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摘 要:当前我国的经济发展水平有了非常明显的发展,同时我国的基础设施建设也不断的完善,所以在交通行业发展的过程中也出现了非常多的桥梁,这样一来也使得交通的压力大大的减弱,桩基设计和施工的过程中,其质量会对桥梁整体的质量产生了非常大的影响,所以必须要对这一问题予以高度的重视。本文主要对桥梁桩基施工设计的质量控制进行简要的分析和阐述。
关键词:桥梁桩基;施工设计;优化质量
当前我国人民的生活水平有了非常显著的提升,此外城市发展水平也到达了前所未有的水平,而在这种社会发展的形势下,我国的桥梁建设工程也正在逐步的成为热门的工程,桥梁桩基的设计和建设质量会直接影响到工程建设的水平,所以在设计和施工的过程中,必须要从每一个重要环节做好工程质量控制工作,只有这样,才能更好的保证桥梁的正常使用。
1 桥梁桩基的设计
1.1 桩基设计内容
桥梁工程桩基设计的内容,主要包括:桩型选择及方案对比、择、桩基几何参数的选定、单桩桩基结构型式选(轴向及横向)承载力的确定、桩基础地基应力计算、桩顶传递荷载结构形式的选定、地基变形分析、桩身与桩帽结构设计、地基梁及承台的配筋及构造设计、桩位平面布置设计、群桩效应分析、桩身强度验算、环境对桩的侵蚀、腐蚀及磨损作用及相应的防护措施的考虑、对桩基施工时不良环境效应的预估。
1.2 桩基设计原则
1.2.1 桩基荷载的作用。在桥梁桩基设计的过程中,桥梁所要承受的荷载大体分为两种形式,一种是永久荷载,一种是可变荷载,由于施工中会受到很多因素的影响,所以还会出现偶然荷载,永久荷载是一种桥梁桩基上部结构的应力和自重对桥梁产生的影响。可变荷载通常就是指车辆制动和牵引过程中所产生的作用力。而偶然荷载通常就是一些自然灾害因素对桩基构成的影响。
桥梁桩基在运行的过程中所承受的荷载有很多,所以在设计的时候,一定要充分的考虑到桥梁的实际状况,对荷载予以合理的组合处理。一般情况下,荷载组合通常可以分成两种形式,一个是承载力本身已经处在了承受的极限,这样就使得桩基已经处在承受力的边缘。在这种状态下,结构自身的安全性和稳定性都不是非常强,所以已经不能再承受其他的荷载和作用力。另外一种就是在正常达到了极限状态的情况,这种情况下,桩基已经处在了正常使用时所能承受的变形能力,因此也要对其变形的具体情况予以严格的控制。
1.2.2 侧向承载力。侧向承载力会受到很多因素的影响,第一,在设计的时候,应该保证结构自身的重力和其他方面的应力都应该处在结构所能承受的最大极限内。其二就是桩体自身所能承受的水平力,最后一点需要考虑的一个内容就是底盘所产生的侧向承载力大小,当前在桥梁施工的过程中相关规定明确表示桩头水平的位移量一定要在桩径长度的1%之内。
1.2.3 负摩擦力。如果桩基周围的底层产生沉陷问题的主要你原因是地表开挖或者是地下水开采过度的话,底层相对于桩体而言就会出现一定的向下滑动,土壤会对桩基产生方向朝下的作用力,这样就会使得桩轴本身的作用力明显的提高,而这种力在桩基运行的过程中就会形成负摩擦力,在对这一作用力进行计算的时候必须要考虑多个公式的要求,如果是一些短期的作用或者是荷载,在计算中是可以忽略不计的。
1.2.4 基桩间距。桩基在施工的过程中存在着最小间距的规定,在施工的過程中需要充分的做到以下几点,首先就是要尽量减少相邻桩基对施工的影响,其次就是要减少群桩效应对施工所产生的不利影响,因为桩基在承受荷载的时候,相邻桩之间的影响就会出现一部分的重叠,这样就会出现群桩效应,如果桩之间的间距过小,就可能会给施工造成一定的障碍,或者是出现承载力明显下降的情况,如果要想让群桩在受力的时候每个桩之间都不产生影响,间距必须要保持在桩径长度的6到8倍之间,在工程应用的过程中是很难让人接受的,很多国家的规范都使基桩之间最小的间距应该是桩头直径的3.5倍左右,不然就会使得水平底盘的反力系数受到很大的不利影响。
2 桥梁工程桩基施工工艺及质量控制
2.1 钻孔灌注桩
2.1.1 施工工艺。施工工艺。钻孔灌注桩的施工流程如下。桩位放样→装设护筒→钻机进场→钻孔→清孔、泥浆检测→装吊钢筋笼→下导管→灌注混凝土前的准备工作→钻机移位→汽车吊就位→浇筑水下砼→拆、拔护筒→清理桩头。
2.1.2 质量控制
(1)在清理的过程中一定要充分的考虑到设计和施工的要求,同时还要对孔内的泥浆密度进行适当的控制,在清孔施工结束滞后,一定要对质量进行严格的检查,如果发现有质量问题,必须要采取有效的措施对其予以控制和处理。
(2)导管的预埋深度应该符合相关的规定和要求,对桩基灌注的时间不能太长,这样才能保证混凝土自身的流动性,同时导管也不能出现十分严重的漏水现象,对施工中所使用的机械一定要重视保养工作,如果发生停电的状况一定要用发电机来保持施工的正常进行,避免断桩现象的产生。
2.2 人工挖孔桩
2.2.1 施工工艺。施工工艺。施工现场中采用人工挖孔桩一般有如下几个步骤:现场准备→释放中线→定位护筒→提吊设备安装→制定出渣路线→人工挖掘→护壁→成孔质量检测→下钢筋笼→混凝土浇筑。在进行人工挖孔桩之前。应根据桩的轴线向引出四个桩心控制点。并钉牢在桩孔附近的木桩上。
2.2.2 质量控制措施
(1)在进行施工准备的过程中一定要注意在桥梁开挖之前要对桥梁的孔庄中心进行一定的测量,同时在桩基施工现场还要设置一个排水破,这样就可以保证施工地点的积水能够及时排出。
(2)在进行挖空的时候主要是通过施工人员的手动操作对其进行一定的处理,在进行桥梁桩基施工的时候通常要将挖孔和混凝土护壁进行交替施工,在浇筑一定的厚度之后一定要对其进行有效的养护,同时混凝土护壁的厚度也应该达到相关的标准和要求,在挖空的过程中一定要保证强度一致,尽量避免施工过程中产生误差,保证工程的施工质量。
(3)孔内爆破。首先布孔和对位,再钻孔,进行炮孔检查与装药,堵塞炮眼,最后启动爆破。
(4)定位护筒时为了保证钢护筒的位置埋设准确、稳固,不出现偏差,应在护筒上部开设1~2个溢浆孔,用粘土填实护筒与坑壁之间的空隙。有多个桩孔同时成孔,邻近的孔尽量交错事故,避免桩基之间相互影响,导致周围地基变形土体划移。
结束语
桥梁桩基施工在桥梁施工中发挥着非常重要的作用,其质量对整个工程的质量和安全都会产生非常大的影响,所以为了更好的保证施工的质量和水平,必须要采取有效的措施对其予以充分的控制,这样才能为工程的顺利进行创造条件,从而给整个工程的质量提供保障。
参考文献
[1]唐志成.土工离心模型试验原理及误差问题[J].重庆交通学院学报,1989,(4).
[2]高忠.单桩轴向荷载传递的理论分析[J].大同职业技术学院学报,1998,(1).
关键词:桥梁桩基;施工设计;优化质量
当前我国人民的生活水平有了非常显著的提升,此外城市发展水平也到达了前所未有的水平,而在这种社会发展的形势下,我国的桥梁建设工程也正在逐步的成为热门的工程,桥梁桩基的设计和建设质量会直接影响到工程建设的水平,所以在设计和施工的过程中,必须要从每一个重要环节做好工程质量控制工作,只有这样,才能更好的保证桥梁的正常使用。
1 桥梁桩基的设计
1.1 桩基设计内容
桥梁工程桩基设计的内容,主要包括:桩型选择及方案对比、择、桩基几何参数的选定、单桩桩基结构型式选(轴向及横向)承载力的确定、桩基础地基应力计算、桩顶传递荷载结构形式的选定、地基变形分析、桩身与桩帽结构设计、地基梁及承台的配筋及构造设计、桩位平面布置设计、群桩效应分析、桩身强度验算、环境对桩的侵蚀、腐蚀及磨损作用及相应的防护措施的考虑、对桩基施工时不良环境效应的预估。
1.2 桩基设计原则
1.2.1 桩基荷载的作用。在桥梁桩基设计的过程中,桥梁所要承受的荷载大体分为两种形式,一种是永久荷载,一种是可变荷载,由于施工中会受到很多因素的影响,所以还会出现偶然荷载,永久荷载是一种桥梁桩基上部结构的应力和自重对桥梁产生的影响。可变荷载通常就是指车辆制动和牵引过程中所产生的作用力。而偶然荷载通常就是一些自然灾害因素对桩基构成的影响。
桥梁桩基在运行的过程中所承受的荷载有很多,所以在设计的时候,一定要充分的考虑到桥梁的实际状况,对荷载予以合理的组合处理。一般情况下,荷载组合通常可以分成两种形式,一个是承载力本身已经处在了承受的极限,这样就使得桩基已经处在承受力的边缘。在这种状态下,结构自身的安全性和稳定性都不是非常强,所以已经不能再承受其他的荷载和作用力。另外一种就是在正常达到了极限状态的情况,这种情况下,桩基已经处在了正常使用时所能承受的变形能力,因此也要对其变形的具体情况予以严格的控制。
1.2.2 侧向承载力。侧向承载力会受到很多因素的影响,第一,在设计的时候,应该保证结构自身的重力和其他方面的应力都应该处在结构所能承受的最大极限内。其二就是桩体自身所能承受的水平力,最后一点需要考虑的一个内容就是底盘所产生的侧向承载力大小,当前在桥梁施工的过程中相关规定明确表示桩头水平的位移量一定要在桩径长度的1%之内。
1.2.3 负摩擦力。如果桩基周围的底层产生沉陷问题的主要你原因是地表开挖或者是地下水开采过度的话,底层相对于桩体而言就会出现一定的向下滑动,土壤会对桩基产生方向朝下的作用力,这样就会使得桩轴本身的作用力明显的提高,而这种力在桩基运行的过程中就会形成负摩擦力,在对这一作用力进行计算的时候必须要考虑多个公式的要求,如果是一些短期的作用或者是荷载,在计算中是可以忽略不计的。
1.2.4 基桩间距。桩基在施工的过程中存在着最小间距的规定,在施工的過程中需要充分的做到以下几点,首先就是要尽量减少相邻桩基对施工的影响,其次就是要减少群桩效应对施工所产生的不利影响,因为桩基在承受荷载的时候,相邻桩之间的影响就会出现一部分的重叠,这样就会出现群桩效应,如果桩之间的间距过小,就可能会给施工造成一定的障碍,或者是出现承载力明显下降的情况,如果要想让群桩在受力的时候每个桩之间都不产生影响,间距必须要保持在桩径长度的6到8倍之间,在工程应用的过程中是很难让人接受的,很多国家的规范都使基桩之间最小的间距应该是桩头直径的3.5倍左右,不然就会使得水平底盘的反力系数受到很大的不利影响。
2 桥梁工程桩基施工工艺及质量控制
2.1 钻孔灌注桩
2.1.1 施工工艺。施工工艺。钻孔灌注桩的施工流程如下。桩位放样→装设护筒→钻机进场→钻孔→清孔、泥浆检测→装吊钢筋笼→下导管→灌注混凝土前的准备工作→钻机移位→汽车吊就位→浇筑水下砼→拆、拔护筒→清理桩头。
2.1.2 质量控制
(1)在清理的过程中一定要充分的考虑到设计和施工的要求,同时还要对孔内的泥浆密度进行适当的控制,在清孔施工结束滞后,一定要对质量进行严格的检查,如果发现有质量问题,必须要采取有效的措施对其予以控制和处理。
(2)导管的预埋深度应该符合相关的规定和要求,对桩基灌注的时间不能太长,这样才能保证混凝土自身的流动性,同时导管也不能出现十分严重的漏水现象,对施工中所使用的机械一定要重视保养工作,如果发生停电的状况一定要用发电机来保持施工的正常进行,避免断桩现象的产生。
2.2 人工挖孔桩
2.2.1 施工工艺。施工工艺。施工现场中采用人工挖孔桩一般有如下几个步骤:现场准备→释放中线→定位护筒→提吊设备安装→制定出渣路线→人工挖掘→护壁→成孔质量检测→下钢筋笼→混凝土浇筑。在进行人工挖孔桩之前。应根据桩的轴线向引出四个桩心控制点。并钉牢在桩孔附近的木桩上。
2.2.2 质量控制措施
(1)在进行施工准备的过程中一定要注意在桥梁开挖之前要对桥梁的孔庄中心进行一定的测量,同时在桩基施工现场还要设置一个排水破,这样就可以保证施工地点的积水能够及时排出。
(2)在进行挖空的时候主要是通过施工人员的手动操作对其进行一定的处理,在进行桥梁桩基施工的时候通常要将挖孔和混凝土护壁进行交替施工,在浇筑一定的厚度之后一定要对其进行有效的养护,同时混凝土护壁的厚度也应该达到相关的标准和要求,在挖空的过程中一定要保证强度一致,尽量避免施工过程中产生误差,保证工程的施工质量。
(3)孔内爆破。首先布孔和对位,再钻孔,进行炮孔检查与装药,堵塞炮眼,最后启动爆破。
(4)定位护筒时为了保证钢护筒的位置埋设准确、稳固,不出现偏差,应在护筒上部开设1~2个溢浆孔,用粘土填实护筒与坑壁之间的空隙。有多个桩孔同时成孔,邻近的孔尽量交错事故,避免桩基之间相互影响,导致周围地基变形土体划移。
结束语
桥梁桩基施工在桥梁施工中发挥着非常重要的作用,其质量对整个工程的质量和安全都会产生非常大的影响,所以为了更好的保证施工的质量和水平,必须要采取有效的措施对其予以充分的控制,这样才能为工程的顺利进行创造条件,从而给整个工程的质量提供保障。
参考文献
[1]唐志成.土工离心模型试验原理及误差问题[J].重庆交通学院学报,1989,(4).
[2]高忠.单桩轴向荷载传递的理论分析[J].大同职业技术学院学报,1998,(1).