摘要:完工墩台或竣工通车运营的桥梁,因桩基承载力不足引起桩墩下沉,采用锚杆静压桩加 
固桥梁桩基,是种行之有效的处理方法.本文介绍福建省漳龙高速公路书厅高架桥锚杆静压桩 
加固桩基施工,供类似桥梁桩基下沉处理借鉴. 
关键词:桥梁工程;桩基加固;锚杆静压桩;处理方法 


0 前言 
福建省漳龙高速公路书厅高架桥全长:1518.5m,桥面净宽:双幅11.75×2×0.5m,单孔跨径:L=25m.灌注桩基础,双柱式墩,T梁准连续上部构造.在架梁施工过程中,发现已安装T梁局部桥孔墩柱基桩有下沉的趋势.经静载试验结果验证,是磨擦桩承载力不足引起,在绝大部分柱墩已完成的特定条件下,采用锚杆静压桩技术加固处理,增加桩基承载力,满足设计要求. 
1 基桩加固方案比较与选择 
1.1基桩设计 
双柱式墩基桩,按摩擦桩设计,桩径1.5m,桩长34～41m,穿入浅薄淤泥和深厚的残积砂质粘性土层,部分基桩嵌入强风化岩层,设计单桩竖向荷载4200KN. 
1.2基桩静载试验 
在架梁施工过程中发现墩基下沉,此时钻孔桩全部完成,大部分墩柱和盖梁亦完工,为验证基桩承载力,仅选30-R2摩擦桩做静载试验,该桩长38m,终孔地质为残积砂质粘性土层,有6m淤泥夹层.静载试验按试验规程要求,分级加载测定相应沉降值.经两次加载试验,实测单桩竖向抗压极限承载力5264KN,与按桩基所处地质情况摩阻力计算单桩竖向承载力基本相符,但小于设计要求桩基极限承载力8400KN. 
1.3处理方案确定 
当一场暴雨过后,墩柱基桩经水浸泡,个别墩柱基桩下沉4cm,被迫停止上部构造施工,专题会议研究处理时,提出两个加固方案.其一,压浆固结基桩周边残积砂质粘性土,通过增加持力层摩阻力达到补强基桩的目的.其二,采用锚杆静压桩技术,在基桩周边邦桩,增加承载力,使之达到设计要求的单桩极限承载力.在59#台桩基压浆处理试验,未取得预期效果,最后选定锚杆静压桩补强技术,对持力层为残积砂质粘性土的全部摩擦桩进行加固处理.加固结构见图1. 
2 锚杆静压桩加固桩基处理方法 
2.1锚杆静压桩加固桩基设计 


通过原基桩,系梁与静压桩圆形承台联成整体,静压桩与原基桩共同受力,增加基桩承载力,达到满足设计极限承载力要求.承台设计为圆形,直径4.3m,台厚1.5m(见图2),每根基桩周边静压4根300×300mm方桩,设计桩长22m,静压桩单桩首节设置桩尖,节间采用钢帽连接,方桩预制时预埋钢帽钢板,静压桩施工时临时电焊接长,见图3. 
2.2静压桩承台浇筑施工 
承台浇筑施工关键是确保新旧砼联结成整体,达到静压桩与灌注桩共同受力.根据设计要求,按以下工序顺次施工: 
2.2.1将承台与桩基1.5m高范围内及系梁砼接触面保护层凿除,露出原主筋. 
2.2.2在圆形承台底面范围设置20cm厚砂垫层,并浇10cm厚10#素砼,当作浇承台砼底模之用. 
2.2.3根据承台设计配筋,在原系梁及桩身钻孔植筋,植筋埋置深度大于30cm,并用喜利得HY-150化学粘合剂固定植筋.之前应对植筋做抗拔试验.验证凝胶时间10分钟,固化时间1小时以内,锚固钢筋抗拔力达到5T以上,才可开始植筋施工. 
2.2.4钢筋骨架弯制成型,模板安装,30#砼浇筑按常规施工.但每个承台必须预留六个静压桩孔,其中2个备用孔,留做补桩之用. 
3 锚杆静压桩预制及压桩施工 
3.1锚杆静压桩预制 
静压方桩每节长2m,分段预制,预埋接头钢板必须准确无误,确保压桩接桩顺利. 
3.2锚杆静压桩施工 
静压桩砼达到设计强度可吊运压桩,按以下要求进行锚杆静压桩施工: 
3.2.1必备的压桩机具:200T反力架1台,200T张拉千斤顶2台(一台备用),1.5T起重机1台,方桩接长焊接机具一套. 
3.2.2压桩试验,通过试验压桩,确定压桩力值,压桩长度,持压稳定时间,静压桩顺直度等各种控制参数,为全面开始压桩施工提供经验. 
3.2.3每根基桩按承台预留孔位置,对称顺序施压四根桩,压桩不得中途停顿,一次压桩达到设计吨位825KN(实际压桩力900KN).以压桩力控制为主,桩长控制为辅.压桩达到设计荷载应持压稳定30分钟.当静压桩偏斜超过1.5%桩长,压桩力小于设计荷载,压入桩长过短都为不合格桩,应废桩.在备用的预留孔补压新桩,直至静压桩各项指标达到设计要求. 
3.2.4静压桩施压各项技术指标达到设计要求,停止压桩,持压稳定30分钟,开始桩顶封头.桩顶必须压入承台预留孔内,桩头嵌入承台大于30cm,桩顶设置Φ14钢筋网,用30#膨胀早强砼浇灌桩顶封头预留孔. 
4 静压桩加固补强效果 
经查钻孔记录,全桥32根未嵌入风化岩层的摩擦桩,全部采用锚杆静压桩加固补强,每根基桩施工压方桩4根,共计实施了128根静压桩,平均每根基桩施压静压桩56m,增加承载力4×900KN=3600KN. 
两套施工机具,两个工班施工,2m一节的静压桩最快40分钟压完,包括接长焊接,移机,正常作业,两个工班可完成一根基桩加固施工. 
锚杆静压桩设计压入长度22m,而实施过程中,每根静压桩实际压入平均长度14m,较设计长度减短8m.包括承台,每根基桩加固决算费用27456元,其中:承台14800元,静压桩12656元. 
基桩加固补强后,全面开展上部构造施工,在施工过程中未发生基桩下沉迹象,竣工通车半年,经观测原下沉量最大的墩基,没有沉陷,其它墩基也没有下沉变形,加固补强达到了预期效果. 
5 结语 
锚杆静压桩加固基桩技术,具有加固结构简单,机具设备简陋,施工方法简便,加固周期短,方案安全可靠,加固费用节省等优点.该技术特别适用墩台已完工和竣工通车后,桥梁墩台基桩因承载力不足下沉加固处理.因此,该技术是一种在桥梁桩基加固处理时值得推荐的方法.