浅谈桥梁的基础工程施工

高 剑，李 成

(1.黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司;2.黑龙江畅捷桥梁隧道工程有限公司)

1 概述

任何结构物都建造在一定的地层(岩层或土层)上，基础是结构物直接与地层接触的最下部分，在基础底面下，承受由基础传来的荷载的那一部分地层称为该结构物的地基。基础是结构物下部结构的组成部分。桥梁上部结构为桥跨结构，而下部结构包括桥墩、桥台及它的基础，图1为一座桥梁的立面布置示意图，它表示了桥梁下部结构与上部结构及地基间的相互关系。

地基与基础受到各种荷载后，其本身将产生附加的应力和变形。为了保证结构物的正常使用和安全，地基与基础必须具有足够的强度和稳定性，变形也应在容许范围之内。根据地基土的土层变化情况，上部结构的要求和荷载特点，地基和基础可采用各种不同的类型。

图1 桥梁结构各部立面示意图

地基可分为天然地基与人工地基。直接放置基础的天然土层称为天然地基。如天然地层土质过于软弱或有不良的工程地质问题，需要经过人工加固或处理后才能修筑基础，这种地基称为人工地基。在一般情况下，应尽量采用天然地基。

基础根据埋置深度分为浅基础和深基础。一般将埋置深度在5m以内者称为浅基础;由于浅层土质不良，须把基础埋置于较深的良好地层上，埋置深度超过5m者称为深基础。基础埋置在土层内深度虽较浅(不足5m)，但在水下部分较深，如深水中桥墩基础，称为深水基础，在施工、设计中有些问题需要作为深基础考虑。除了深水基础，公路桥梁及人工构造物最常用的基础类型是天然地基上的浅基础，当需要设置深基础时常采用桩基础或沉井基础。基础可由不同材料构筑，目前我国公路结构物基础大多采用混凝土或钢筋混凝土结构。在石料丰富地区，按照就地取材原则，也常用石砌基础，只有在特殊情况下(如抢修，建临时便桥等)才根据实际条件采用钢、木结构。

地基与基础类型方案的确定主要取决于地基土层的工程性质与水文地质条件、荷载特性、结构物的结构形式及使用要求，以及材料的供应和施工技术等因素。方案选择的原则是：力争做到使用上安全可靠、施工技术上简便可行、经济上合理。因此，必要时应作不同方案的比较，从中得出较为适宜与合理的设计方案与施工方案。

工程实践表明：结构物的地基与基础的设计与施工质量的好坏，是整个结构物质量的根本问题。基础工程因为是隐蔽工程，如有缺陷较难发现，也较难弥补或修复，而这些缺陷往往直接影响整个结构物的使用甚至安危。基础工程施工的进度，经常控制整个结构物施工进度。下部工程的造价，通常在整个结构物造价中占相当大的比重，尤其是在复杂地质条件下或深水修筑基础更是如此。因此，从事这项工作必须做到精心设计、精心施工。

结构物是一个整体，上下部结构和地基是共同工作，互相影响的。地基的任何变形都必然引起上下部结构的相应位移，上下部结构的力学特征也必然关系到地基的强度和稳度条件;所以，地基与基础的设计、施工都应紧密结合结构物的特点和要求，全面分析，综合考虑。

2 桥梁基础施工

基础工程问题往往不能用理论的数学方法来处理，正像美国的R.B.Peck在国际土协第十一届国际大会(1985年)上引述泰沙基看法所说的那样：“有效地处理基础工程问题的唯一方法，在于首先找出以前有过的类似性质的工程中曾发生的问题，其次查明工程地点的土质类型，最后查清某种施工方法为何导致某种结果。通过系统地知识积累，将经验数据加以仔细地表达和确定，那么基础工程就可发展成为半经验的科学”。数十年来，正是经验的积累和研究的深入和及时地交流经验，促使各国的基础工程技术不断地发展。

一般来说，桥梁基础工程发展到今天，已经不受水文、地质条件的控制，突出的是工程结构本身和经济效益。目前国内已经形成了合乎我国国情的一整套施工工艺及相应的设备。而特大桥梁基础已经向“组合基础”发展。扩大基础、桩基和沉井三大类在各自的发展中又彼此“联合”。这种联合就是根据不同的水文、地质来发挥各类形式的特点组成的一个整体，故出现了很多基础形式。

桥梁基础工程由于在地面以下或在水中，涉及水和岩土的问题，从而增加了它的复杂程度，使桥梁基础的施工无法采用统一的模式。但是根据桥梁基础工程的形式大致可以归纳为扩大基础、桩和管柱基础、沉井基础和组合基础几大类。