橋梁地基與處理要點
2016-08-22
1、引言
橋梁基礎是橋梁與地基之間的連接體，通過基礎把橋梁上部的荷載傳給地基，這樣就會使得橋梁的安全性能進一步提高，保證了行車安全，在施工過程中注重細節(jié)的施工，采用不同的方法加固處理，保證橋梁整體的穩(wěn)定有著重要的意義。我們都知道橋梁上部結(jié)構(gòu)除了自重以外還有汽車的沖擊力等荷載，上部結(jié)構(gòu)傳導的荷載通常較大，這對橋梁的地基提出了更高的要求，筆者根據(jù)多年施工經(jīng)驗總結(jié)了一些基礎選擇的課題，同時對施工過程中的一些細節(jié)也做了總結(jié)，希望能與廣大同行共同分享。
2、橋梁地基與基礎分析
橋梁基礎選擇在設計階段要通過對橋位地質(zhì)詳細的勘察之后進行選擇，通過多年施工和檢測發(fā)現(xiàn)，橋梁基礎的選擇如果沒有按照地址情況進行優(yōu)化設計，那造成的浪費或者隱患是非常多的，選擇基礎型式的時候?qū)τ诤笃谫|(zhì)量穩(wěn)定、承載能力高的鉆孔灌注樁往往成為橋梁工程首選。橋梁樁基的設計是否得當，對工程造價、質(zhì)量、工期及使用影響很大。所以在橋梁施工中做好橋梁地基的處理至關重要。如果地基的承載能力足夠，則基礎的分布方式可與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同。如果地基承載力不足，就可以判定為軟弱地基，就必須采取措施對軟弱地基進行處理。軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。在建筑地基的局部范圍內(nèi)有高壓縮性土層時，應按局部軟弱土層考慮?？辈鞎r，應查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質(zhì)情況，根據(jù)擬采用的地基處理方法提供相應參數(shù)。沖填土尚應了解排水固結(jié)條件。雜填土應查明堆積歷史，明確自重下穩(wěn)定性、濕陷性等基本因素。
3、基礎施工技術(shù)要點
橋梁地基問題一般表現(xiàn)在地基承載力不足導致下沉，地基土質(zhì)強度不足會使基礎產(chǎn)生不均勻沉降而導致基礎出現(xiàn)裂縫等，這些問題的出現(xiàn)都是基礎施工中遺留的問題。在進行樁基施工時護壁是樁基施工的要點之一，護壁至少要高出地面30公分，它的混凝土強度要與樁基混凝土強度一樣，在施工中要對護壁進行仔細檢查有無漏水和滲水。樁基混凝土配合比，應在施工前選擇取料場對原材料進行檢測合格后，分人工挖孔樁和鉆孔樁進行配合比設計，一般情況下，鉆孔樁水下混凝土的坍落度比人工挖孔樁混凝土坍落度要大，但無論何種混凝土都應滿足施工工藝的具體要求，如混凝土坍落度、初凝時間、終凝時間等，其中最重要是混凝土粘聚性和保水性一定要好。應將混凝土灌注超過樁頂設計標高至少0.8米，也保證將樁頭鑿出浮漿后樁頂?shù)幕炷临|(zhì)量。人工挖樁混凝土灌注首先應將孔積水，特別是串筒潤濕而流下的積水吸干凈，避免孔底混凝土由于積水而使混凝土局部水灰比增大而出現(xiàn)混凝土強度偏低，嚴重時會造成混凝土離析，另外灌注過程中，應嚴格控制混凝土振搗高度，保證混凝土振搗充分避免漏振和過振，最后隨著樁基混凝土的不斷上升，樁基表面由于混凝土振搗而產(chǎn)生的浮漿不斷增加，這時應用捉桶將表面的浮漿捉出倒掉，特別是接近樁頂更是如此，也避免由于混凝土配合比失真而造成樁頂出現(xiàn)低強度區(qū)。橋梁基礎的施工方法主要是根據(jù)基礎類型、地質(zhì)情況、具備的施工機具以及工期要求和成本造價等相關條件來決定的。舉個例子：設計為鉆孔灌注樁基的這類基礎主要有回旋鉆進法、沖孔鉆進法、人工挖孔法以及旋挖鉆進法。而回旋鉆進法又分為正循環(huán)回旋鉆進與反循環(huán)回旋鉆進，沖孔鉆進又分為沖擊錘和沖擊爪，人工挖孔分為風炮機鑿打法和爆破法以及水磨鉆法等等。當然這只是指一種類型的基礎，還有其他很多類型的基礎，施工方法就更多了，比如還有擴大基礎、管樁基礎、沉井基礎、鋼管樁基礎等等
4、地基處理方法與檢驗
基坑施工是否符合設計要求，在基礎澆筑前應按規(guī)定進行檢驗。其目的在于確定地基的容許承載力的大小、基坑位置與標高是否與設計文件相符，以確?；A的強度和穩(wěn)定性，不致發(fā)生滑移等病害?；讬z驗的主要內(nèi)容包括：檢查基底平面位置、尺寸大小，基底標高；檢查基底土質(zhì)均勻性，地基穩(wěn)定性及承載力等；檢查基底處理和排水情況；檢查施工日志及有關試驗資料等等。天然地基上的基礎是直接靠基底土壤來承擔荷載的，故基底土壤狀態(tài)的好壞，對基礎及墩臺、上部結(jié)構(gòu)的影響極大，不能僅檢查土壤名稱與容許承載力大小，還應為土壤更有效的承擔荷載創(chuàng)造條件，即要進行基底處理工作。
常用的地基處理方法有：換填墊層法、強夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預壓法、夯實水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴樁法等。換填墊層法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結(jié)，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強夯置換法適用于高飽和度的粉土，軟-流塑的粘性土等地基上對變形控制不嚴的工程，在設計前必須通過現(xiàn)場試驗確定其適用性和處理效果。強夯法和強夯置換法主要用來提高土的強度，減少壓縮性，改善土體抵抗振動液化能力和消除土的濕陷性。對飽和粘性土宜結(jié)合堆載預壓法和垂直排水法使用。砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制不嚴的工程也可采用砂石樁置換處理，使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復合地基，加速軟土的排水固結(jié)，提高地基承載力。振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基，應在施工前通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力，減少地基沉降量，還可用來提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強度。水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法（簡稱濕法）和粉體噴攪法（簡稱干法）。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機質(zhì)含量較高的地基。若需采用時必須通過試驗確定其適用性。當?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機質(zhì)時，應根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果確定其適用性。對地下水流速度過大、噴射漿液無法在注漿套管周圍凝固等情況不宜采用。
5、結(jié)束語
橋梁地基問題、樁基混凝土施工問題等一系列問題是整個橋梁工程施工過程中的棘手的問題，施工過程中對這些問題的考慮要進行全方位的多角度的考慮，場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、橋梁對地基要求、建筑結(jié)構(gòu)類型和基礎型式、周圍環(huán)境條件、材料供應情況、施工條件等因素，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟指標比較分析后擇優(yōu)采用。
參考文獻
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