基于桥梁桩基础的加固设计论述

张庆群

摘 要：交通运输业发展的速度越来越快，道路桥梁相关的工程也越来越多，而工程的质量直接关系着道路桥梁使用的安全性。桥梁桩基础是关系着桥梁结构安全的重点部分，桥梁桩基础设计是关系着桥梁施工质量的重要环节。文章首先对桥梁桩基础加固设计的必要性以及结构病害进行描述，其次对在加固设计中应该注意的问题以及对桥梁桩加固设计的方法进行探讨，希望能对桥梁的发展有所帮助。

关键词：桩桥梁桩；加固；设计

一、桥梁桩基础加固设计的必要性以及其结构病害的主要体现

1.1桥梁桩基础加固设计的必要性

因为桥梁桩基础设计是整个桥梁的基础，如果桥梁桩出问题，则整个桥梁的稳定性以及安全性都会降低，甚至会发生严重的安全事故。由于桥梁材料的特殊性，即所有的材料都是钢筋混凝土，经常会出现桥梁桩的结构病害，而桥梁桩的结构病害一旦发生，就会影响桥梁的质量以及安全问题。在这里，我们要先了解一下常见的桥梁桩基础病害。

1.2桥梁桩的结构病害

桥梁桩的结构病害主要体现在以下几个方面：第一，混凝土碳化。因为混凝土是碱性的，在桥梁施工的时候，混凝土的碱性特性可以形成一层保护膜，这层保护膜可以有效保护混凝土，使其避免酸性介质的侵蚀作用。但是，当混凝土发生碳化之后，混凝土的自身碱性会退化，就不能在混凝土的表面形成一层保护膜，不能有效地避免酸性介质对混凝土的侵蚀作用，混凝土被酸性介质侵蚀之后，就会发生开裂的情况，从而影响整个桥梁的稳定性。第二，碱骨料吸收水分。因为碱骨料是碱性的材料，容易吸收空气中的水分从而发生膨胀，引发混凝土的开裂，使得混凝土的结构受到影响。第三，混凝土渗水结冰膨胀。当混凝土被渗入水之后，很容易在低温下结冰膨胀，混凝土结冰膨胀之后，会对混凝土的内部结构产生一定的影响，从而影响混凝土的稳定性，最后也会影响桥梁的质量以及稳定性。所以，一定要对混凝土的基础结构进行加固，以保障桥梁的稳定性以及安全性。

二、桥梁工程施工中易出现的质量缺陷

1.1立桩基础下沉

立桩基础区域沉入的工程废渣没有完全清除干净，沉渣层厚度过大，很可能导致立桩基础下沉。在立桩基础下沉过程还未造成顶部连续梁的断裂时，此时，因为桩基的承压能力不足以支撑上部梁体施加的重力负荷，故需要对桩基实施稳固化处理过程，从而抑制桩基连续沉陷趋势。在此基础上，还要上顶梁体使其完全复原到以前要求尺寸，完全消除因为桩基下沉引发出的施加于梁体本身的新生应力，以免出现梁体开裂事故，且有效保障工程的安全耐用。再有一种现象即为桩基起初设计结构不符合工程要求，在相同连续横梁下部选用了相异的桩基础结构，立桩基础的失均衡下沉状态极易导致施加于连续梁体的次生应力出现，而且可能在工程设计时将本施工区域地质岩体摩阻指数选取略大（选取规范中的最大数值），摩擦桩区段长度略短。

1.2施工中灌注桩易出现的问题

在桥梁工程的施工作业中，采用灌注桩模式的桩基础构建方式系跨水桥施工过程中最为常用的施工模式，因而其最易发生的工程质量缺陷重点体现在水泥结构松散、出现蜂窝、产生气孔等不正常情况。在水泥灌注过程中立桩本体产生离析透气现象，水泥本体内部出现松散气眼、沙窝等不利情况。另外，立桩基础松软，沉淀层尺寸过大，桩基清孔不完全，软淤泥沉降物被掩埋在水泥构架下部，立桩端部不紧密坚实，刚度差；浇筑水泥到立桩顶部时，承载力不够，一些泥浆掺入或因为立桩顶部不坚实，进而导致立桩基础构建质量达不到设计标准。在实施水泥浇筑环节中，产生导管漏水、阻管、坍落气孔等异常情况以及水泥浇筑缓慢，致使起始浇筑水泥已发生初级凝固，因而其流动能力差，后续浇筑的水泥冲坏顶层而上长。浇筑过程中出现小部分区域塌壁现象，由此导致在两个水泥层间混有泥渣杂料，甚至使整个桩由于混有泥渣而出现断桩情况。

三、桥梁桩基础的加固设计需要注意的问题

为了加强桥梁桩的安全性以及稳定性，对桥梁桩基础进行加固设计是必不可少的。在对桥梁桩基础进行加固的时候，需要注意以下几个问题。

2.1对桥梁的病害进行分析

对桥梁桩基础结构进行加固的时候，一定要注意对桥梁桩的病害进行详细分析，因为桥梁桩的加固总共可以分为三种：强度加固、刚度加固、耐久性加固。这三种加固所针对的桥梁桩病变是不同的，所以一定要在对已知的桥梁桩病害详细了解的基础上对桥梁桩进行加固。上述的三种病变是不一样的，桥梁桩强度的加固主要是在保障桥梁结构整体的安全性能上发挥作用；刚度加固则可以有效保障桥梁的正常工作；耐久性加固可以说是一种修复性的操作了，它主要是针对桥梁需要被修复的地方，防止病害继续蔓延。

2.2避免加固技术的滥用

虽然我们主要讨论的是桥梁桩加固对桥梁的益处，但是，这并不意味着需要对所有的桥梁桩进行加固或者说任意桥梁桩的加固对桥梁都是有好处的，我们在进行桥梁桩加固的时候，首先要注意的就是桥梁桩加固技术的滥用。因为桥梁桩加固技术的使用是有其自身科学性存在的，要通过对桥梁具体情况的分析以及对桥梁桩加固方法进行深入了解之后，才可以确定是否需要进行桥梁桩的加固或者使用什么样的方法进行加固，绝对不可以滥用或者生搬硬套，这样都会给桥梁的安全性带来隐患。

四、桥梁桩基础加固的方法分析

4.1增补桩基加固设计

桥梁桩基础加固中最常用的方法之一就是增补桩基加固設计方法，这种加固方法针对的主要是桥梁桩的承载能力不足，而增补桩基加固设计可以有效地将桥面所给与的压力扩散，从而有效提高桥梁桩基础的承载力。增补桩基加固设计方法的具体方式就是在原有桩的周围灌注新桩，使基础桩与桩顶的接触更加密切，从而提高桥梁桩基础的稳定性与承载能力。这种加固方法对桥梁桩的加固有着良好的效果。另外这种加固方法是陆地加固，不需要水下作业，所以在不影响路面交通的时候，可以优先考虑使用这种方法对桥梁桩的基础进行加固。

4.2微型桩加固设计的方法分析

微型桩加固设计的方法分析在桥梁桩基础设计中也是比较常见的方法，这种方法主要是利用混凝土来实现对桥梁桩的基础进行加固，主要方法就是通过一些半径较小的混凝土樁对原来的基础桩进行加固，这种加固的方法对方位有着严格的要求。所以，在进行加固之前一定要根据图纸上面的要求进行定位，确保不出现一丝一毫的偏差才可以，然后将混凝土钢管与原有桩的侧面进行浇筑。使用这种方法需要注意的就是防水，因为混凝土是碱性材料，非常容易吸水膨胀；在使用这种方法对基础桩进行加固的时候，要注意不能大面积的进行，要逐个进行才可以，避免对原有的基础桩造成过大的影响。使用这种方法进行加固的益处就是：这种加固方法的承载力是比较强的，并且施工时占用的面积也不会太大，对原有的基础桩扰动不大，所以这种方法也是比较常见的。

4.3桥梁桩身补强加固设计的方法

桥梁桩身补强加固设计的主要方法就是对混凝土进行浇筑，并且在浇筑的时候适当增加桩头的钢筋，这种方法在桥梁的基础加固中较为常用，是值得推广的一种方法。这种加固方法通过对桩身的增强来增加桩身自身的强度。在使用这种方法对桥梁桩基础进行加固的时首先就是确定需要进行补强的范围，在确定了范围之后，再对需要补强的桥梁桩破损范围进行测算，然后将补强需要用到的钢筋与桩身内部自身钢筋焊接在一起，当然焊接的时候，要求专业焊接人员使用专业的焊接方法来进行。相比较而言，这种进行加固的方法比较好，经常用来修复受到破坏的桥梁桩基础。

4.4扩大基础加固设计的方法

扩大基础加固设计的方法也是一种比较常用的方法，这种方法主要是通过扩大基础面积，使得扩大的基础面积和原有的桩基形成一个整体，从而增强桥梁桩基的稳定性。这种加固方法通常被用到桥梁桩基础上出现空洞或者蜂窝的情况。

在使用这种方法对桥梁桩基进行加固的时候，首先要做的就是对桥梁基础的埋置高程进行确定，然后根据相关规定对埋置深度进行了解，并应用在具体的工程实践中。另外，在使用扩大基础加固设计方法的时候，我们使用的基础材料一般是混凝土，因为在具体的工程实践中，通常对混凝土有较高要求，所以，使用混凝土的时候一定要注意混凝土的规格等基本因素。

5结语

总之，桥梁工程桩基固化工艺是一种利用广泛、效果优良、操作简便的公路桥梁桩基加固工艺，其固化工序实施的效果好坏是决定桩基固化质量及路桥运营性能的瓶颈性因素。在公路桥梁项目的施工作业进程中，出于全面保障桥梁项目建设过程中达到桩基稳固的目的，确保工程设施的安全性，务必在整体分析各种相关质量因素的基础上，慎重选择科学、恰当的桩基固化工艺方案，以便实现优质的桩基质量，而且须大幅度增强桥梁的荷载功能，最后实现完善桥梁运营质量的目的。

参考文献：

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