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　　墩臺基礎是橋梁的重要組成部分，是直接承受橋梁上、下部結構荷載，同時又將荷載傳遞給地基的受力構件。在長年使用過程中，由于設計、施工或使用上的原因及自然界各種因素的影響和超重車輛過橋的經(jīng)?；?，橋梁基礎在建造過程中或建造后經(jīng)過多年的行車作用，將會出現(xiàn)不同程度的損壞，產(chǎn)生各種缺陷。對于橋梁基礎的不同程度損壞、缺陷，如不及時處理，勢必危及行車安全，給人民的生命財產(chǎn)造成危害和損失。為此，如何對病害橋梁進行改造就顯得尤為必要，為了避免拆除重建，減少投資，充分發(fā)揮現(xiàn)有公路基本設施的經(jīng)濟效益和社會效益，本文著重提出一種利用錨桿靜壓樁對橋梁基礎進行加固維修方法，以確保行車安全，延長橋梁使用壽命，這樣做的優(yōu)點是不中斷交通，操作范圍小，凈空高度要求低，施工方便，機械簡單，工期短，工藝先進，價格低廉。錨桿靜壓樁是一種利用鋼筋混凝土平臺自重，利用液壓千斤頂頂進原理，把預制的鋼筋混凝土短樁一節(jié)一節(jié)壓入土基中，并牢固連接，再把平臺與舊基礎錨固連接，使之共同受力，是以很少的靜壓力而獲得較大承載力的一種施工工藝。

 

　　2錨桿靜壓樁加固基礎的結構作用機理及設計規(guī)則

 

　　2.1加固條件

 

　　采用錨桿靜壓樁加固橋梁墩臺基礎，一般是因為墩臺基礎在設計或施工中存在某些缺陷，對地基的實際承載力估計不足，已發(fā)生構筑物正常使用時所不允許的下沉，或者是因為使用條件改變，如荷載等級提高，使地基承載能力不能適應。

 

　　2.2加固方法

 

　　在墩臺基礎的襟邊或底板下施以靜壓樁，使之與原基礎連成整體，并共同受力，以增加地基的承載力，達到加固的目的。

 

　　2.3結構的作用機理

 

　　采用靜壓樁對舊橋墩臺進行加固時，橋梁的全部重量都是壓在原來的地基上的，地基是在承受著構筑物已有的全部重量的情況下進行加固施工的，因此，若被加固的橋梁構筑物沒有受到新的荷載作用，靜壓樁最初是幾乎不受力的。只是由于時間的推移原有地層在恒壓力的作用下，土體產(chǎn)生徐變或滑移，使原土體承受的一部分壓力轉移到剛性較大的靜壓樁上。但這種轉移是不大的，因此，只有構筑物新增加荷載時，才為靜壓樁所承受。總的說來，用靜壓樁加固后的地基基礎，具有以下特點：

 

　?、凫o壓樁和原土層地基共同受力。

 

　　②靜壓樁的形變模量較土基大好多倍。

 

　?、垤o壓樁和土體的受力在時間上不同步，一般是土體已達到或接近其極限強度后，靜壓樁才進入工作狀態(tài)。

 

　　2.4錨桿靜壓樁的設計

 

　　單樁豎向極限承載力標準值

 

　　錨桿靜壓樁與其他各類樁一樣，壓入地基后依靠樁周與土體摩擦和樁端平面處的容許承載力組成單樁豎向承載力，根據(jù)地基土的特性和樁長即可按《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94-94)的要求設計：

 

　　Quk=u6qsikli+qpkAp

 

　　式中Quk——單樁豎向極限承載力標準值；

 

　　u——樁身周長；

 

　　qsik——樁側第i層土的極限側阻力標準值；

 

　　li——樁穿越第i層土的厚度；

 

　　qpk——極限端阻力標準值；

 

　　Ap——樁端面積。

 

　　壓樁力

 

　　根據(jù)《錨桿靜壓樁技術規(guī)程》(YBJ227-91)：

 

　　Pp=KpQuk

 

　　式中Pp---設計最終壓樁力(kN)；

 

　　Kp---壓樁力系數(shù)，與土質、樁材、樁截面形狀、壓樁速度等因素有關，可根據(jù)試驗確定。一般在粘土中取115，在黃土或填土中取210。

 

　　2.5設計規(guī)則

 

　　使用靜壓樁加固橋梁基礎的設計，首先必須分析橋梁病害情況、目前基礎的現(xiàn)狀及土基的承受能力。其次用地質鉆探的方法確定基巖或硬層的深度，并分析各層土體的力學性能。再按照靜壓樁加固基礎的力學作用機理，對基礎進行加固處理，合理布置樁位、樁距、樁徑及樁的深度，設計時還要考慮基層的深度，若基巖較淺，可設計為支承樁，若基巖較深，則設計成摩擦樁。最后，在設計時還要特別注意靜壓樁與舊橋基礎的連接，這里關鍵是要讓新舊基礎共同受力，使之相互錨固、咬合，起到一個整體作用。

 

 

　　3.1錨桿靜壓樁的設備裝置

 

　　3.2施工工藝流程

 

　　施工工藝流程：定位→開鑿樁位孔及錨桿孔→錨桿加工制作及埋設(樁段制作)→樁位孔及錨桿養(yǎng)護和保護→安裝壓樁反力架→第一節(jié)樁就位、校正→壓樁→深度及壓力值記錄→下節(jié)樁就位、校正→硫磺膠泥或焊接接樁→壓樁→…→壓樁到設計要求→最終深度及壓樁力驗收→拆除壓樁反力架→切割樁頭→清孔(配制微膨脹早強混凝土)→封樁。

 

　　3.3施工步驟

 

　　根據(jù)鉆探資料了解壓樁地區(qū)的土壤情況及壓樁阻力，并做好施工的各項準備。按照設計圖紙預制各節(jié)錨桿樁，預制時錨桿孔位置要準確無誤。對加固部位的土層進行整平后，按照圖紙要求現(xiàn)澆鋼筋混凝土平臺，平臺上要預留樁體孔位，并預埋壓樁設備各固定件。安裝壓樁設備，按照壓樁施工程序進行各節(jié)樁的施工。接樁要求采用硫磺砂漿接樁、錨桿咬合。在壓樁過程中，裝在梁柱內的壓力表必須正確反映每根樁的壓力值。靜壓樁施工完后要把樁頭的混凝土打碎，露出鋼筋，再澆筑承臺，并與舊基礎錨固連接。

 

　　3.4施工注意事項

 

　　壓樁過程應盡量避免中途停歇，如必須停歇時，應盡可能減少停歇時間。

 

　　插樁初壓即遇有較大幅度的樁尖走位和傾斜，雖然采取強制固定措施，但仍不見效時，必定是樁尖下遇有障礙。須將樁拔出，清除障礙物后，回填土重新插樁。

 

　　壓樁過程中，當樁尖碰到夾砂層時，壓樁阻力可能突然增大，甚至超過壓樁能力，使壓樁機上抬，這時可以最大的壓樁力作用在樁頂后，采用停車“進一進”的方法，使樁有可能緩慢穿過砂層。

 

　　應做好每根樁的壓樁記錄。

 

 

　　如汕頭某橋為單孔20m，T梁簡支橋，下部為石砌U型臺。由于經(jīng)濟的發(fā)展，通往該線的車輛增多，且大型超重車輛經(jīng)常光顧該橋，造成橋梁不堪重壓出現(xiàn)險情，基礎下沉、變形，影響結構的正常使用，為了解決行車安全和保護人民的生命財產(chǎn)安全，市政府決定對該橋梁基礎進行加固處理。改造方案經(jīng)多方比較，在不中斷交通的前提下，決定采用錨桿靜壓樁進行處理。經(jīng)過近3年的行車觀察，橋梁的下沉變形病害得到了有效的控制，整個橋梁使用正常。這說明錨桿靜壓樁加固橋梁基礎實踐是成功的，也充分體現(xiàn)了它良好的加固效果和各種優(yōu)點。

 

 

　　基礎損壞的修復方法有二種，一種是拆除重建，一種是維修加固，而維修加固能充分體現(xiàn)花小錢辦大事的設計準則，這正是橋梁加固技術應用的魅力所在。采用錨桿靜壓樁加固墩臺基礎技術具有以下優(yōu)點，是值得推廣的：

 

　　采用錨桿靜壓樁加固基礎，能迅速阻止基礎的沉降，該方法對施工時不能停產(chǎn)或搬遷的工程進行補強有獨到之處，值得進一步推廣。

 

　　該方法傳荷過程和受力性能明確，能測得每根樁的實際承載力和樁的入土深度，施工質量有可靠的保證。

 

　　壓樁施工過程中無振動、無噪音、無污染，可在狹小的空間進行壓樁作業(yè)。

 

　　施工機具設備投資小、輕便靈活、施工方便、作業(yè)面小、能耗少，所以加固費用低，具有較好的經(jīng)濟效益。