桥梁桩基沉降原因及处理方案研究

桥梁桩基沉降原因及处理方案研究

上海禹景城市规划设计有限公司201700

摘要:本文以某工程实例为基础,分析导致桥梁桩基出现沉降的原因,基于此阐述了桥梁桩基沉降的处理措施,最后总结了全文,旨在为相关单位解决桥梁桩基沉降现象提供参考意见。

关键词:桥梁桩基;沉降现象,沉降原因,解决措施

前言

在我国经济发展的当前,我国交通事业进入了极速发展阶段,桥梁作为运输事业的主要通道,也在不断的发展。依据相关数据显示,我国已经建成的桥梁总数为55万座左右,每年新建的桥梁以万为基准正在持续增长。

一、工程实例

本文以某工程案例为基础,桥梁为预应力混凝土简支箱梁桥,规格为:40×44m,桥梁桩基直径为1.50m,桩基长度为45m,施工现场土质为粘图层,建设周期为15个月。桥梁下部结构为墩式(圆柱),直径为,高度为5m—12m,桥台呈U型式桥台。

二、桥梁桩基沉降概述

(一)定义

随着交通运输行业的不断发展,传统的桥梁设计难以满足当前需求。在多元化时代背景下,对桥梁建设质量,桥梁施工工艺提出了更高的要求。桥梁桩基沉降主要是因为受到荷载力(纵向)地基、承台、木桩等作用力的影响,在土层公共作用下使得桥梁桩基出现沉降现象。在开展桥梁桩基沉降工作中,需要先了解导致桥梁桩基出现沉降的因素,深入分析各类因素,从源头入手,合理掌握桩基处理措施关键点,进而才能够最大程度降低桥梁施工建设中出现沉降的几率,确保桥梁工程的使用性能,延长桥梁工程的使用寿命。

(二)影响因素

桩基之间的间距大小,一旦桩基之间的间距增加,就会降低地基变形,进而降低桩基沉降率。通过变形曲线能够得知,桩间距小的情况下,地基整体压缩变形不会受到荷载水平、土质带来的影响。桩基距离增加到一定数值之后,群桩沉降同样不会受到土质、荷载水平的影响,均是以桩基间距就按土层变形导致。不仅如此,承台的设置方式、打孔桩、钻孔桩也会导致桥梁桩基出现沉降现象。

三、桥梁桩基出现沉降的原因

基于上述的工程案例,桥梁桩基沉降属于群桩沉降,导致桥梁桩基沉降现象出现的原因如下:

(一)端承型沉降原因

端承型群桩是由端承桩群体组成,是桥梁工程的基础桩群。由于端承型群桩承载的是刚硬的持续力,在桥梁上部的承载重力需要借助承台,传递给端桩基、地下,进而桩基受到的承载力较大,桩底土层不会出现沉降现象,因此,很难出现刺入式端桩基沉降现象,导致桩基两侧的摩擦力也随之减少。总而言之,端承型沉降桩基侧面受到剪应力、传递力的影响较小。针对端承型沉降桩基,可以将群桩视作单桩,只会对持力层产生综合效力影响。忽视单位桩、承台之间的作用力,不讲其列入考虑范围内,依据桩基的承载强度,开展估算工作。这也就是说只有在持力层软弱的情况下,才会出现桩基沉降现象。

(二)摩擦型沉降原因

摩擦型沉降导致群桩沉降,在沉降因素分析上相比承载型沉降因素分析难度要大很多。其原因是因为端承型群桩属于单桩与单桩模式,单桩与承台之间的联系性不大,因此在沉降因素分析中,这类情况可以忽略不计。但摩擦型群桩各个桩基之间能够相互影响,主要是以摩擦型桩基受到的力为主,将桥梁上部的荷载重量借助摩擦力的形式将力传递下去,在不同的个体桩基之间,桩基与桩基土之间会出现叠加应力。桩基会受到承载力、摩擦力的双重影响,端顶的承载力不会受到外界的影响、干扰。因此,在开展群桩承载强度时,不能只是简单的叠加单桩承载强度,受到群桩之间的影响,使得群桩出现沉降现象。

四、桥梁桩基沉降处理措施

依据上述实际工程案例,分析其沉降原因,总结出以下几点桥梁桩基沉降处理措施,主要如下:

(一)分析沉降类型

不管是端承型还是摩擦型桩基沉陷,在沉降分析中,均需要综合考虑地基性质、桩基间距、桩基荷载强度等。主要是因为不同土质对地基形变影响、桩基沉降影响概率均存在着较大的差异性。随着荷载强度的增加,可能会使得桩基的沉降概率下降,在这类情况只需要考虑由地基引发的沉降现象。总而言之,荷载强度也会影响桩基沉降分析。承台的不同设置方式,对桥梁上部的荷载、桥梁下部的桩基承载力也各不相同。由此可见,在桥梁桩基沉降处理工作中,必须要结合实际情况,分析沉降类型,进而才能够提升桥梁桩基沉降处理效率与质量。

(二)控制桩基质量

对原桩基的侧面、底部关注压浆,采取高压注浆的方式,利用水泥浆提升土层的渗透性,强化土层的镇压作用,加固桩基,增加其稳定性,通过提升桥梁土层的密度,增加桥梁土层的承载力,以此提升地基的承载强度,强化桩基应用质量。高压注浆本身属于一项地下工程,开展注浆的范围在地下。所以,在实际应用中,无法对地下的注浆效果进行检验,还存在着一定的局限性。这就要求相关技术人员在开展压浆作业时,要合理借助灌注的桩基,将压浆管道预埋,确保高压注浆能够直接将注浆送达到桩基底部,以此确保高压注浆的质量与效率。

(三)强化桩基稳定

增加桩基稳定性,要在原本的桩基旁设置一定数量的钻孔桩,进而能够实现桩基加固。需要注意的是,为了确保桥梁的使用性能,在开展桩基加固之后,还需要结合实际工程情况选择相应措施,增加桩基骨架的劲性,强化新建桩基与原桩基之间的连接性,更好的与承台连接。确保新桩基与旧桩基两者间能够组建成一个有机整体,工程承载来自桥梁上的各类作用力。此类施工,还可以将承台的上部分梁体作为顶升平台,临时对两侧的支撑进行施工,最大程度降低新桩基对旧桩基的影响。

(四)落实排水工作

沉降段高发区域,需要强化桥梁路面排水工作,避免桥梁路面长时间积水,影响桥梁路面的稳定性,使得桥梁路面的承载力降低,进而影响桥梁桩基的稳定性,使得沉降现象出现。可以在桥梁路面设置相应的排水沟,排水管等,最大程度降低桥梁路面对桩基的影响。

(五)提升设计质量

在进行桩基钢筋配置工作中,必须要确保桩基设计质量,才能够确保桩基质量,避免出现桩基沉降现象。在设计工作中,还要依据桩基内力,结合实际情况开展。目前应用的桩基钢筋布置方式包括:(1)依据弯矩开展设计,这里的弯矩指的是最大弯矩,从桩顶延伸最大弯矩,延伸到1/2的位置,将锚固定位置确定出来,减少1/2配筋,钢筋延伸到下一个锚固定位置、素混凝土位置,在软土基层中开展桩基沉降处理。(2)延伸桩基主筋,在桩基的底部,将桩基主钢筋延伸1/2到土层内,从承受力、沉降处理成本等方面考虑。第一种设计方案更加合理,因此,在桩基设计工作中得到了广泛的应用。通过实际工程案例应用,发现第一类设计方式能够降低桩基沉降现象,从一个层面实现了桩基沉降的控制。

结束语

综上所述,从本文的案例分析能够得知,影响桩基沉降的因素较多,需要具体情况具体处理。依据沉降情况,分析导致沉降的原因,进而选择最佳的桥梁桩基沉降处理技术,全面提升桥梁建设质量,为我国桥梁工程建设中桩基沉降提供一些技术参考。

参考文献:

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