應用技術
作者:趙明亮,王爭瑞
摘要 橋梁基礎施工關係到整個橋梁的質量,屬於隱蔽工程,在施工中會麵臨著各種複雜的地質條件,如果施工中稍有疏忽在以後的使用中再進行彌補和修複是異常困難的,所以為了保證整個橋梁工程的正常使用和安全就要保證基礎工程足夠的強度和穩定性,控製其變形,並對橋梁基礎的施工進行全方位的控製,筆者結合自身的多年的實踐經驗,按照橋梁基礎的類型剛性擴大基礎、樁基礎和沉井基礎等就其施工方法分別進行了詳細的闡述。
關鍵詞 橋梁;基礎;施工技術
中圖分類號U44 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)48-0140-02
橋梁的基礎承擔著橋墩、橋跨結構(橋身)的全部重量以及橋上的可變荷載。橋梁基礎往往修建於江河的流水之中,遭受水流的衝刷。所以橋梁基礎一般比房屋基礎的規模大,需要考慮的問題多,施工條件也困難。
1 剛性擴大基礎
剛性擴大基礎是橋梁實體式墩台淺基礎的基本型式。它的主要特點是基礎外伸長度與基礎高度的比值必須限製在材料剛性角的正切tanα的範圍內。若滿足此條件,則認為基礎的剛性很大,基礎材料隻承受壓力,不會發生彎曲和剪切破壞。剛性擴大基礎即由此而得名。此基礎施工簡單,可就地取材,穩定性好,也能承受較大的荷載。
2 樁基礎
橋梁的樁基礎是橋梁基礎中常用的型式。當地基上麵土層較軟且較厚時,如采用剛性擴大基礎,地基的強度和穩定性往往不能滿足要求。這時采用樁基礎是比較好的方案。水流稍深的江河道上的橋梁也多用樁基礎。
樁基礎由若幹根樁與承台兩部分組成。每根樁的全部或部分沉入地基中,樁在平麵排列上可成為一排或幾排,所有樁的頂部由承台聯成一個整體,在承台上再修築墩台,如下圖所示。
樁基礎的作用是將墩台傳來的外力由其經過上部軟土層傳到較深的地層中去。承台將外力傳遞給各樁起到箍住樁頂使各樁共同工作的作用。各樁所承受的荷載由樁身與周圍土之間的摩阻力及樁底地層的抵抗力來支承。因此樁基礎一般具有承載力高、穩定性好、沉降小、沉降均勻等特點。在深水河道中,樁基礎可以減少水下工程,簡化施工工藝,加快施工進度等優點。
樁基礎有鋼筋混凝土預製樁和鋼筋混凝土現澆灌注樁兩種,因為鋼筋混凝土樁的承載能力大,耐久性好。具體根據施工技術上有:
1)鑽孔灌注樁:鑽孔樁的直徑一般為0.8m~1.0m。樁身混凝土標號不低於C15,水下部分不低於C20。樁內的鋼筋籠的主筋直徑不小於14mm,並不少於8根。即使按照內力計算不需要配筋時,也應在樁頂3m~5m內設置構造鋼筋。這種樁的特點是承載力大,施工設備簡單,操作方便;
2)打入樁:是將預製好的鋼筋混凝土樁,通過打樁機打入地基內。預製樁一般邊長為30cm~40cm的方樁,樁身混凝土標號不低於C25。樁內縱鋼筋要求通長布置,且要加密柱兩端的箍筋或螺旋筋的間距。這種樁適宜於各種土層條件,且不受地下水位的影響,樁可以標準化生產;
3)管柱基礎:直徑較大的空心圓形樁稱為管柱,用管柱修建的樁基礎,又稱管柱基礎。管柱基礎一般適用於深水、無覆蓋層、厚覆蓋層、岩麵起伏等橋址條件。管柱可以穿越各種土質覆蓋層或溶洞,支承於較密實的土上或新鮮岩麵上。一般采用預應力混凝土管柱或鋼管柱。1957年建成的中國武漢長江橋首次采用直徑1.55m的管柱基礎。管柱通過覆蓋層下沉到基本岩層,再在管柱內用大型鑽機鑽岩達到必要的深度,然後放置鋼筋骨架,灌注水下混凝土,使管柱在岩壁中錨固。60年代初,中國南京長江橋采用了直徑 3.6m的預應力混凝土大型管柱基礎。管柱基礎能達到氣壓沉箱所不能達到的水下施工深度,可避免在水下和高氣壓下作業,有利於工人健康,而且不受洪水季節影響,可常年施工。因此管柱基礎應用廣泛。管柱直徑也不斷增大,如中國南昌贛江大橋采用的管柱直徑達5.8m。