锚杆静压桩技术在桥梁加固设计中的应用探讨

2016-10-27赵恒革

黑龙江交通科技 2016年9期

关键词：压桩静压桥墩

赵恒革

（黑龙江省佳木斯高速公路管理处，黑龙江佳木斯 154000）

锚杆静压桩技术在桥梁加固设计中的应用探讨

赵恒革

（黑龙江省佳木斯高速公路管理处，黑龙江佳木斯 154000）

静压桩的作用机理以及施工要去等方面都做了详细的介绍，希望能够与行业内的各位同行朋友相互交流学习，以期共同进步。

锚杆静压桩；桥梁设计；加固修复

1 使用锚杆静压桩对桥梁地基进行加固的具体机理及设计规划

1.1对桥墩地基加固的方法

在桥墩基础的边缘或者下面加上静压桩，让其和原来的基础形成一个整体。共同受力，以加大地基的承受能力，实现加固的目标。

1.2加固桥墩的结构的作用机理

在进行加固之前，桥梁的全部重量都是压在之前的旧的地基之上的，地基是在承受着建筑物的全部重量的情况下进行加固的，所以，如果桥梁在加固时没有车辆通过，那么静压桩基本上是不受力的。只不过随着时间的流逝，原来的底层在恒定压力的作用下，土体发生徐变或滑动，是原来土体所承受的一些压力转移到了预设好的静压桩上，不过这种转移不是很大，因此，只有建筑物增加新的载荷时，静压桩才会起作用。所以，静压桩加固地基有这么几个特点：（1）静压桩和旧的土层地基一起受力。（2）静压桩的形变规模比土基要大上很多倍。（3）静压桩和土体不是同时受力的，是在土体受力承受不住的时候，静压桩开始介入工作。

1.3锚杆静压桩的设计

（1）单桩竖向的最大承压力标准值

锚杆静压桩和其他的各种桩一样，在埋入地基后依靠装周与土壤摩擦和桩端面的允许承载力组成的单桩竖向承载力。依据地基土壤的特性以及桩的长度就可以按照《建筑桩基技术规范》（J GJ94 -94）的要求进行设计：

在这个公式中，Quk表示单桩竖向最大承载能力的标准值；u表示桩身的周长；qsik表示桩旁第i层土的最大侧阻力标准值；li表示桩插入第i层土的深度；qpk表示最大端阻力标准值；Ap表示桩端的面积。

（2）压桩力

依据《锚杆静压桩技术规程》（YBJ227-91）：

在这个公式中，Pp表示设计最终的压桩力（kN）；Kp表示压桩力系数，和土质、桩的材料、桩截面的形状、压桩的速度等因素相关。可以做个试验测定。一般情况下，在粘土中使用115，在黄土或者填装土中使用210。

1.4施工设计的规则

（1）锚杆静压桩桥墩基础加固的施工工艺流程，其基本流程步骤是，第一步，定位；第二步，挖凿桩位孔和锚杆孔；第三步，加工制作锚杆及将锚杆埋入锚杆孔位；第四步，维护修护打好的装位孔和锚杆；第五步，将压桩反力架安装到位；第六步，将第一个桩放入装位孔中，并进行校正；第七步，将桩压实；第八步，记录压桩时的深度和压力值；第九步，安装下一个桩，并进行校正；第十步，使用硫磺胶泥封好桩位或者焊接好桩位；第十一步，将桩压实……直到将所有桩都打好后，进行最后的深度和压桩力验收；将压桩反力架拆掉；将桩头切割好；将空位清理好；最后进行最后一个班步骤，将桩封好。

（2）锚杆静压桩桥墩基础加固的施工步骤，首先需要了解施工地区的桩位的土层情况以及压桩时可能会遇到的阻力，然后将施工的各种事项准备好。准备好后，严格按照设计图上的要求预制的各个锚杆桩，预制的时候，锚杆内控的位置需要精准无差。修正平加固部位的土层后，遵照设计图纸的要求制作钢筋混凝土平台，平台上要事先留好桩体孔的位置，然后事先埋入压桩设备的各个固定零件。接下来安装压桩主设备，遵循压桩施工的流程进行各节桩的施工，接桩时，必须用硫磺砂浆接桩，然后用锚杆咬合。装在梁柱内的压力表必须在压桩的时候准确地测量出压桩的压力值。等静压桩施工完成后，要将桩头的混凝土打碎，露出里面的钢筋，然后浇筑承台，和之前的旧基础锚固连接在一起。

2 锚杆静压桩加固桥墩地基施工时的注意事项

压桩的时候需要连贯完成，尽量不要中途停下，如果不得不停下，要尽量贾少停下的时间。

如果插桩到位，开始进行压桩的时候，出现大幅度的桩尖走偏和倾斜，在采取强制固定措施之后，仍然出现走位和倾斜，那一定是桩尖下面遇到了障碍物。解决的办法是先将桩拔出来，把障碍物清除干净后，在重新回填土插桩。

当压装机向上抬起时，可以用最大的力压在桩顶，这时操作停车“进一进”的方法，有可能使桩能够以缓慢的速度穿过砂层。另外，在施工的时候，要做好每一根桩的压桩记录。

综合来说，锚杆静压桩技术的关键在于静压，也就是说避免了巨大的冲击力的效应，降低了桩周围的土体隆起程度和水平挤压程度，因此降低了对周围环境的影响。施工时打入的静压桩对原来就有的工程桩的影响也很小。此外我国桥梁众多，损坏量也大，有些桥梁随着社会经济的发展，已经不能满足需求，需要提升承载量。因此，许多桥梁就需要修复。目前，我国面对这种情况基本上有两种方案，第一种就是将旧桥梁拆掉重建，第二种方案就是采用各种维修加固的方法进行抢修，以期延长桥梁的使用寿命。然而，第一种方法虽然彻底解决了桥梁问题的隐患，但毕竟耗费钱财过多，若能够节省资源金钱，就要节省，因此，采用第二种方法是比较妥善的方法。不仅花钱少，而且却能够针对性的解决一些问题。收到花小钱办大事的效果。因此，锚杆静压桩桥梁基础加固技术很值得大力推广。他的优点很明确，能够迅速阻止桥梁基础的沉降，对于不能重建的桥梁有奇效。这个技术的传荷过程和受力情况明确，能够测量出每一根桩柱的受力值以及插入土层的深度。施工的质量有可靠保障。并且在施工的过程中，没有震动、噪音和污染等，绿色环保。而且还投资少，设备简单，施工便捷，消耗能源少等优点，因此，在我国这样的拥有众多桥梁而经济不够发达的国家来说，具有很大的推广价值。

［1］牛晓斐，刘立争.桥梁承载能力检测评定技术在桥梁加固设计中的应用［J］.建筑技术开发，2014，（8）：6-11.

［2］贾强，应惠清，张鑫锚.杆静压桩技术在既有建筑物增设地下空间中的应用［J］.岩土力学，2009，（7）：2053 -2057，2090.

［3］贝震宇.锚杆静压桩技术在新建工程中的应用［J］.中国新技术新产品，2009，（5）：81.