摘要：針對(duì)從化某橋基礎(chǔ)加固的工程特點(diǎn)，分析各種處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合工程實(shí)際，分析了錨桿靜壓樁加固基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，最后展望錨桿靜壓樁在橋梁加固中的推廣應(yīng)用并提出改進(jìn)方法。
　　關(guān)鍵詞：錨桿靜壓樁，基礎(chǔ)加固，設(shè)計(jì)
　　一、 工程概況
　　從化某橋位于從化市河?xùn)|北路與105國(guó)道交界處，該橋分新舊兩幅橋，舊橋上部結(jié)構(gòu)為混凝土簡(jiǎn)支肋板梁，新橋上部結(jié)構(gòu)為混凝土簡(jiǎn)支T梁，新舊橋跨徑布置均為6×16m，全長(zhǎng)100m。舊橋位于上游，新橋位于下游。

                         
　　                                                                                            圖圖1：原基礎(chǔ)被嚴(yán)重沖刷
　　 該橋舊橋下部結(jié)構(gòu)為雙柱式橋墩，基礎(chǔ)為擴(kuò)大基礎(chǔ)，原基礎(chǔ)底采用松木樁地基處理。在長(zhǎng)期使用后，該橋位處河床沖刷現(xiàn)象嚴(yán)重，部分橋墩周邊河床標(biāo)高甚至已低于橋墩基礎(chǔ)底面，并出現(xiàn)一定的貫通現(xiàn)象。其中舊橋2號(hào)墩沖刷最為嚴(yán)重，其基礎(chǔ)底面與河床幾乎完全脫空，基礎(chǔ)底面可穿透對(duì)視，橋墩僅依靠松木樁承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)的重量；小海舊橋的3、4號(hào)墩也有類似現(xiàn)象，但對(duì)比2號(hào)墩狀況稍好。基礎(chǔ)沖刷情況見圖1。舊橋基礎(chǔ)被沖刷的嚴(yán)重情況是在對(duì)該橋的新橋基礎(chǔ)進(jìn)行圍堰加固施工時(shí)，圍堰并抽水后發(fā)現(xiàn)的。
　　二、 各種方法優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比及方法選取
　　 該橋位于交通要道，經(jīng)常有重車經(jīng)過，因此舊橋基礎(chǔ)的情況相當(dāng)危急，需盡快處理。
　　 針對(duì)小海橋的問題及情況，可以考慮采用的幾種處理辦法：
　　（一）拆除重做
　　 拆除原有舊橋（橋?qū)捈s為8m，每跨16m，共6跨）。在舊橋原位新建16米鋼筋混凝土橋。
　　 拆除方案投資較大，整個(gè)工程周期較長(zhǎng)；施工期間因一幅舊橋拆除，另一幅橋需部分封閉，整橋只有原來不足一半的通行能力，對(duì)市民出行造成較大不便，需長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行交通分流，影響沿線交通；原有橋梁的價(jià)值不能充分利用，也不能最大限度的利用已有施工圍堰，造成浪費(fèi)；工期較長(zhǎng)，必然需要橫跨汛期，汛期的施工安全及工期保障較難。
　　 優(yōu)點(diǎn)：新建橋梁可以完全解決基礎(chǔ)問題，同時(shí)可以按照新的荷載標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，滿足越來越高的通行要求。但整橋的通行標(biāo)準(zhǔn)仍然受制于另外一幅橋的承載能力。
　　（二）加固處理
　　 對(duì)原有基礎(chǔ)進(jìn)行加固，解決基礎(chǔ)的沖刷及承載力問題，保留原有結(jié)構(gòu)。加固處理可以避免拆除重建，減少投資，且施工工期較新建橋梁短很多，對(duì)周邊居民生活及沿線交通影響小，充分發(fā)揮了原有結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。對(duì)橋梁基礎(chǔ)進(jìn)行加固有很多種方法，實(shí)際運(yùn)用應(yīng)根據(jù)具體的工程實(shí)際條件斟酌使用，以達(dá)到最好的效果、最高的效益，確保行車安全，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。
　　 針對(duì)該橋基礎(chǔ)情況，可以有以下幾種加固措施：
　　 1.灌注樁：優(yōu)點(diǎn)①造價(jià)較低，工藝成熟；②適用于不同土層，按持力層深淺可改變樁長(zhǎng)，沖擊成孔工藝可以穿透硬地層，甚至作為持力層的微風(fēng)化基巖；③施工噪聲較小；④單樁承載力高。
　　 缺點(diǎn)：①成樁質(zhì)量較難控制：灌注樁施工工藝比打入（壓入）樁復(fù)雜，容易出現(xiàn)斷樁、縮頸、混凝土離析和孔底虛土或沉渣過厚等質(zhì)量問題；②干作業(yè)灌注樁，孔底虛土和泥漿護(hù)壁孔底沉渣較難清理干凈，目前又沒有量測(cè)沈渣厚度的可靠方法，施工過程不易控制，沉渣將影響端承力的發(fā)揮，降低樁承載能力；③同一工地的樁，承載力變異性較大，設(shè)計(jì)人員不易掌握，同時(shí)也導(dǎo)致抽檢費(fèi)用較高；④成孔速度慢，工期長(zhǎng)；⑤泥漿護(hù)壁成孔工藝，當(dāng)采用泥漿池循環(huán)法施工，占用場(chǎng)地大，且臟亂，對(duì)周圍污染較大（特別是從化是一個(gè)重要的水源區(qū)）；⑥對(duì)周邊土體搖動(dòng)較大；⑦凈空要求較高。
　　 2.錨桿靜壓樁：優(yōu)點(diǎn)①錨桿靜壓樁具有：施工凈高、操作范圍要求低；②施工時(shí)對(duì)周邊土體及基礎(chǔ)擾動(dòng)小；③器械要求簡(jiǎn)單，工藝較簡(jiǎn)單；④施工工期短，成本低；⑤采用預(yù)制樁，樁身質(zhì)量有保證；⑥承載能力明確可靠，方便設(shè)計(jì)掌握。
　　 缺點(diǎn)：①受一定地質(zhì)條件限制，如淤泥層太厚，有軟弱夾層，孤石較多導(dǎo)致不能壓進(jìn)等地質(zhì)條件不建議使用；②與灌注樁相比，單樁承載力稍低；③一般來說靜壓樁施工完成后，只有新增荷載才由靜壓樁承受（未采用特殊處理的灌注樁同樣有此問題）。
　　 3.木樁：木樁具有施工速度快、工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)低、工期短等優(yōu)點(diǎn)，但其承載能力較難掌握，受地質(zhì)條件限制較大，砂卵石層基本很難打入，河道沖刷對(duì)其影響較大，基本沒有抵抗沖刷的能力。
　　 4.鋼管樁：施工方便，承載力較大，施工凈高要求較高，總投入較大。
　　 5.其他地基處理方法：可以采用旋噴樁、攪拌樁、土體處理等方式改善地基的承載能力，同時(shí)就能提高基礎(chǔ)的承載能力，適合于地基承載力不足需要加固的情況。但對(duì)于原擴(kuò)大基礎(chǔ)受沖刷影響的情況不合適。
　　 該橋舊橋上部結(jié)構(gòu)總體狀況良好，且整橋承載能力及通行能力也滿足現(xiàn)有的通行要求，因此從經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益各方面分析，對(duì)舊橋基礎(chǔ)采取加固處理更加合理。該橋舊橋基礎(chǔ)底面已外露，底面標(biāo)高比河床標(biāo)高要高，加固措施應(yīng)盡量避免對(duì)基礎(chǔ)土體的擾動(dòng)，以免引起基礎(chǔ)的不均勻沉降；同時(shí)由于從化是重要的水源地，加固方法應(yīng)盡量減少對(duì)河流的污染；舊橋承臺(tái)到梁底凈高小于4.5米，加固方法應(yīng)考慮凈高影響；橋位處河床沖刷較嚴(yán)重，新的基礎(chǔ)應(yīng)具有抵御河水長(zhǎng)期沖刷的能力。根據(jù)上述對(duì)各種加固方法的優(yōu)缺點(diǎn)分析及結(jié)合該橋的實(shí)際情況可知，錨桿靜壓樁是最適合本工程的加固方法。
　　三、 設(shè)計(jì)關(guān)鍵
　　 （一）基礎(chǔ)底部處理：舊橋基礎(chǔ)的病害是在新橋加固圍堰施工抽水后發(fā)現(xiàn)的，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)情況踏勘后，當(dāng)即要求施工單位先將圍堰回水，保證基礎(chǔ)下松木樁不至于外露于空氣中而加速老化，待加固設(shè)計(jì)完成后再進(jìn)行下一步施工。鑒于小海橋舊橋基礎(chǔ)底部局部或大部分淘空的情況，要求施工時(shí)先對(duì)基礎(chǔ)淘空位置挖除淤泥，并用高壓水槍進(jìn)行清理，再在原基礎(chǔ)周邊立模，使用高壓灌注混凝土并充分振搗密實(shí)，以填補(bǔ)原基礎(chǔ)底部的空隙及對(duì)原松木樁形成保護(hù)，盡量恢復(fù)原基礎(chǔ)的承載能力。
　　 （二）在原墩身新增承臺(tái)：要使后加的樁與原基礎(chǔ)共同受力承擔(dān)上部荷載，必須在原墩身新增部分承臺(tái)與加樁固結(jié)。根據(jù)工程的實(shí)際，決定錨桿靜壓樁承擔(dān)的荷載大小，從而確定樁的數(shù)量及布置，再而設(shè)計(jì)增大承臺(tái)的尺寸及鋼筋布置。一般來說，增大承臺(tái)都需要在原墩身植筋以保證新舊混凝土之間的連接與力的傳遞。因該橋舊橋墩身以下為擴(kuò)大基礎(chǔ)，混凝土質(zhì)量不理想，所以將增大承臺(tái)設(shè)置在原墩身下部；在原墩身的新增承臺(tái)頂、底面位置植入受力筋，其中底部主受力鋼筋采用對(duì)穿植筋，上部主受力鋼筋采用單端植筋，同時(shí)在原墩身表面布置短鋼筋的植筋以加強(qiáng)新舊結(jié)合面的抗剪能力。鋼筋斷面布置見圖2。
　　 （三）壓樁：一般地，在非觸變性土中，壓樁力可取為單樁承載力的2倍，在觸變性土中（黃土或填土等）取1.5倍。本橋基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)考慮到原基礎(chǔ)承載力狀況承載力不明，考慮后期錨桿靜壓樁可承受全部荷載，一個(gè)承臺(tái)兩側(cè)分別布置10根樁，共20根25×25cm錨桿靜壓樁。單樁豎向抗壓承載力特征值300kN；終壓值為600KN。
　　 （四）其他措施：待壓樁完成后，基礎(chǔ)周邊進(jìn)行混凝土澆筑，以保護(hù)靜壓樁及基礎(chǔ)不至于直接受流水沖擊，并在基礎(chǔ)周邊堆疊大體積的毛石以提高基礎(chǔ)的防沖刷能力。
　　                           
　　                                                                                         圖2：承臺(tái)鋼筋布置圖
　　四、 總結(jié)
　　 現(xiàn)該橋已完成基礎(chǔ)加固施工并投入使用一段時(shí)間，至今運(yùn)行狀況良好。通過該橋基礎(chǔ)加固的實(shí)例可以看到，錨桿靜壓樁對(duì)已有基礎(chǔ)的加固在很多方面都有突出的優(yōu)點(diǎn)：如對(duì)周邊環(huán)境影響少（沒有灌注樁的泥漿），對(duì)原基礎(chǔ)土體擾動(dòng)少，施工機(jī)具要求低、工藝簡(jiǎn)單，工期短，成本低，施工凈空要求低，樁身質(zhì)量容易保證及樁承載力明確等等。
　　 錨桿靜壓樁在房建基礎(chǔ)加固中已經(jīng)應(yīng)用較多，而在橋梁基礎(chǔ)加固中它還是比較新的方法。鑒于錨桿靜壓樁的眾多優(yōu)點(diǎn)，它在橋梁基礎(chǔ)加固中是很值得推廣應(yīng)用的。同時(shí)，在以后的推廣應(yīng)用中，可以進(jìn)一步研究采用穩(wěn)壓封樁工藝，以解決后加樁基礎(chǔ)只承受新增荷載的受力滯后問題，使樁基礎(chǔ)提前參與受力。
　　
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