固；

b）除了在基樁四周填壓漿砂紙粘性土，還要邦樁，增加基樁的承載力，使其能夠達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙上的承載力要求。

3 錨桿（索）加固斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)處理方法

3.1 錨桿（索）加固斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

斜坡橋梁樁原基樁、系梁和方樁圓形承臺(tái)組合成為一個(gè)整體，方樁同原基樁結(jié)合受力，從而增加了承載能力，達(dá)到了設(shè)計(jì)所需的承載力。共同受力，增加基樁承載力，達(dá)到滿足設(shè)計(jì)極限承載力要求。

3.2 斜坡橋梁樁基礎(chǔ)靜壓樁承臺(tái)澆筑施工

把新舊砼結(jié)合成統(tǒng)一的整體是承臺(tái)澆筑這項(xiàng)施工技術(shù)的主要要求，為了能夠達(dá)到靜壓樁和灌注樁共同承受力的作用，以下是施工順序，要根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工：

a）把基樁、承臺(tái)、系梁砼的保護(hù)層去掉，讓主筋露出；

b）圓形承臺(tái)底面要設(shè)置砂墊層，砂墊層厚度應(yīng)不小于20cm，之后要澆筑10#素砼，厚度應(yīng)10cm，這些都作為承臺(tái)砼的底模；

c）在樁身和原系梁上的鉆孔植筋深度至少要30cm，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行承臺(tái)配筋，之后要利用化學(xué)粘合劑對(duì)植筋進(jìn)行固定和粘合，粘合達(dá)到一定時(shí)間之后，做抗拔實(shí)驗(yàn)，如果喜得利粘合劑在一個(gè)小時(shí)的固化時(shí)間內(nèi)的抗拔力可以達(dá)到5T，那么才能夠進(jìn)行接下來(lái)的植筋設(shè)計(jì)施工；

d）按照常規(guī)施工，進(jìn)行模板安裝，鋼筋骨架要制成型，而且每個(gè)承臺(tái)要留兩個(gè)備用孔，用來(lái)補(bǔ)樁，另外還有四個(gè)用作常規(guī)施工。

4 錨桿（索）加固斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)預(yù)制及壓樁施工

4.1 錨桿（索）加固斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)預(yù)制

錨桿（索）加固斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)預(yù)制采用對(duì)分段的方法，設(shè)置方樁每節(jié)長(zhǎng)度為2m，保證預(yù)埋接頭鋼板正確，使得接樁順利。

4.2 錨桿（索）加固斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)施工

當(dāng)靜壓樁的砼滿足強(qiáng)度需求后進(jìn)行吊運(yùn)，錨桿（索）靜壓樁施工要求如下：

a）必備的壓樁機(jī)具有：反力架、千斤頂、起重機(jī)、焊接機(jī)；

b）在進(jìn)行壓樁施工前需要先進(jìn)行壓樁試驗(yàn)，壓樁試驗(yàn)的內(nèi)容有確定應(yīng)采用壓樁的長(zhǎng)度、壓樁的壓力值、持壓時(shí)間等，試驗(yàn)完成后進(jìn)行參數(shù)的整理，再進(jìn)行壓樁工作，嚴(yán)格控制施壓的各項(xiàng)參數(shù)值，確保施工安全；

c）橋梁的每根基樁都對(duì)稱施壓4根力樁，在施壓過(guò)程中要一氣呵成，避免中途停頓，給施壓效果帶來(lái)影響，施壓樁的力度小于設(shè)計(jì)噸位，當(dāng)壓樁滿足承載力度后進(jìn)行穩(wěn)定施壓，保持30min以上，防止出現(xiàn)廢樁，另外，對(duì)力樁進(jìn)行施壓過(guò)程中壓力控制主要以壓樁力為主，力樁的長(zhǎng)度控制其次；

d）在橋梁樁基礎(chǔ)進(jìn)行壓樁處理，并滿足承載要求后進(jìn)行穩(wěn)壓處理，使橋梁樁基礎(chǔ)更加穩(wěn)固，對(duì)橋梁樁樁頂進(jìn)行封頭，將橋梁樁的樁頂壓入承臺(tái)的預(yù)留孔內(nèi)，嵌入承臺(tái)的部分要超過(guò)30cm，并在橋梁樁的樁頂設(shè)置一道Φ14鋼筋網(wǎng)，最后用30#的膨脹早強(qiáng)砼對(duì)橋梁樁的樁頂預(yù)留孔進(jìn)行澆筑，澆筑時(shí)確保施工質(zhì)量。

5 錨桿（索）加固斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)加固補(bǔ)強(qiáng)效果

經(jīng)過(guò)對(duì)橋梁鉆孔的記錄進(jìn)行調(diào)查，橋梁共有32根需要對(duì)其進(jìn)行加固處理的摩擦樁，全部采用錨桿（索）加固斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)對(duì)其加固補(bǔ)強(qiáng)，對(duì)每個(gè)橋梁樁基礎(chǔ)壓上4根方樁，一共32根橋梁樁工施壓32×4=128根方樁，每根方樁長(zhǎng)度56m能夠增加斜坡橋梁樁的承載力為3 600kN。

對(duì)斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)后，在對(duì)橋梁上面的部分進(jìn)行施工，在施工過(guò)程中再未發(fā)生橋梁基礎(chǔ)下沉的問(wèn)題，在橋梁整體完工后進(jìn)行通車(chē)，經(jīng)過(guò)一年的使用為發(fā)現(xiàn)橋墩基礎(chǔ)變形或者下沉的跡象，從而證明采用錨桿（索）加固對(duì)斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)加固達(dá)到了補(bǔ)強(qiáng)的作用。

6 結(jié)語(yǔ)

斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)加固采用錨桿（索）加固斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)，并通過(guò)三維有限元數(shù)值模擬分析對(duì)斜坡橋梁樁的基礎(chǔ)加固優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行研究取得了明顯的效果，在實(shí)際應(yīng)用中得以廣泛的推廣應(yīng)用。

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