橋梁加固設(shè)計(jì)錨桿靜壓樁技術(shù)應(yīng)用研究

李紅、李偉斌

（1.南昌市公路事業(yè)發(fā)展中心南昌分中心，江西南昌330000；2.江西華昌企業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司，江西南昌330000）

0 引言

橋梁加固設(shè)計(jì)階段中，對于錨桿靜壓樁技術(shù)的應(yīng)用有著一定的要求，因此該類工程項(xiàng)目開展是需要根據(jù)橋梁加固設(shè)計(jì)的原則，合理選用錨桿靜壓樁技術(shù)，確保各方面的參數(shù)都能夠達(dá)到加固設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)需要。

1 錨桿靜壓樁的設(shè)計(jì)

1.1 單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值

錨桿靜壓樁是比較獨(dú)特的一種施工技術(shù)，該技術(shù)和其他施工技術(shù)對比分析，將錨桿通過靜壓方式壓入地基結(jié)構(gòu)之后，單樁豎向承載力比較高，主要是通過樁體結(jié)構(gòu)和樁端平面位置上土體摩擦容許承載力所組成。經(jīng)過目前的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和試驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)該樁體形式的總體承載性能符合要求，完全可以滿足我國的國家標(biāo)準(zhǔn)，不會給樁體結(jié)構(gòu)性能和使用產(chǎn)生任何的不利影響[1]。

1.2 壓樁力

靜壓樁結(jié)構(gòu)的壓樁力是重要的技術(shù)參數(shù)，按照我國目前的標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)過試驗(yàn)檢測，發(fā)現(xiàn)該參數(shù)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.3 設(shè)計(jì)規(guī)則

橋梁是我國重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，在橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中，加固環(huán)節(jié)應(yīng)用錨桿靜壓樁施工技術(shù)，方案設(shè)計(jì)階段必須考慮到橋梁運(yùn)行環(huán)境和結(jié)構(gòu)形式，了解橋梁的具體情況，分析基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形態(tài)與性能，了解承載力標(biāo)準(zhǔn)要求，以提高總體加固效果。此外，分析了解現(xiàn)場的硬層或者基巖深度參數(shù)，通過地質(zhì)鉆探施工方式了解現(xiàn)場的具體情況，分析各個土層結(jié)構(gòu)的地質(zhì)條件，分析受力條件要素，讓兩者組合形成整體的形式，保證加固性能合格[2]。

2 錨桿靜壓樁技術(shù)在橋梁加固設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 錨桿靜壓樁施工

在該項(xiàng)工作開展的階段需要按照橋梁架構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，需要確定涉及的施工參數(shù)，對于存在施工異議的地方要進(jìn)行二次分析，了解到施工需求，做好相關(guān)參數(shù)的控制。

2.1.1 測量定位與壓裝機(jī)就位。樁體的中心部位上應(yīng)該使用驅(qū)動短鋼筋的結(jié)構(gòu)形式，如果現(xiàn)場施工地質(zhì)條件為軟土形式，需要保證打樁機(jī)按照規(guī)定的程序進(jìn)行短鋼筋的擠壓施工，以滿足工程的施工標(biāo)準(zhǔn)和要求。基于此，在打樁機(jī)安裝到規(guī)定位置上就可以進(jìn)行打樁施工。打樁機(jī)符合要求之后，進(jìn)行現(xiàn)場的安裝與調(diào)試作業(yè)，保證位置精度符合要求。在該環(huán)節(jié)中，打樁機(jī)的夾緊口應(yīng)用地面樣品樁進(jìn)行對比檢測，符合要求即可進(jìn)行后續(xù)施工[3]。

2.1.2 吊裝喂樁。從目前施工情況分析，靜壓預(yù)制樁的單節(jié)長度一般不超過12m，通常都可以使用打樁機(jī)直接提升以及打入施工。在施工作業(yè)環(huán)節(jié)，根據(jù)要求進(jìn)行吊裝喂樁，保證施工合格。將樁體結(jié)構(gòu)壓入施工位置上之后，通過單點(diǎn)吊裝的方式進(jìn)行起吊作業(yè)，在起吊環(huán)節(jié)要做好錨孔深度檢測，同時(shí)將孔內(nèi)雜物清理干凈，不會影響總體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。在該項(xiàng)工作開展的階段中要綜合項(xiàng)目的實(shí)際情況，在了解結(jié)構(gòu)需求的基礎(chǔ)上，對涉及的樁體方位進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，做好靜壓樁的結(jié)構(gòu)以及長度的計(jì)算，并且對施工過程涉及的施工距離進(jìn)行科學(xué)部署，以提高各項(xiàng)工作的施工質(zhì)量。

2.1.3 鉆探勘測及鉆孔。錨桿靜壓樁施工環(huán)節(jié)，鉆孔是重要的工序，對于工程的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，所以需要做好現(xiàn)場環(huán)境的勘察和分析確定。在鉆探工作開始前，技術(shù)人員進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行環(huán)境勘察與分析，詳細(xì)地測量鉆孔的位置，并且對于土體性質(zhì)做出詳細(xì)分析與判斷，經(jīng)過多方面分析之后才能進(jìn)行鉆孔施工。在鉆孔工作進(jìn)行時(shí)，工作人員不能處于設(shè)備轉(zhuǎn)動的范圍內(nèi)，且不能處于垂直軸的下部，只能在鉆頭一側(cè)，且不能在轉(zhuǎn)動位置放置任何的工器具和物品。在鉆桿的延伸操作的環(huán)節(jié)，工作人員不能戴手套操作，且要按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行。鉆探工作實(shí)施階段，加強(qiáng)鉆孔設(shè)備的速度控制，并且隨時(shí)檢測鉆孔深度尺寸，如果在鉆進(jìn)階段出現(xiàn)卡鉆的情況，需要按照處理工序和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。整個鉆探施工階段必須做好各個鉆孔參數(shù)的記錄，比如土體性質(zhì)、鉆孔深度等，為質(zhì)量控制提供基礎(chǔ)，也能夠保證施工達(dá)到真實(shí)、可靠的要求。更換鉆具環(huán)節(jié)，做好鉆桿數(shù)量的管控，還要加強(qiáng)鉆孔深度檢測。通過計(jì)算之后，達(dá)到超前距的長度之后，按照地質(zhì)條件確定相應(yīng)數(shù)據(jù)信息，然后設(shè)計(jì)鉆孔施工，各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到工程的要求。根據(jù)施工工藝逐一施工，提高施工質(zhì)量水平[4]。

2.1.4 種植錨桿。因?yàn)槲覈芏嗟貐^(qū)都有軟土地質(zhì)條件，這種情況之下應(yīng)用錨桿可以提升應(yīng)力，保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)達(dá)到承載性能的要求，還能夠防止發(fā)生基礎(chǔ)沉降的問題，從而促進(jìn)總體的穩(wěn)定性、安全性的提升。錨桿的強(qiáng)度一般都比較高，較之其他基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式成本較低，經(jīng)濟(jì)效益明顯。結(jié)合不同基礎(chǔ)形式，保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的支護(hù)強(qiáng)度合格，確保基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)性能合格的情況之下，盡可能降低成本，實(shí)現(xiàn)綜合效益的提升。錨孔鉆孔工作結(jié)束后，開始在孔內(nèi)種植錨桿，然后將錨桿埋入到孔內(nèi)，并且做好維護(hù)與管理工作。

2.1.5 混凝土澆筑。錨桿靜壓樁施工達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求后，需要實(shí)施基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的澆筑施工，這是樁體結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵工序，對于整體的性能產(chǎn)生直接的影響。基于此，在混凝土澆筑作業(yè)階段，應(yīng)該做好如下幾個環(huán)節(jié)的工作：

其一，錨桿靜壓樁澆筑施工環(huán)節(jié)，通常是應(yīng)用分層下料、分層振搗施工的方式，結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，合理確定分層結(jié)構(gòu)的厚度，單層厚度在40cm 以內(nèi)，還要落實(shí)澆筑結(jié)構(gòu)厚度的控制。

其二，澆筑時(shí)，必須做好連續(xù)墻模板結(jié)構(gòu)的管理與維護(hù)，澆筑施工后需要做好鋼筋清理工作，消除任何質(zhì)量問題和影響。

其三，分層下料工作全部完成后，應(yīng)用振搗棒開始振搗施工，振搗的頻率符合工程的標(biāo)準(zhǔn)要求，通常在60kHz 即可。振動環(huán)節(jié)，第一層混凝土結(jié)構(gòu)的振搗施工時(shí)間不能過長，防止給結(jié)構(gòu)性能造成不利影響。

其四，靜壓樁的澆筑施工環(huán)節(jié)，要做好溫度參數(shù)的控制，因?yàn)楹芏嗤獠恳蛩囟紩仓┕べ|(zhì)量產(chǎn)生影響，所以加強(qiáng)溫差控制尤為重要。澆筑時(shí)，溫度超出標(biāo)準(zhǔn)容易導(dǎo)致表面干燥度過高，而溫度不足時(shí)，會導(dǎo)致初凝時(shí)間過長。基于此，嚴(yán)格控制現(xiàn)場溫度顯得非常的重要，在現(xiàn)場設(shè)置完善的防護(hù)管理措施，確保不會因?yàn)橥獠凯h(huán)境給澆筑施工質(zhì)量產(chǎn)生任何負(fù)面的影響。混凝土澆筑施工階段，應(yīng)該做好現(xiàn)場溫度的管控，加強(qiáng)施工管理和控制，不會因?yàn)闇囟冉o工程的質(zhì)量造成任何的影響。比如，在冬季施工中，要做好溫度的管控，在溫度較低的情況下，需要及時(shí)做好防護(hù)處理，防止因?yàn)闇囟认陆祵こ痰馁|(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。

總之，混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工中，施工單位必須加強(qiáng)現(xiàn)場溫度檢測與控制，根據(jù)環(huán)境變化趨勢制定切實(shí)可行的應(yīng)急預(yù)案，制定出切實(shí)可行的處理措施，以保證錨桿靜壓樁的澆筑施工質(zhì)量完全合格[5]。

2.2 錨桿靜壓樁設(shè)計(jì)

在具體設(shè)計(jì)的階段中，需要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際需求，對單樁豎向極限承載力的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行確定，而后對涉及的樁壓力以及設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行綜合分析，再了解各方面參數(shù)需求的基礎(chǔ)上合理的做好細(xì)節(jié)控制，如此才能夠提高整體錨桿靜壓設(shè)計(jì)的水平。

2.2.1 單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值。錨桿靜壓樁和其他樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是基本相同的，在打入到土體結(jié)構(gòu)之后，豎向承載力主要是樁體周邊壓力以及土體摩擦力等方面。在錨桿靜壓樁承壓承載力超出極限標(biāo)準(zhǔn)值后，根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）驗(yàn)收和管理，根據(jù)樁體長度參數(shù)和地質(zhì)條件做好設(shè)計(jì)和控制。

2.2.2 壓樁力。在錨桿靜壓樁打樁力確定環(huán)節(jié)，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求計(jì)算確定靜壓力參數(shù)，以保證結(jié)構(gòu)的性能符合要求，不會影響總體的施工質(zhì)量。同時(shí)在進(jìn)行壓樁力設(shè)計(jì)的階段，還需要按照加固橋梁項(xiàng)目的實(shí)際需求做好各方面參數(shù)的設(shè)計(jì)以及計(jì)算，保證參數(shù)的應(yīng)用能夠符合各方面的壓力。

2.2.3 設(shè)計(jì)規(guī)則。錨桿靜壓樁施工技術(shù)進(jìn)行樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的加固，設(shè)計(jì)方案確定時(shí)必須考慮到橋梁的運(yùn)行實(shí)際情況，保證橋梁的原始狀態(tài)和承載力性能的要求。此外，還要做好巖層性質(zhì)的探測和分析，保證深度尺寸符合要求，各個層結(jié)構(gòu)的力學(xué)條件和特點(diǎn)需要綜合性分析。同時(shí)，設(shè)計(jì)階段應(yīng)該綜合分析原基礎(chǔ)和錨桿靜壓樁連接的特性，發(fā)揮出兩者共同作用的效果，促進(jìn)加固性能全面提升。

3 結(jié)語

綜上所述，錨桿靜壓樁技術(shù)執(zhí)行施工技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)要求，必須分析原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，以促進(jìn)橋梁加固總體性能的提升，滿足工程運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。