檀佩佩
摘要:隨著城市交通的不斷發(fā)展,橋梁施工的規(guī)模不斷擴大,各種類型的橋梁層出不窮,在方便了人們的同時,也引發(fā)了人們對于橋梁樁基設(shè)計的重視。橋梁的樁基設(shè)計比較復(fù)雜,涉及到各個方面,如結(jié)構(gòu)原理、受力原理等。在樁基設(shè)計中,還需要根據(jù)實際地理位置和路橋的適用范圍進行分析,同時橋梁樁基的基本性能也會隨著不同因素的影響而產(chǎn)生不同的問題。在橋梁樁基的設(shè)計中,只有明確可能存在的問題,才能最大化地提升橋梁樁基施工的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:橋梁施工;樁基設(shè)計;相關(guān)問題
隨著城市經(jīng)濟的不斷發(fā)展,城市交通的壓力不斷增大,橋梁作為城市交通的主要組成部分,越發(fā)引起人們的重視。在橋梁施工中,樁基施工是核心內(nèi)容。因此,為提升橋梁樁基的施工質(zhì)量,在樁基的設(shè)計中,需要明確樁基設(shè)計中存在的問題,采取科學(xué)有效的措施來規(guī)避這些問題,以提升橋梁樁基的設(shè)計質(zhì)量。
一、橋梁樁基在橋梁施工中的重要性分析
橋梁施工已經(jīng)成為城市交通中的主要內(nèi)容,在橋梁施工前,首先應(yīng)該科學(xué)有效地處理好橋梁的樁基設(shè)計問題。橋梁的樁基作為整個橋梁建設(shè)的主導(dǎo)和基礎(chǔ),它的作用是難以替代的。在橋梁施工中,只有保障橋梁樁基的施工質(zhì)量,才能提升橋梁的穩(wěn)定性和承載力。橋梁樁基根據(jù)作用力的不同,可以劃分為不同的樁基,一般人們將橋梁樁基分為端承樁和摩擦樁。前者主要是通過它的支撐力,將這類型的樁基打入地下,一直抵達巖石層,通過反作用力來實現(xiàn)它的承載作用。后者則主要通過樁基自身的摩擦作用來實現(xiàn)對橋梁的承載力,這種樁基與底層巖石并不發(fā)生作用。相比前者,后者的適用范圍較廣,在實踐中主要適用軟土層比較厚實的區(qū)域,通過利用摩擦樁,可以簡化施工工序,便捷地進行施工。
二、橋梁中樁基設(shè)計的相關(guān)問題
在橋梁施工中,樁基施工的質(zhì)量直接影響著橋梁施工的質(zhì)量,而樁基設(shè)計的質(zhì)量則影響著樁基的施工質(zhì)量,總之而言,在橋梁施工中,應(yīng)該不斷提升樁基的設(shè)計水平。然而在現(xiàn)階段樁基設(shè)計中存在著若干的問題,這些問題嚴(yán)重影響著樁基的設(shè)計質(zhì)量。
1、樁基豎向力的產(chǎn)生
在樁基設(shè)計中,由于樁基的承載作用機制,使樁基在實際的運用中容易產(chǎn)生一定的豎向力,這種豎向力的存在,容易造成樁基的偏移。由于樁基主要承載著來自橋梁的自重及橋梁上車輛帶來的整體壓力,在樁基發(fā)生作用力的同時,其外部壓力加上樁基自身的重量,使樁基將作用力傳遞到土體中,一旦土體出現(xiàn)松動或土體中存在松軟的區(qū)域等,都容易造成樁基的偏移,在樁基發(fā)生位移的同時,它和樁體周邊巖石形成相互的剪切,并且剪力會隨著位移的加大而不斷加大。一般而言,在樁體進行承載作用時,都會發(fā)生一定的偏移,如果偏移的角度或者幅度可以控制在一定的范圍內(nèi),那么樁基的穩(wěn)定性將不受影響,仍可以發(fā)揮正常的作用。但如果樁基的位移比較嚴(yán)重,那么樁基的承載力將受到嚴(yán)重的影響。在實踐中,造成樁基產(chǎn)生位移的主要原因包括,樁基在承受外部壓力的情況下自身不斷的發(fā)生沉降作用,或者由于樁基底部受地下水、雨水等浸漬,使土體發(fā)生松動,從而產(chǎn)生變形,連帶樁基引發(fā)嚴(yán)重的沉降。當(dāng)然還包括與樁基形成互相作用力的巖石層附近發(fā)生了沉降等。
在樁基發(fā)生作用力的過程中,一旦發(fā)生樁基位移,將嚴(yán)重影響橋梁的穩(wěn)定性,在外部壓力負(fù)荷不斷增加的情況下,樁基的位移及沉降將會愈加嚴(yán)重。因此為有效的規(guī)避,橋梁樁基的沉降和位移,在樁基設(shè)計中,應(yīng)該根據(jù)樁基的自重及未來橋梁上的最大負(fù)荷力,來挑選土質(zhì)較硬的施工區(qū)域,并對土體做好一定的防水保護,避免土體遭受雨水或地下水的影響,造成土體松軟。在樁基設(shè)計時,如果選用摩擦樁的方式,則需要控制好樁基與土體之間的摩擦,通過加大摩擦力來控制樁基的位移。
2、橋梁樁基的承載力難以滿足實際負(fù)荷
在橋梁施工中,樁基施工是非常核心的內(nèi)容。樁基的承載力保障了橋梁的穩(wěn)定性,確保了橋梁可以發(fā)揮交通樞紐的作用。因此在橋梁施工中,應(yīng)該根據(jù)橋梁的最大交通流量來合理的分析并制定橋梁樁基的承載力,但在實際的施工過程中,由于交通流量的可變性、樁基自重并未考慮到樁基的承載力等原因,使樁基的實際承載力往往難以滿足橋梁的實際負(fù)荷,在樁基發(fā)生作用的過程中,往往由于負(fù)荷能力較弱而發(fā)生嚴(yán)重的位移或沉降。
在樁基設(shè)計中,應(yīng)該根據(jù)橋梁的最大交通流量,根據(jù)樁基自身的承重,根據(jù)樁基施工區(qū)域的土質(zhì)特點及土層厚度來合理確定樁基的承載力,并確保樁基承載力的計算方式符合行業(yè)規(guī)定和實際的施工標(biāo)準(zhǔn)。在處理樁基與巖石層之間的關(guān)系時,要將巖石層夾層的厚度納入考量范圍。這主要是因為夾心層由于內(nèi)部空虛,它的實際承載力并不高,如果將樁基的底部設(shè)計在夾心層上,在橋梁交通流量及樁基自重的共同作用下,很容易造成夾心層的破損,從而導(dǎo)致樁基發(fā)生嚴(yán)重的沉降,不利于橋梁的穩(wěn)定性。因此在樁基設(shè)計中,在科學(xué)地分析樁基的承載力的基礎(chǔ)上,應(yīng)該有效地判斷夾心層的承載力,如果夾心層的承載力難以滿足實際的施工標(biāo)準(zhǔn),那么在施工中,就應(yīng)該避免樁基的底部直接放置在夾心層上,而應(yīng)該將樁基的底部放置在持力層上,以較好地保障橋梁的施工質(zhì)量。
3、樁基配筋的布置問題
在橋梁樁基施工中,樁基配筋的合理布置對于提升樁基的穩(wěn)定性具有重要的作用。配筋的質(zhì)量及布局方式將直接影響著樁基的澆灌質(zhì)量。因此在樁基的配筋過程中,應(yīng)該將樁基豎向鋼筋從頂部一直深到最大彎矩部位,同時留下樁基鋼筋的錨固長度。通過這樣的配筋布置,可以保障樁基在土體施工中,快速準(zhǔn)確的穿入夾心層,提升了樁基施工的效率和質(zhì)量。尤其是在大量軟土的施工區(qū)域,通過這種配筋的方式,能夠較好的滿足樁基的穩(wěn)定性。當(dāng)然在施工過程中,還有其他類型的配筋方式,如將樁基中的配筋通過從中穿出的方式來進行樁基的固定,但這種施工方式雖然能夠有效地保障樁基的穩(wěn)定性,保障樁基與土體的摩擦,但這種施工方式容易造成施工成本的增加,還容易浪費大量的鋼筋。因此在實際施工中,應(yīng)該根據(jù)樁基的施工區(qū)域來科學(xué)合理的選擇配筋方式。
總結(jié)
隨著城市交通的不斷發(fā)展,橋梁施工越來越引發(fā)人們的重視,在橋梁施工中,樁基施工是核心因素,為提升樁基施工的質(zhì)量,因此在樁基設(shè)計中,應(yīng)該有效的分析樁基設(shè)計中存在的問題,并采取科學(xué)的措施予以規(guī)避。(作者單位:南京萬通城市建設(shè)設(shè)計咨詢有限公司)
參考文獻:
[1]張憬,關(guān)于公路橋梁樁基設(shè)計重視的問題淺析[J],黑龍江交通科技,2014(11);
[2]李文娟,農(nóng)村公路橋梁樁基設(shè)計問題分析[J],科技世界,2015(2).