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[摘 要]本文以桥梁桩基设计为例，主要分析了桥梁桩基设计的方法，同时提出了桥梁桩基钻（挖）桩设计施工要点，最后论述了桥梁桩基施工中的常见问题及处理措施，以期更好的进行桥梁桩基施工与设计。
[关键词]桥梁桩基 设计原则 设计方法 施工要点 处理措施
中图分类号：U445.551 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）01-0113-01
1、前言
公路桥梁桩基的设计包括大量繁琐的工作，在进行设计时必须对公路桥梁桩基周围的受力情况、最大承载力计算、负摩阻力以及嵌岩深度等多方面内容进行细致的分析计算，只有这样才能够保证公路桥梁桩基设计更加科学合理，从而更好的提升公路桥梁的安全性和可靠性，同时有效地降低公路桥梁工程的造价，为公路桥梁施工带来巨大的贡献。
2、桥梁桩基设计的方法
常规的桩基设计方法是将荷载、承载力（抗力）等设计参数视为定值，上部结构的荷载全部由桩承擔。根据经验确定的安全系数来度量桩基的可靠度，这与实际情况是不大相符合的。它把土看作具有某种平均性质的均质材料，而不考虑土的变异性，把上部结构荷载直接作用在基础上，并假定地基反力呈线性分布作用在地基底面上，从而应用倒梁法、倒楼盖法、静定体系力法等方法计算基础；在地基的分析中，按线性分布的基底反力进行强度和变形验算。
2.1 桩基的承载力取不发生破坏或因变形过大无法继续承载的最大值，变形（或裂缝）限制在不影响正常使用和耐久性的限值以内；图1为桩端处土的承受能力标准值：
2.2 以概率理论为基础，对荷载效应、抗力进行统计分析的基础上，使桩基的失效概率符合规定的限值，即达到一定的可靠度。采用以各基本变量的标准值和分项系数表达式的实用设计表达式来进行设计。而标准值和分项系数的取值均以概率方法确定，这样，设计人员无需进行概率方面的分析运算，仍可按传统的方式进行桩基设计。
3、桥梁桩基钻（挖）桩设计施工要点
3.1 开孔前，根据勘察设计单位的测量基准点和测量基线放样定位，经监理复核，用十字交叉法定出孔桩中心。桩位应定位放样准确，在桩位外设置定位龙门桩。
3.2 挖孔桩：当桩净距小于2倍桩径或小于2.5m时，应采用间隔开挖；第一节井圈护壁的中心线与设计轴线的偏差不得大于2cm；井圈顶面应比场地高出15-20cm，壁厚比下面井壁厚度增加10-15cm；修筑钢筋砼井圈护壁应保证：护壁的厚度、配筋、砼强度符合设计要求；上下节护壁的搭接长度不得小于5cm；每节护壁在当日施工完毕；护壁模板在24h后拆除；发现护壁有蜂窝、漏水现象时，应及时补强以防造成事故；挖至设计标高时，孔底不应积水，终孔后应清理好护壁上的淤泥和残渣，然后进行隐蔽工程验收。验收合格后，应立即封底和灌注桩身砼。图2为人工挖孔桩图：
4、桥梁桩基施工中的常见问题及处理措施
4.1 塌孔情况。坍孔事故多发生在孔内6m-8m回填土层，主要表现为护筒沉陷、倾斜；孔内水位突然下降；孔口水面冒细雨密的水泡；出土量显著增加且没有进尺或进尺量很小；孔口突然变浅，钻头到不到原来的孔深等。
处理措施：发现坍孔后应首先提起锤头，防止埋钻。坍孔发生在护筒周围，可用粘土填实，坍孔较严重时可用装有粘土的编织袋（最好用草袋或麻袋）用铁线吊在护筒周围再用粘土填缝。当护筒底部土台冲没，护筒下沉严重时可换大直径护筒或将第二个护筒与第一个护筒焊接后压入地层中，超过垮塌部位。
4.2 掉钻。由于机械故障、钢丝绳断裂、孔壁坍塌等因素造成钻头落入孔底的现象通常称“掉钻”。发生“掉钻”后，应及时采取恰当的方法实施打捞。
处理措施：钻孔壁稳定的情况可直接用钻机起吊“打捞器”入孔进行打捞。打捞前，先用“探针”探明钻头在孔中的位置为制定打捞方案提供依据。打捞设备和打捞操作方法必须保证在抓住钻头后尽量一次成功，避免起吊至空中再度落入孔中的现象发生；钻孔壁出现局部坍塌将钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时，应先加大孔内泥浆的浓度，将旋转钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强钻孔壁，而后，采取“气举法”清除钻头上方的沉积土和淤泥，确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作。钻孔壁随时有继续坍塌可能时，先在孔内安装长钢护筒、搅拌桩围护、帷幕法等方法加固钻孔壁，而后打捞钻头。
4.3 卡钻。卡钻现象主要包括以下方面：坍孔、落石或工具掉进孔内，卡住钻头；长护筒倾斜，下端卡住钻头；钻头不圆；伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住冲锤；底层岩石过硬，震掉回填土中的孤石卡住钻头。
处理措施：锤头中部可以用钢筋焊隔石圈（比锤头周长略小间呈放射状，隔20CM焊钢筋支棍，并可兼做提升钩）。地质条件特别好时才可以用掏渣筒，地质条件差时必须用泥浆泵循环。因为用掏渣筒时加水会冲坏回填土层的泥浆护壁。一般卡钻事故经验丰富的钻机操做手可自行用收放锤头的方法处理。
参考文献：
[1] 马刚，浅议混凝土灌注桩的质量控制[J]，广西工学院学报，2005.
[2] 尹景祥，低应变反射波法在高速公路灌注桩检测的应用[J]，河北煤炭，2006，（3）：47，49.
[关键词]桥梁桩基 设计原则 设计方法 施工要点 处理措施
中图分类号：U445.551 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）01-0113-01
1、前言
公路桥梁桩基的设计包括大量繁琐的工作，在进行设计时必须对公路桥梁桩基周围的受力情况、最大承载力计算、负摩阻力以及嵌岩深度等多方面内容进行细致的分析计算，只有这样才能够保证公路桥梁桩基设计更加科学合理，从而更好的提升公路桥梁的安全性和可靠性，同时有效地降低公路桥梁工程的造价，为公路桥梁施工带来巨大的贡献。
2、桥梁桩基设计的方法
常规的桩基设计方法是将荷载、承载力（抗力）等设计参数视为定值，上部结构的荷载全部由桩承擔。根据经验确定的安全系数来度量桩基的可靠度，这与实际情况是不大相符合的。它把土看作具有某种平均性质的均质材料，而不考虑土的变异性，把上部结构荷载直接作用在基础上，并假定地基反力呈线性分布作用在地基底面上，从而应用倒梁法、倒楼盖法、静定体系力法等方法计算基础；在地基的分析中，按线性分布的基底反力进行强度和变形验算。
2.1 桩基的承载力取不发生破坏或因变形过大无法继续承载的最大值，变形（或裂缝）限制在不影响正常使用和耐久性的限值以内；图1为桩端处土的承受能力标准值：
2.2 以概率理论为基础，对荷载效应、抗力进行统计分析的基础上，使桩基的失效概率符合规定的限值，即达到一定的可靠度。采用以各基本变量的标准值和分项系数表达式的实用设计表达式来进行设计。而标准值和分项系数的取值均以概率方法确定，这样，设计人员无需进行概率方面的分析运算，仍可按传统的方式进行桩基设计。
3、桥梁桩基钻（挖）桩设计施工要点
3.1 开孔前，根据勘察设计单位的测量基准点和测量基线放样定位，经监理复核，用十字交叉法定出孔桩中心。桩位应定位放样准确，在桩位外设置定位龙门桩。
3.2 挖孔桩：当桩净距小于2倍桩径或小于2.5m时，应采用间隔开挖；第一节井圈护壁的中心线与设计轴线的偏差不得大于2cm；井圈顶面应比场地高出15-20cm，壁厚比下面井壁厚度增加10-15cm；修筑钢筋砼井圈护壁应保证：护壁的厚度、配筋、砼强度符合设计要求；上下节护壁的搭接长度不得小于5cm；每节护壁在当日施工完毕；护壁模板在24h后拆除；发现护壁有蜂窝、漏水现象时，应及时补强以防造成事故；挖至设计标高时，孔底不应积水，终孔后应清理好护壁上的淤泥和残渣，然后进行隐蔽工程验收。验收合格后，应立即封底和灌注桩身砼。图2为人工挖孔桩图：
4、桥梁桩基施工中的常见问题及处理措施
4.1 塌孔情况。坍孔事故多发生在孔内6m-8m回填土层，主要表现为护筒沉陷、倾斜；孔内水位突然下降；孔口水面冒细雨密的水泡；出土量显著增加且没有进尺或进尺量很小；孔口突然变浅，钻头到不到原来的孔深等。
处理措施：发现坍孔后应首先提起锤头，防止埋钻。坍孔发生在护筒周围，可用粘土填实，坍孔较严重时可用装有粘土的编织袋（最好用草袋或麻袋）用铁线吊在护筒周围再用粘土填缝。当护筒底部土台冲没，护筒下沉严重时可换大直径护筒或将第二个护筒与第一个护筒焊接后压入地层中，超过垮塌部位。
4.2 掉钻。由于机械故障、钢丝绳断裂、孔壁坍塌等因素造成钻头落入孔底的现象通常称“掉钻”。发生“掉钻”后，应及时采取恰当的方法实施打捞。
处理措施：钻孔壁稳定的情况可直接用钻机起吊“打捞器”入孔进行打捞。打捞前，先用“探针”探明钻头在孔中的位置为制定打捞方案提供依据。打捞设备和打捞操作方法必须保证在抓住钻头后尽量一次成功，避免起吊至空中再度落入孔中的现象发生；钻孔壁出现局部坍塌将钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时，应先加大孔内泥浆的浓度，将旋转钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强钻孔壁，而后，采取“气举法”清除钻头上方的沉积土和淤泥，确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作。钻孔壁随时有继续坍塌可能时，先在孔内安装长钢护筒、搅拌桩围护、帷幕法等方法加固钻孔壁，而后打捞钻头。
4.3 卡钻。卡钻现象主要包括以下方面：坍孔、落石或工具掉进孔内，卡住钻头；长护筒倾斜，下端卡住钻头；钻头不圆；伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住冲锤；底层岩石过硬，震掉回填土中的孤石卡住钻头。
处理措施：锤头中部可以用钢筋焊隔石圈（比锤头周长略小间呈放射状，隔20CM焊钢筋支棍，并可兼做提升钩）。地质条件特别好时才可以用掏渣筒，地质条件差时必须用泥浆泵循环。因为用掏渣筒时加水会冲坏回填土层的泥浆护壁。一般卡钻事故经验丰富的钻机操做手可自行用收放锤头的方法处理。
参考文献：
[1] 马刚，浅议混凝土灌注桩的质量控制[J]，广西工学院学报，2005.
[2] 尹景祥，低应变反射波法在高速公路灌注桩检测的应用[J]，河北煤炭，2006，（3）：47，49.