公路桥梁墩台桩基础设计

工程科技　・３１１．　浅谈公路桥梁桩基础局部缺陷的处理方法　郑阳　（黑龙江世纪风道桥工程有限责任公司，黑龙江哈尔滨１５０００１）　摘要：结合桩基础施工中存在一些局部缺陷问题，探讨了几种处理方法，并就处理前后效果对比分析各处理方案的应用效果。　关键词：公路桥梁；桩基础；局部缺陷；问题处理　二十世纪末至今，我国公路建设取得了巨大的成就。公路交通　的大发展为公路桥梁建设带来了良好的机遇。而在公路桥梁基础选　择时，桩基础以其承载力高、稳定性好、沉降量少、用料省、施工简便　和改善劳动条件等优点得到了广泛应用。拟就桩基础施工过程中大　量存在的夹泥、断桩、空洞、离析、缩径、桩底沉淀超设计值等局部缺　陷，结合十多年的工程实践，提出一些探讨性的处理意见，供同仁参　考，并希望与同行进行交流。　１桩基础局部缺陷的成因　桩基础各种局部缺陷，如不经处理，其后果均会导致桩身强度　减弱和寿命缩短，因此需要作补强处理；而采取废桩重做的办法，则　工期损失与费用太大，一般在万不得已时是不采取这种措施的。公　路桥梁桩基础局部缺陷，其主要是由以下几方面原因造成的：　１．１人　在公路桥梁桩基础施工时，无论机械化程度有多高，人始终是　其中的主要角色。造成桩基础局部缺陷的成因中，人为因素也是主　要原因；其中主要包括主观与客观因素，如工作过程中的认真程度，　工作的熟练程度，是否有意识等方面。　１．２机械　无论采用何种施工方法施工，都要选择不同的机械设备，完全　采用人力进行桩基础施工的行为，已是不可能的了，因此，机械设备　状况的好环、设备的适用性、施工过程中运行情况都可能造成质量　问题。　１．３施工方法　对于不同类型的桩基础，需要从地质、环境、施工条件、工艺的　熟练程度去选择合适的施工工艺与方法，如果施工方法选择不当，　则很容易造成质量问题。　１．４地质　在每个公路工程桩基础施工前，均应仔细阅读地质图，对不同　的地质层，需要采用不同的施工方法和施工机械。　１．５材料　材料包括原材料和用原材料拌和成的混凝土。　２处理方法及实例分析　在实际工作中对局部缺陷桩基础所采用的处理方法也多种多　样，针对不同的成因，经分析研究，选择相应的方法进行处理；有代　表性的处理方法与结果分析如下：　２．１压力注浆法　压力注浆是在桩基础检测完成后，通过地质钻机在缺陷部位钻　取的取芯孔或桩基础原有的预埋注浆管，将水泥或其它化学浆液采　用高压注人桩中或桩侧（底）。这些浆液经过渗透、压密、固结的方　式，对缺陷桩体进行补强，使桩的整体｜陆和受力状况得到不同程度　的提高以达到设计要求。本方法适用于各种直径、地层和成孔工艺　的局部缺陷桩基础，在砂砾石层中尤其比较理想，处理效果也较　好。　２．２反套护筒法　护筒反套根据地层情况可采用水泥护筒或钢护简，水泥护筒主　要用在粘土中，钢护筒可用在各种地层中，护筒外径与桩径一样大，　厚度根据需要选择，护筒压采用锤击、振动或葫芦反拉法下沉到位。　采用么套护筒法可处理２Ｏ为以内的各种直径桩基础。如某高速公　路三期工程沿江特大桥５—３＃桩。该桩位于主河槽边，渗水量大，在　灌注过程中，遇停电，造成离桩顶１４．８米处断桩；经过方案比较，决　定采用钢护简下压法处理５－３桩基断桩，其具体方法是：采用８ｍｍ　钢板卷制钢护筒，护筒内径１．８ｍ，外径１．８１６ｍ，护筒分节制作，总长　度１５．１ｍ，每节护筒上下口各加１条高１２ｃｍ，厚１．２ｍｍ的钢护圈，　以增加护筒钢度。压人时，在要压人的护筒上口，放置２条２５号工　字钢，工字钢上再放２条２６号工字钢，沿圆周等距悬挂４只１Ｏ吨　手拉葫芦，在桩基钢筋笼上焊接４个吊环。葫芦倒挂在吊环上，然后　用人工拉动葫芦，把护筒压入孔内，在钢护筒压入过程中，要保持护　筒上口水平。然后连接上第二节护筒，护筒连接处用电焊焊接牢固，　并保证不渗水，接着用与第一节护筒相同的方法压人第二节护筒，　直至全部护筒压到指定位置。在压入护筒过程中，如发生护筒钢度　不足，变形现象，可在工字钢下加设千斤顶，以减少对护筒的压力。　护筒压到位后，即用泥浆泵抽干孔内泥浆，清理桩头浮浆，凿除砼，　直至露出新鲜砼面，在凿除砼的过程中，应一边抽水，一边压入钢护　筒。砼面应凿成凹形，然后清除孔壁和钢筋旁的泥膏，在钢护筒四周　嵌入橡皮圈止水，然后采用干浇法灌注砼至桩顶标高，并保持至少　５０ｃｍ的凿桩头高度。在砼灌注时，应加设串筒，串筒下口至砼面高　度不超过２ｍ，分层浇筑砼厚度不超过５０ｃｍ，并用振捣棒振捣密实。　２．３人工挖孔法　人工挖孑Ｌ即是采用桩基成孑Ｌ工艺中的人工挖孔成孔法处理局　部缺陷桩基的方法。适用于在无水、少水且较密实地层中的桩基础。　可处理缺陷深度在２０米以内的各种直径桩基础。采用此种办法处　理过的有代表性桩是某高速公路二期工程溪口特大桥２８—甜桩，此　桩采用人工挖孔工艺成孔，混凝土灌注采用干浇法，在浇筑过程中，　发生停电事故，造成距桩顶ｌ８米处断桩，后经此方法进行处理后，　桩基检测为Ｉ类桩，达到设计要求。　２．４大开挖法　在地开较开阔，地表与地下水能排除的地方，如机械设备比较　齐备，可采用在原桩位处大开挖，在缺陷部位处理完毕，经检测合格　后，再用原状土回填捣实。采用此类方法处理，一般深度不超过１０　米，覆盖层较厚，有条件的桥梁基本都能采用，但一般情况下不能开　挖到持力层，否则会改变地层结构，影响桩的受力。　２．５补强法　在经过处理后，经过复检桩基础质量仍不能达到设计要求时，　则只能采取补强，即在原桩位处重打捞成桩或在原桩周围补桩进行　补强，此法是最终处理办法，不到万不得已时轻易不使用，否则，造　成的代价与时间损失是相当巨大的。上例大桥５－１桩由于位于主河　槽内，采用筑岛、改移河道的方法进行施工，在灌注水下混凝土过程　中，由于遇上游暴发洪水，水流速度增大，筑岛底部泥砂被水冲走，　造成桩身严重离析，经分析后确定在原桩位重新补桩的方法完成本　桩的事故处理。　结束语　通过近十年的施工实践，接触或亲身处理过大量局部缺陷桩基　础，在初次检测时，这部分桩基础局部均存在缺陷，基本为存在严重　局部缺陷桩基础，如果报废，代价太大，且影响工期，但不经过处理，　又存在质量缺陷，对桥梁的安全使用和寿命周期有影响；但经过处　理，消除了存在的缺陷后，提高了钻孔灌注桩施工的安全度。从处理　过的桩基础所取得的效果来看，在一定条件和环境下所取得的作用　是显著的。但有两点值得注意，一是处理前后均需进行低应变、声波　或取芯检测等非破坏性试验，以测定处理前后桩身的变化；二是必　要时采用高应变检测，以验证桩基础处理前后承载力的变化。总之，　为在最少的代价、最短的时间、确保质量的前题下，进行桩基础局部　缺陷处理，其方式与方法值得探讨及推广。　参考文献　［１】交通部第一公路工程总公司．公路施工手册一桥涵［Ｍ】．北京：人民　交通出版社，２００２．　【２】刘金砺，李大展，陈凡．桩基工程技术发展与应用【Ｍ】．北京：中国建　筑工业出版社。２００３．

桥梁吊装工程协议

页脚内容1

《桥梁墩台与基础工程》课程设计任务书

一、课程设计目的

该课程设计是为了更好的掌握桥梁墩台与基础的一般设计方法,使其具备初步的独立设计能力；掌握如何综合考虑上部结构、水文、地质条件来进行一般墩台基础设计能力；提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力；培养学生在综合性和实践性方面能力,以期能独立地、系统地完成一个工程设计的全过程。

二、课程设计题目

某简支梁桩柱式墩、台设计

三、课程设计内容和要求

（一）课程设计内容

1、设计荷载标准

公路Ⅰ级，人群荷载—3.5KN/m2。

公路Ⅱ级，人群荷载—3.0KN/m2。

2、桥面净空

5梁式：净7+2×1.0m。

6梁式：净9+2×1.0m。

3、上部构造

该桥上部构造尺寸及永久荷载见下表1和2： 表1

编号 跨径

（m） 主梁间距

（cm） 计算跨径

（m） 梁长

（m） 支座尺寸

（cm） 肋宽

（cm） 每片主梁自重

（kN/m）

5梁式（6梁式）

1、5号

（1、6号） 2、4号

（2、5号） 3号

（3、4号） 桥梁吊装工程协议

页脚内容2 1 13 160 12.6 12.96 16*25*2.8 18 15.655 13.625 13.625

2 16 160 15.5 15.96 18*25*2.8 18 17.77 18.09 17.90

3 20 160 19.5 19.96 18*25*2.8 18 19.377 19.425 18.451

4 25 160 24.3 24.96 20*35*4.2 36 23.975 20.1 22.61

5 30 160 29.16 29.96 20*35*4.2 40 27.022 23.239 27.732

公路桥涵设计手册 墩台与基础

公路桥涵设计手册中，墩台与基础是非常重要的部分，它们直接关系到桥梁的稳定性和安全性。墩台是桥梁的支撑结构，承受桥梁和行车荷载，并将荷载传递到地基上。而基础则是墩台的支撑，起到分散和传递荷载的作用。

在设计墩台时，需要考虑多种因素。首先是墩台的类型，包括独立墩、连续墩、桥墩等，不同类型的墩台在承载能力和结构形式上有所不同。其次是墩台的布置，需要考虑桥梁的跨度、荷载特性、地质条件等因素，以确定墩台的位置和间距。此外，墩台的结构形式、横截面形状、纵横向倾角等也需要进行合理的设计。

而在设计桥梁基础时，首先需要对地基条件进行充分的调查和分析，包括地质构造、土层性质、地下水情况等，以确定基础的类型和尺寸。常见的桥梁基础类型包括桩基础、承台基础、盖梁基础等，它们在不同的地基条件下具有各自的适用范围和特点。此外，基础的施工方法、防水措施、以及与墩台的连接方式也需要在设计中进行考虑。

除了结构设计外，墩台与基础的设计还需要考虑桥梁的使用功能和美观性。墩台的外形、护栏、涂装等都需要符合相关的设计规范和要求，以保证桥梁在使用中具有良好的外观和使用体验。

总的来说，墩台与基础在公路桥涵设计中扮演着至关重要的角色，设计人员需要综合考虑结构、地质、施工等多方面因素，确保其稳定性、安全性和美观性，以满足桥梁在使用中的各项要求。

桥梁墩台基础工程课程设计

《桥梁墩台与基础工程》课程设计任务书

一、课程设计目的

该课程设计就是为了更好的掌握桥梁墩台与基础的一般设计方法,使其具备初步的独立设计能力;掌握如何综合考虑上部结构、水文、地质条件来进行一般墩台基础设计能力;提高综合运用所学的理论知识独立分析与解决问题的能力;培养学生在综合性与实践性方面能力,以期能独立地、系统地完成一个工程设计的全过程。

二、课程设计题目

某简支梁桩柱式墩、台设计

三、课程设计内容与要求

(一)课程设计内容

1、设计荷载标准

公路Ⅰ级,人群荷载—3、5KN/m2。

公路Ⅱ级,人群荷载—3、0KN/m2。

2、桥面净空

5梁式:净7+2×1、0m。

6梁式:净9+2×1、0m。

3、上部构造

该桥上部构造尺寸及永久荷载见下表1与2: 表1

编号 跨径

(m) 主梁间距

(cm) 计算跨径

(m) 梁长

(m) 支座尺寸

(cm) 肋宽

(cm) 每片主梁自重

(kN/m)

5梁式(6梁式)

1、5号

(1、6号) 2、4号

(2、5号) 3号

(3、4号)

1 13 160 12、6 12、96 16*25*2、8 18 15、655 13、625 13、625

2 16 160 15、5 15、96 18*25*2、8 18 17、77 18、09 17、90

3 20 160 19、5 19、96 18*25*2、8 18 19、377 19、425 18、451

4 25 160 24、3 24、96 20*35*4、2 36 23、975 20、1 22、61

5 30 160 29、16 29、96 20*35*4、2 40 27、022 23、239 27、732

表2

编号 跨径

(m) 上部一孔恒载

(kN) 每一个支座恒载反力

(kN)

5梁式(6梁式)

5梁式 6梁式 1、5号