浅谈桥梁基础的施工与养护

2014-08-15王新

黑龙江交通科技 2014年2期

关键词：墩台沉井管柱

王新

(黑龙江省哈双高速公路管理处)

浅谈桥梁基础的施工与养护

王新

(黑龙江省哈双高速公路管理处)

一座桥梁无论设计的如何精妙，只要地基础不牢固，也无法正常使用或承担所有的荷载，甚至会因为基础的弊病对国家的经济、人民的生命安全造成不可磨灭的损失。所以桥梁基础如何正确施工与养护成为了一项重要课题，就此展开研究。

桥梁基础的施工;分类;注意事项;养护

1 桥梁基础的分类与施工方法

1.1 桥梁基础简介

桥梁基础它直接坐落在岩石或土地基上，其顶端连接桥墩或桥台，合称为桥梁下部结构。桥梁基础的作用是承受上部结构传来的全部荷载，并把它们和下部结构荷载传递给地基。因此，为了全桥的安全和正常使用，要求基础与地基要有足够的强度、刚度和整体稳定性，使其不产生过大的水平变位或不均匀沉降。

1.2 桥梁的分类与施工方法

(1)明挖基础

定义:明挖基础又称为扩大基础，是由混凝土砌筑或块石砌筑而成的大块实体基础，埋置深较浅，故也为浅基础。

施工:适用于地基承载力较好的各类土层，根据土质情况分别采用铁镐、十字镐、爆破等设备和方法开挖。

应用:明挖基础构造简单，因为所用材料不能承受较大的拉应力，所以基础的宽厚比要足够大，使之互相依附，受力时不致产生挠曲变形。这类基础的平面将根据墩台截面形状而采用矩形、圆形、T形或多边形等，而立面大多砌成台阶形。

注意事项:明挖基础适用于水流冲刷不严重，且浅层土较坚实的浅水地区，在陆地开挖基坑，对深浅、土质好坏和地下水位高低等因素，依赖性较大，尤其注意的是在水中开挖则应先筑围堰。

(2)桩基础

定义:由许多根沉入或打入土中的桩和连接桩顶的承台所构成的基础。外力通过承台分配到各桩头，再通过桩身及桩端把力传递到周围土及桩端深层土中，故属于深基础。

施工:按施工方法可分为沉桩、钻孔灌注桩、挖孔桩，其中沉桩又分为锤击沉桩法、振动沉桩法、射水沉桩法、静力压桩法。

应用:在所有深基础中，桩基础施工机械化程度较高，施工进度较快，结构是最轻，是一种较经济的基础结构，适用于土质深厚处。分为直桩、单项斜桩、双向斜桩等，分别适用于承受较大的刚度、较大的水平力、较大的荷载。

注意事项:桥梁桩基础多置于水中，所以不仅要求桩材强度高，而且要耐腐蚀。在桥梁中常用的桩材为钢筋混凝土、钢材和木材。钢筋混凝土桩的强度和耐久性均较木桩为优，多用于较大或重要桥梁，但当遇到含盐量较高的水文地质条件，也有腐蚀问题，应采取防护措施。而由于木材长度有限，强度和耐腐蚀性较低，所以木桩多用于中小桥梁，且桩顶必须埋在低水位以下，才能长期保存。

(3)管柱基础

定义:是主要用于桥梁的一种深基础，一般直径较大，最下端一节制成开口状。

施工:由于管柱基础的结构形式和受力状态类似桩基础，故其设计和计算原则与桩基础大致相同。

应用:管柱基础靠专门设备强迫振动或扭动，并辅以管内排土而下沉，适用于较复杂的水文地质条件，它不受水深限制，且下端可锚固于岩盘，无需较厚的覆盖层维持柱体稳定，基础是由分散的柱体支承于岩面，故岩面不平也易于处理。大型管柱的外形类似圆形沉井，但沉井主要是靠自重下沉，其壁较厚，而管柱是靠外力强迫下沉，其壁较薄。注意事项:注意与管桩基础的区别。

(4)沉井基础

定义:沉井是井筒状的结构物，它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。

施工:陆地下沉井均采用就地制造。在浅水中下沉井需先作围堰，填土筑岛出水面，再就地制造。在深水处下沉井，一般均采用在岸边陆地制造，浮运就位下沉。

应用:沉井基础按平面形状分，可分为圆形沉井、矩形沉井、圆端形沉井。按立面形状分，可分为柱形、阶梯型。按建筑材料分，可分为混凝土沉井、钢筋混凝土沉井、钢沉井。沉井的设计原则是，平面尺寸及其形状与高度，应根据墩台的地面尺寸、地基承载力及施工要求，力求结构简单对称、受力合理、施工方便。

注意事项:沉井基础适用于三个方面:上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，扩大基础开挖工作量大时。山区河流中，土质虽好，但冲刷大或河中有较大卵石不便桩基础施工时。岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深;采用扩大基础施工围堰制作有困难时。应注意的事项也有三个方面。沉井棱角处宜做成圆角或钝角;沉井的长短边之比越小越好;沉井分节制作。

2 桥梁基础的养护

桥梁基础的主要病害有:基础松散破裂和基础下冲空。基础埋置深度浅、易受冲刷而掏空。埋置深度不足，受冻害影响。地基不稳定，易产生滑移或倾斜。基础置于风化石层上，风化部分未处理好。经水流冲刷而掏空或悬空。受地震时的剪切作用，易产生裂缝等。而针对这些我们应该做出及时的养护与保护。

对于桥梁的养护我们应该做到以下七点:保持桥梁墩台基础附近河床的稳定。必须保持基础结构表面的整洁。对因长期受大气影响，雨水侵蚀，而发生灰缝脱落的圬工砌体，应清除缝内杂物，重新用水泥砂浆勾缝。基础局部掏空，护底、护坡等构筑物局部损坏，应及时分析情况抓紧修复。当损坏严重时，应按损坏情况采取加固措施，°对严寒地区的桥梁墩台基础的养护，应特别重视采取防冻措施。对于大桥及特大桥应在桥梁墩台设置沉降观测点。