论文部分内容阅读
摘要：随着我国经济的不断发展，公路桥梁建设也越来越受重视。桥梁的安全性问题取决于桩基础的施工质量，因此，要保证桩基础的施工质量就必须用良好的施工技术，本文就从桩基础的特点出发，分析探讨了桥梁桩基础的各种施工技术。
关键词：桥梁工程；桩基础；施工技术
中图分类号： TU997 文献标识码： A
引言
桥梁的桩基础是桥梁工程最基本也是最重要的一个环节，桩基础由于其承载力高、沉降小、能适应不同的结构形式、地基条件和荷载性质、有利于结构的防震抗灾，加之施工较方便，而被广泛应用。桩基础的好坏关系到桥梁的安全与否以及质量高低。它作为一种地下隐蔽施工，需要进行慎密的施工准备和施工组织。在桩基础建设过程中，应该根据桥梁桩基础施工工艺流程，做好每一个环节的施工建设工作，只有掌握施工中的各个环节技术，才能保证桥梁桩基础的牢固安全。
1 桥梁桩基础分类
（1）根据材料可以分为木桩、钢筋混凝土桩、钢桩及组合材料桩等，其中钢筋混凝土桩又可分为普通钢筋混凝土桩；预应力钢筋混凝土桩；预应高强度混凝土桩；钢筋混凝土桩使用最广泛。
（2）根据埋深可以将其分为深基础和浅基础，浅基础的埋深小于或等于5m，施工简单，可以明挖，而深基础的埋深h>5m，施工较复杂。
（3）根据受力条件可以分为摩擦桩和柱桩，竖直桩和斜桩，高承台桩和低承台桩等。
（4）根据施工方法可以分为钻孔灌注桩、打入桩、静力压桩、沉管灌注桩、爆扩桩、管柱桩等。
2 桩基础的工作特点及作用
桩基础具有承载力高，沉降量小而均匀，沉降速率缓慢等特点。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用，广泛应用于房屋地基、桥梁、水利等工程中。桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层传递到较深的坚硬土层上，以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。主要表现在以下几个方面：
（1） 通过桩的侧面和土的接触，将荷载传递给桩周土体，或者将荷载传给深层的岩层、砂层或坚硬的粘土层，从而获得较大的承载能力以支承重型建筑物。
（2）对液化的地基，为了在地震时仍保持建筑物的安全，采用基桩穿过液化土层，将荷载传给稳定的不液化土层。
（3） 桩基具有很大的竖向刚度，因而采用桩基础的建筑物，沉降较小且比较均匀，可以满足对沉降要求特别高的上部结构的安全需要和使用要求。
（4）桩具有很大的侧向刚度和抗拔能力，能抵抗台风和地震引起的巨大水平力、上拔力和倾覆力矩，保持高耸结构物和高层建筑的安全。
（5）改变地基基础的动力特性，提高地基基础的自振频率，减小振幅，保证机械设备的正常运转。桩基础能以不同的桩型和施工方法适应不同的水文地质条件、荷载性质和上部结构特征，因此具有良好的适用性。随着近代科学技术的发展，桩的种类和桩基型式、施工工艺和设备以及桩基理论和设计方法都有了很大的改进。桩基更成为土质不良地区修建公路桥梁及其它工民建筑物所广泛采用的基础型式。此外，从国内外的工程实践来看，采用桩基础便于实现基础工程的机械化和工业化施工，所以桩基础是一种具有广泛应用前景的深基础。
随着建筑技术的发展，桩基础的应用越来越广泛的应用，其几乎可应用于各种地质条件和类型的大型桥梁等建设工程，尤其适用于建造在软弱地基上的构筑物。此外，在地震区、湿陷性黄土地区、膨胀土地区及岩溶地区，桩基础也是一种极为重要的基础型式。
3 桥梁桩基础常见的施工技术
在桥梁工程的施工中，钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩是最为常用的施工技术，需根据工程实际情况，进行适宜的选择。
（1）人工挖孔灌注桩施工技术
人工挖孔灌注桩是一种通过人工开挖而形成井筒的灌注桩成孔工艺。采用人工挖孔灌注桩做基础，具有施工操作方便，机具设备简单，占用施工场地小，施工质量可靠和造价低等优点，因此在桥梁工程中得到了广泛应用。就单根桩而言，人工挖孔的效率和速度不如钻孔，但人工挖孔可以在几个甚至十几个工作面同时开展作业，从而加快了施工进度。
（2） 钻孔灌注桩施工技术
钻孔灌注桩是指在土中形成一定直径的井孔，当达到设计需要的标高以后，再将钢筋骨架或钢筋笼吊入井孔中，灌注混凝土形成的桩基础。钻孔灌注桩的特点与沉管灌注桩的锤击法相比，施工噪声和震动相对较小; 能够制造比预制桩直径大很多的桩; 适用于桥梁工程中各种地基的施工等等。
（3）钻孔施工技术
成孔质量是控制桩基质量及工期的关键工序，根据地质资料及我公司的类似工程经验， 本工艺采用泥浆循环和抽渣筒方法进行排渣。桩孔的钻进采用分班连续作业，中途不得中断 2个小时以上。经常注意土层和岩石层的变化情况，在土层和岩石层中均采取渣样，判断地质变化情况，记入记录表。并与地勘的资料进行核对。同时请监理工程师进行签证，每次的岩样均编号拍照，有必要的进行密封保存，直至工程竣工。并且在钻孔过程中，每隔2-3个小时对孔位进行检查一次，。并进行详细的记录，发现偏位，立即纠正。
（4）清孔
当孔深、孔径等细目符合设计要求后可进行第一次清孔。根据桥梁地质情况，采用掏渣筒清孔法清孔可使孔底沉渣（虚土）、泥浆浓度、泥浆中含渣量及孔壁垢厚达设计及规范要求，为浇筑水下混凝土创造先行条件。清孔时必须保持孔内水头高度，以防止坍孔，不得用加深桩孔的办法代替清孔。
4 桩基础施工技术发展趋向
（1）桩的尺寸向长、大方向发展
欧、美、日钢管桩径已超过2500mm，长度100 m以上。我国上海金茂大厦钢管桩桩端进入地下80 m，桩径为914.4mm，南京长江大桥主塔墩基础反循环钻成孔灌注桩直径为3000 mm，深度150 m。向攻克桩成孔难点方向发展。日本有64家基础公司组成的技术协会，研究开发20余种大直径岩层削孔方法，其中长螺旋钻进成孔法3种，国内也有不少单位成功地研究开发出岩层钻进成孔法。向扩孔桩方向发展。扩孔的成型工艺除钻扩外，还有夯扩、振扩、锤扩、压扩、冲扩、注扩、挤扩、挖扩等。
（2）向异型桩方向发展
为提高承载力(桩侧磨阻力和桩端阻力)国外大量发展异型桩。
（3）向埋入式桩方向发展
日本近年来开发出埋入式桩施工法。桩的尺寸向短小方向发展。基于老城区改造及老基础置换加固、建筑物纠偏加固，增层以及补桩等需要，小桩及锚杆静压桩技术日趋成熟，小桩实质上是小直径压力注浆桩，桩径为70~250 mm，桩长为8~20 m。向组合式工艺桩方向发展。由于承载力和环境保护的要求及工程地质与水文地质条件的限制等，采用单一工艺的桩型往往满足不了工程的要求，实践中经常出现组合式工藝桩。向高强度桩方向发展。RC桩满足不了高承载力要求，PC和PHC桩使用越来越多。
（4）向多种桩身材料方向发展
桩身材料及种类多样化，如超流态混凝土、无砂混凝土、微膨混凝土，钢管外壳加混凝土内壁的合成桩。
（5）向低公害工法桩方向发展
筒式柴油锤冲式钢筋混凝土预制桩具有桩身质量较可靠，施工速度快及承载力高等优点。
5 结语
桥梁桩基础施工是一座桥梁工程的根基，在桥梁桩基础施工中，加强相关技术的研究与实践具有重要的意义，而且直接关系到工程项目的整体质量与安全性。因此，在施工过程中，必须充分掌握桥梁项目基础施工的特点，并对各种施工技术的设计与应用进行深入的探讨，加强公路桥梁桩基础施工管理与控制，不断完善施工技术体系，确保施工质量，进而推动整个桥梁工程项目的经济效益和社会效益的共同发展。
参考文献:
[1]刘礼明，公路桥梁桩基施工技术简析[J]，科技信息，2012，21
[2]白海龙.浅谈桥梁桩基工程施工技术[J].山西建筑，2012，16.
[3]徐勇.桥梁桩基施工技术探讨[J].建筑与文化，2010，23.
[4]樊毅华. 桥梁桩基础施工技术研究[J]. 中华民居(下旬刊)，2012，10.
[5]曹鹏. 桥梁桩基础施工工艺探讨[J]. 门窗，2013，05.
关键词：桥梁工程；桩基础；施工技术
中图分类号： TU997 文献标识码： A
引言
桥梁的桩基础是桥梁工程最基本也是最重要的一个环节，桩基础由于其承载力高、沉降小、能适应不同的结构形式、地基条件和荷载性质、有利于结构的防震抗灾，加之施工较方便，而被广泛应用。桩基础的好坏关系到桥梁的安全与否以及质量高低。它作为一种地下隐蔽施工，需要进行慎密的施工准备和施工组织。在桩基础建设过程中，应该根据桥梁桩基础施工工艺流程，做好每一个环节的施工建设工作，只有掌握施工中的各个环节技术，才能保证桥梁桩基础的牢固安全。
1 桥梁桩基础分类
（1）根据材料可以分为木桩、钢筋混凝土桩、钢桩及组合材料桩等，其中钢筋混凝土桩又可分为普通钢筋混凝土桩；预应力钢筋混凝土桩；预应高强度混凝土桩；钢筋混凝土桩使用最广泛。
（2）根据埋深可以将其分为深基础和浅基础，浅基础的埋深小于或等于5m，施工简单，可以明挖，而深基础的埋深h>5m，施工较复杂。
（3）根据受力条件可以分为摩擦桩和柱桩，竖直桩和斜桩，高承台桩和低承台桩等。
（4）根据施工方法可以分为钻孔灌注桩、打入桩、静力压桩、沉管灌注桩、爆扩桩、管柱桩等。
2 桩基础的工作特点及作用
桩基础具有承载力高，沉降量小而均匀，沉降速率缓慢等特点。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用，广泛应用于房屋地基、桥梁、水利等工程中。桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层传递到较深的坚硬土层上，以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。主要表现在以下几个方面：
（1） 通过桩的侧面和土的接触，将荷载传递给桩周土体，或者将荷载传给深层的岩层、砂层或坚硬的粘土层，从而获得较大的承载能力以支承重型建筑物。
（2）对液化的地基，为了在地震时仍保持建筑物的安全，采用基桩穿过液化土层，将荷载传给稳定的不液化土层。
（3） 桩基具有很大的竖向刚度，因而采用桩基础的建筑物，沉降较小且比较均匀，可以满足对沉降要求特别高的上部结构的安全需要和使用要求。
（4）桩具有很大的侧向刚度和抗拔能力，能抵抗台风和地震引起的巨大水平力、上拔力和倾覆力矩，保持高耸结构物和高层建筑的安全。
（5）改变地基基础的动力特性，提高地基基础的自振频率，减小振幅，保证机械设备的正常运转。桩基础能以不同的桩型和施工方法适应不同的水文地质条件、荷载性质和上部结构特征，因此具有良好的适用性。随着近代科学技术的发展，桩的种类和桩基型式、施工工艺和设备以及桩基理论和设计方法都有了很大的改进。桩基更成为土质不良地区修建公路桥梁及其它工民建筑物所广泛采用的基础型式。此外，从国内外的工程实践来看，采用桩基础便于实现基础工程的机械化和工业化施工，所以桩基础是一种具有广泛应用前景的深基础。
随着建筑技术的发展，桩基础的应用越来越广泛的应用，其几乎可应用于各种地质条件和类型的大型桥梁等建设工程，尤其适用于建造在软弱地基上的构筑物。此外，在地震区、湿陷性黄土地区、膨胀土地区及岩溶地区，桩基础也是一种极为重要的基础型式。
3 桥梁桩基础常见的施工技术
在桥梁工程的施工中，钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩是最为常用的施工技术，需根据工程实际情况，进行适宜的选择。
（1）人工挖孔灌注桩施工技术
人工挖孔灌注桩是一种通过人工开挖而形成井筒的灌注桩成孔工艺。采用人工挖孔灌注桩做基础，具有施工操作方便，机具设备简单，占用施工场地小，施工质量可靠和造价低等优点，因此在桥梁工程中得到了广泛应用。就单根桩而言，人工挖孔的效率和速度不如钻孔，但人工挖孔可以在几个甚至十几个工作面同时开展作业，从而加快了施工进度。
（2） 钻孔灌注桩施工技术
钻孔灌注桩是指在土中形成一定直径的井孔，当达到设计需要的标高以后，再将钢筋骨架或钢筋笼吊入井孔中，灌注混凝土形成的桩基础。钻孔灌注桩的特点与沉管灌注桩的锤击法相比，施工噪声和震动相对较小; 能够制造比预制桩直径大很多的桩; 适用于桥梁工程中各种地基的施工等等。
（3）钻孔施工技术
成孔质量是控制桩基质量及工期的关键工序，根据地质资料及我公司的类似工程经验， 本工艺采用泥浆循环和抽渣筒方法进行排渣。桩孔的钻进采用分班连续作业，中途不得中断 2个小时以上。经常注意土层和岩石层的变化情况，在土层和岩石层中均采取渣样，判断地质变化情况，记入记录表。并与地勘的资料进行核对。同时请监理工程师进行签证，每次的岩样均编号拍照，有必要的进行密封保存，直至工程竣工。并且在钻孔过程中，每隔2-3个小时对孔位进行检查一次，。并进行详细的记录，发现偏位，立即纠正。
（4）清孔
当孔深、孔径等细目符合设计要求后可进行第一次清孔。根据桥梁地质情况，采用掏渣筒清孔法清孔可使孔底沉渣（虚土）、泥浆浓度、泥浆中含渣量及孔壁垢厚达设计及规范要求，为浇筑水下混凝土创造先行条件。清孔时必须保持孔内水头高度，以防止坍孔，不得用加深桩孔的办法代替清孔。
4 桩基础施工技术发展趋向
（1）桩的尺寸向长、大方向发展
欧、美、日钢管桩径已超过2500mm，长度100 m以上。我国上海金茂大厦钢管桩桩端进入地下80 m，桩径为914.4mm，南京长江大桥主塔墩基础反循环钻成孔灌注桩直径为3000 mm，深度150 m。向攻克桩成孔难点方向发展。日本有64家基础公司组成的技术协会，研究开发20余种大直径岩层削孔方法，其中长螺旋钻进成孔法3种，国内也有不少单位成功地研究开发出岩层钻进成孔法。向扩孔桩方向发展。扩孔的成型工艺除钻扩外，还有夯扩、振扩、锤扩、压扩、冲扩、注扩、挤扩、挖扩等。
（2）向异型桩方向发展
为提高承载力(桩侧磨阻力和桩端阻力)国外大量发展异型桩。
（3）向埋入式桩方向发展
日本近年来开发出埋入式桩施工法。桩的尺寸向短小方向发展。基于老城区改造及老基础置换加固、建筑物纠偏加固，增层以及补桩等需要，小桩及锚杆静压桩技术日趋成熟，小桩实质上是小直径压力注浆桩，桩径为70~250 mm，桩长为8~20 m。向组合式工艺桩方向发展。由于承载力和环境保护的要求及工程地质与水文地质条件的限制等，采用单一工艺的桩型往往满足不了工程的要求，实践中经常出现组合式工藝桩。向高强度桩方向发展。RC桩满足不了高承载力要求，PC和PHC桩使用越来越多。
（4）向多种桩身材料方向发展
桩身材料及种类多样化，如超流态混凝土、无砂混凝土、微膨混凝土，钢管外壳加混凝土内壁的合成桩。
（5）向低公害工法桩方向发展
筒式柴油锤冲式钢筋混凝土预制桩具有桩身质量较可靠，施工速度快及承载力高等优点。
5 结语
桥梁桩基础施工是一座桥梁工程的根基，在桥梁桩基础施工中，加强相关技术的研究与实践具有重要的意义，而且直接关系到工程项目的整体质量与安全性。因此，在施工过程中，必须充分掌握桥梁项目基础施工的特点，并对各种施工技术的设计与应用进行深入的探讨，加强公路桥梁桩基础施工管理与控制，不断完善施工技术体系，确保施工质量，进而推动整个桥梁工程项目的经济效益和社会效益的共同发展。
参考文献:
[1]刘礼明，公路桥梁桩基施工技术简析[J]，科技信息，2012，21
[2]白海龙.浅谈桥梁桩基工程施工技术[J].山西建筑，2012，16.
[3]徐勇.桥梁桩基施工技术探讨[J].建筑与文化，2010，23.
[4]樊毅华. 桥梁桩基础施工技术研究[J]. 中华民居(下旬刊)，2012，10.
[5]曹鹏. 桥梁桩基础施工工艺探讨[J]. 门窗，2013，05.