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摘要:完工墩臺或竣工通車運營的橋梁,因樁基承載力不足引起樁墩下沉,采用錨桿靜壓樁加 
固橋梁樁基,是種行之有效的處理方法.本文介紹福建省漳龍高速公路書廳高架橋錨桿靜壓樁 
加固樁基施工,供類似橋梁樁基下沉處理借鑒. 
關(guān)鍵詞:橋梁工程;樁基加固;錨桿靜壓樁;處理方法 


0 前言 
福建省漳龍高速公路書廳高架橋全長:1518.5m,橋面凈寬:雙幅11.75×2×0.5m,單孔跨徑:L=25m.灌注樁基礎(chǔ),雙柱式墩,T梁準(zhǔn)連續(xù)上部構(gòu)造.在架梁施工過程中,發(fā)現(xiàn)已安裝T梁局部橋孔墩柱基樁有下沉的趨勢.經(jīng)靜載試驗結(jié)果驗證,是磨擦樁承載力不足引起,在絕大部分柱墩已完成的特定條件下,采用錨桿靜壓樁技術(shù)加固處理,增加樁基承載力,滿足設(shè)計要求. 
1 基樁加固方案比較與選擇 
1.1基樁設(shè)計 
雙柱式墩基樁,按摩擦樁設(shè)計,樁徑1.5m,樁長34～41m,穿入淺薄淤泥和深厚的殘積砂質(zhì)粘性土層,部分基樁嵌入強風(fēng)化巖層,設(shè)計單樁豎向荷載4200KN. 
1.2基樁靜載試驗 
在架梁施工過程中發(fā)現(xiàn)墩基下沉,此時鉆孔樁全部完成,大部分墩柱和蓋梁亦完工,為驗證基樁承載力,僅選30-R2摩擦樁做靜載試驗,該樁長38m,終孔地質(zhì)為殘積砂質(zhì)粘性土層,有6m淤泥夾層.靜載試驗按試驗規(guī)程要求,分級加載測定相應(yīng)沉降值.經(jīng)兩次加載試驗,實測單樁豎向抗壓極限承載力5264KN,與按樁基所處地質(zhì)情況摩阻力計算單樁豎向承載力基本相符,但小于設(shè)計要求樁基極限承載力8400KN. 
1.3處理方案確定 
當(dāng)一場暴雨過后,墩柱基樁經(jīng)水浸泡,個別墩柱基樁下沉4cm,被迫停止上部構(gòu)造施工,專題會議研究處理時,提出兩個加固方案.其一,壓漿固結(jié)基樁周邊殘積砂質(zhì)粘性土,通過增加持力層摩阻力達(dá)到補強基樁的目的.其二,采用錨桿靜壓樁技術(shù),在基樁周邊邦樁,增加承載力,使之達(dá)到設(shè)計要求的單樁極限承載力.在59#臺樁基壓漿處理試驗,未取得預(yù)期效果,最后選定錨桿靜壓樁補強技術(shù),對持力層為殘積砂質(zhì)粘性土的全部摩擦樁進(jìn)行加固處理.加固結(jié)構(gòu)見圖1. 
2 錨桿靜壓樁加固樁基處理方法 
2.1錨桿靜壓樁加固樁基設(shè)計 


通過原基樁,系梁與靜壓樁圓形承臺聯(lián)成整體,靜壓樁與原基樁共同受力,增加基樁承載力,達(dá)到滿足設(shè)計極限承載力要求.承臺設(shè)計為圓形,直徑4.3m,臺厚1.5m(見圖2),每根基樁周邊靜壓4根300×300mm方樁,設(shè)計樁長22m,靜壓樁單樁首節(jié)設(shè)置樁尖,節(jié)間采用鋼帽連接,方樁預(yù)制時預(yù)埋鋼帽鋼板,靜壓樁施工時臨時電焊接長,見圖3. 
2.2靜壓樁承臺澆筑施工 
承臺澆筑施工關(guān)鍵是確保新舊砼聯(lián)結(jié)成整體,達(dá)到靜壓樁與灌注樁共同受力.根據(jù)設(shè)計要求,按以下工序順次施工: 
2.2.1將承臺與樁基1.5m高范圍內(nèi)及系梁砼接觸面保護層鑿除,露出原主筋. 
2.2.2在圓形承臺底面范圍設(shè)置20cm厚砂墊層,并澆10cm厚10#素砼,當(dāng)作澆承臺砼底模之用. 
2.2.3根據(jù)承臺設(shè)計配筋,在原系梁及樁身鉆孔植筋,植筋埋置深度大于30cm,并用喜利得HY-150化學(xué)粘合劑固定植筋.之前應(yīng)對植筋做抗拔試驗.驗證凝膠時間10分鐘,固化時間1小時以內(nèi),錨固鋼筋抗拔力達(dá)到5T以上,才可開始植筋施工. 
2.2.4鋼筋骨架彎制成型,模板安裝,30#砼澆筑按常規(guī)施工.但每個承臺必須預(yù)留六個靜壓樁孔,其中2個備用孔,留做補樁之用. 
3 錨桿靜壓樁預(yù)制及壓樁施工 
3.1錨桿靜壓樁預(yù)制 
靜壓方樁每節(jié)長2m,分段預(yù)制,預(yù)埋接頭鋼板必須準(zhǔn)確無誤,確保壓樁接樁順利. 
3.2錨桿靜壓樁施工 
靜壓樁砼達(dá)到設(shè)計強度可吊運壓樁,按以下要求進(jìn)行錨桿靜壓樁施工: 
3.2.1必備的壓樁機具:200T反力架1臺,200T張拉千斤頂2臺(一臺備用),1.5T起重機1臺,方樁接長焊接機具一套. 
3.2.2壓樁試驗,通過試驗壓樁,確定壓樁力值,壓樁長度,持壓穩(wěn)定時間,靜壓樁順直度等各種控制參數(shù),為全面開始壓樁施工提供經(jīng)驗. 
3.2.3每根基樁按承臺預(yù)留孔位置,對稱順序施壓四根樁,壓樁不得中途停頓,一次壓樁達(dá)到設(shè)計噸位825KN(實際壓樁力900KN).以壓樁力控制為主,樁長控制為輔.壓樁達(dá)到設(shè)計荷載應(yīng)持壓穩(wěn)定30分鐘.當(dāng)靜壓樁偏斜超過1.5%樁長,壓樁力小于設(shè)計荷載,壓入樁長過短都為不合格樁,應(yīng)廢樁.在備用的預(yù)留孔補壓新樁,直至靜壓樁各項指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求. 
3.2.4靜壓樁施壓各項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求,停止壓樁,持壓穩(wěn)定30分鐘,開始樁頂封頭.樁頂必須壓入承臺預(yù)留孔內(nèi),樁頭嵌入承臺大于30cm,樁頂設(shè)置Φ14鋼筋網(wǎng),用30#膨脹早強砼澆灌樁頂封頭預(yù)留孔. 
4 靜壓樁加固補強效果 
經(jīng)查鉆孔記錄,全橋32根未嵌入風(fēng)化巖層的摩擦樁,全部采用錨桿靜壓樁加固補強,每根基樁施工壓方樁4根,共計實施了128根靜壓樁,平均每根基樁施壓靜壓樁56m,增加承載力4×900KN=3600KN. 
兩套施工機具,兩個工班施工,2m一節(jié)的靜壓樁最快40分鐘壓完,包括接長焊接,移機,正常作業(yè),兩個工班可完成一根基樁加固施工. 
錨桿靜壓樁設(shè)計壓入長度22m,而實施過程中,每根靜壓樁實際壓入平均長度14m,較設(shè)計長度減短8m.包括承臺,每根基樁加固決算費用27456元,其中:承臺14800元,靜壓樁12656元. 
基樁加固補強后,全面開展上部構(gòu)造施工,在施工過程中未發(fā)生基樁下沉跡象,竣工通車半年,經(jīng)觀測原下沉量最大的墩基,沒有沉陷,其它墩基也沒有下沉變形,加固補強達(dá)到了預(yù)期效果. 
5 結(jié)語 
錨桿靜壓樁加固基樁技術(shù),具有加固結(jié)構(gòu)簡單,機具設(shè)備簡陋,施工方法簡便,加固周期短,方案安全可靠,加固費用節(jié)省等優(yōu)點.該技術(shù)特別適用墩臺已完工和竣工通車后,橋梁墩臺基樁因承載力不足下沉加固處理.因此,該技術(shù)是一種在橋梁樁基加固處理時值得推薦的方法.