关于桥梁管柱桩施工的分析

　　管柱基础适用于各种土质条件，尤其是在深水、岩面不平、无覆盖层或覆盖层很厚的自然条件下，不宜修建其他类型基础时，可采用管柱基础。当地基浅层上质较差，持力土层埋藏较深，需要采用深基础才能满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求时，可用桩基础。桩基础是常用的桥梁基础类型之一。

　　1 沉入桩基础

　　沉入桩所用的基桩主要为预制的钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩。断面形式常用的有实心方桩和空心管桩两种，方桩尺寸为30x30,30x35,35x35,35x40,40x40cm，桩长为 10～24m。管桩(包括普通的和预应力的)一般由工厂以离心成型法制成，目前成品规格:管桩外径40,55cm 两种，分为上、中、下三节，管壁厚度为 8～10cm，力混凝土管桩的技术数据。钢筋混凝土桩的预制要点为:制桩场地的整平与夯实;制模与立模，钢筋骨架的制作与吊放;混凝土浇筑与养护。间接浇筑法要求第一批桩的混凝土达到设计强度的 30%以后，方可拆除侧模;待第二批桩的混凝土达到设计强度的70%以后才可起吊出坑。

　　预制桩在起吊与堆放时，较多采用两个支点。较长的桩也可用 3～4 个支点。支点位置一般应按各支点处最大负弯矩与支点间桩身最大正弯矩相等的条件来确定，起吊就位时多采用1 个或 2 个吊点)。堆放场地应靠近沉桩现场，场地平整坚实，并备有防水措施，以免场地出现湿陷或不均匀沉陷。当预制桩长度不足时，需要接桩。常用的接桩方法有：法兰盘连接、钢板连接及硫磺胶泥(砂浆)连接等等。沉桩顺序应根据现场地形条件、土质情况、桩距大小、斜桩方向、桩架移动的方便等来决定。同时应考虑使桩入土深度相差不多，土壤均匀挤密。沉桩前应处理空中和地面上下的障碍物，平整场地或搭设支架、平台，做好准备工作。沉入桩的施工方法主要有:锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力压桩以及钻孔埋置桩等。

　　1.1 锤击沉桩

　　锤击沉万般适用于中密砂类土、粘性土。由于锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将桩打入土中，因此一般桩径不能太大(不大于 0.6m)，入土深度在40m 左右，否则对沉桩设备要求较高。沉桩设备是桩基施工的质量与成败的关键，应根据土质、工程量、桩的种类、规格、尺寸、施工期限、现场水电供应等条件选择。

　　1.2 射水沉桩

　　射水施工方法的选择应视土质情况而异:在砂夹卵石层或坚硬土层中，一般以射水为主，锤击或震动为辅，在亚粘土或粘土中，为避免降低承载力，一般以锤击或震动为主，以射水为辅，并应适当控制射水时间和水量，下沉空心桩，一般用单管内射水。当下沉较深或土层较密实，可用锤击或震动，配合射水;下沉实心桩，将射水管对称地装在桩的两侧，并能沿着桩身上下自由移动，以便在任何高度上射水冲土。必须注意，不论采取任何射水施工方法，在沉入最后阶段1～1.5m 至设计标高时，应停止射水，单用锤击或震动沉入至设计深度。

　　1.3 振动沉桩

　　振动沉桩适用于砂质土、硬塑及软塑的粘性土和中密及较松散的碎卵石类土。对于软塑类粘土及饱和砂质土，当基桩入土深度小于15m 时，可只用振动沉桩机。除此情况外，宜采用射水配合沉桩。

　　1.4 静力压桩

　　静力压桩系采用静压力将桩压入土中，即以压桩机的自重克服沉桩过程中的阻力。沉桩速度视土质状况而异。适用于高压缩性粘土或砂性较轻的亚粘土层。同一地区、相同截面尺寸与沉入深度的桩，其极限承载能力与锤击沉桩大体相同。

　　1.5 钻孔埋置桩

　　钻孔埋置桩系指利用就地灌注混凝土桩的钻孔方法钻孔.将预制的钢筋混凝土有底管桩埋入，并在管会周边压注水泥砂浆固结形成的桩。适用于枯性土、砂类土、碎石类土等土层中埋置不深的大直径管桩。

　　1.6 水中沉桩

　　在河流水浅时，一般可搭设施工便桥和各种类型笼攀手架，其上安置桩架等进行水中沉

　　桩工艺。在较宽阔的河中，可将桩安设在组合的浮体上，亦可使用专用打桩船。此外还可采用:

　　1.6.1 先筑围堰后沉基桩法：一般在水不深，临近河岸的桩基采用此法。

　　1.6.2 先沉入桩后筑围堰法：一般适用于较深的水中桩基. 此法包括拼装导向围笼，浮运至墩位，抛锚定位，围笼下沉接高;在围笼内插打定位桩，下沉其余基桩，然后插打钢板桩，组成防水围堰;以及其后的吸泥、水下混凝土封底等等工序组成。

　　1.6.3 用吊箱围堰修筑水中桩基法: 一般适用修筑深水中的高桩承台。悬吊在水中的套箱，在沉桩时用作导向定位，沉桩完后封底抽水，浇筑水中混凝土承台。

　　2 管柱制作

　　管柱按材料可分为钢筋混凝土管柱、预应力钢筋混凝土管柱和钢管柱三种。钢筋混凝土管柱适用于人土深度不大于25m 的管柱基础，常用直径有1.55m,3.0m,3.6m,5.8m 几种。预应力钢筋混凝土管柱可用于下沉深度大于25m 的管柱基础，常用直径有 3.0m、3.6m 两种。钢管柱的直径有 1.4m,l.6m、1.8m,3.0m,3.2m几种。管柱可根据其类型、施工条件分节预制。分节长度视运输设备、起重能力及构件情况而定。管柱节间的连接一般采用法兰盘连接。管柱最底一节下口设有刃脚，以便于管柱下沉时能穿越覆盖层或切人基底风化岩中，故要求刃脚具有足够的强度和刚度。

　　2.1 检查成孔质量合格后应尽快灌注桩。在灌注桩前，应进行清孔工作，要求孔壁、孔底必须清理干净，孔底无浮渣，孔壁无松动。孔底沉渣厚度应符合端承桩 50mm、摩擦端承桩和端承摩擦桩 100mm、摩擦桩 300mm。

　　2.2 当有地下水而渗水量不大时，则应抽除孔内积水后，用串筒法灌注桩，串筒末端离孔底高度不宜大于 2m，桩宜采用插入式振捣器振实。如果渗水量过大，积水过多不便排干，则应用导管法水下灌注桩。

　　2.3 桩的粗骨料可选用碎石或卵石，其最大粒径不宜大于50mm，并不大大于主筋净距的 1/3。

　　2.4 坚持按配合比投料，桩坍落度不宜过大，以 5-8cm 为宜，每 50cm 为一层及时振捣，桩灌注要保持连续。坍落度损失大于 5cm/h时，要调整配比。

　　2.5 桩拌合料质量控制，每盘桩的拌和时间不得少于 90 秒，开始搅拌时必须做一次坍落度检测，调整好流动性，且具有较好的粘聚性，灌注时作坍落度损失的观察，以指导桩配合比的调整，拌好的桩应立即使用，有离析现象严禁灌入桩孔。

　　2.6 注意桩头桩的标高，应适当超出设计标高，以保证在凿除浮浆层后，桩头进入承台

　　内50～100mm。

　　2.7 桩身桩必须留有试件，对直径大于1m 的桩，每根桩应有 1 组试块，且每 100m3 桩及每个灌注台班不得少于 1 组，每组 3 件，试件的制作必须客观真实，严禁“开小灶”。

　　2.8 气温高于 30℃时注意缓凝，气温低于0℃时注意抗冻。

　　3 结束语

　　管柱基础施工是使用专用机械设备，在水面上进行桥墩基础的施工。它具有不受季节限制、能改善劳动条件、加快施工进度、降低工程成本的优点。基桩按材料分类有木桩、钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩与钢桩，桥梁基础中应用较多的是中间两种，按制作方法分为预制桩和钻(挖)孔灌注桩，按施工方法分为锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力压桩、就地灌注桩与钻孔埋置桩等，前四种又统称为沉入桩。应该依据地质条件、设计荷载、施工设备、工期限制及对附近建筑物产生的影响等等来选择桩基的施工方法。

　　参考文献：

　　[1] 胡长明.土木工程概论[M].治金工业出版社.2009.

　　[2] 丁克胜.土木工程施工[M].华中科技大学出版社.2008.