橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計相關(guān)問題探究

徐勝利

（蘇交科集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210019）

橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計相關(guān)問題探究

徐勝利

（蘇交科集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210019）

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升，各地區(qū)橋梁工程的數(shù)量也越來越多，要確保橋梁在使用過程中的安全性和穩(wěn)定性，就必須做好橋梁樁基礎(chǔ)的加固設(shè)計工作，提高橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。文章針對橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計工作相關(guān)問題進(jìn)行了分析。

橋梁工程；樁基礎(chǔ)；加固設(shè)計；橋梁結(jié)構(gòu)；穩(wěn)固性

樁基礎(chǔ)是橋梁工程中的重要組成部分，從目前的現(xiàn)狀看，大部分橋梁工程的樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工方面都存在諸多問題，其中最典型的問題就是樁基礎(chǔ)的牢固程度不達(dá)標(biāo)，因此我們有必要加強對橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計的重視度，以確保整個橋梁建設(shè)工程的質(zhì)量。

1 橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計現(xiàn)狀

1.1 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和工程實際情況結(jié)合考慮不周全

當(dāng)前我國大多數(shù)橋梁工程在設(shè)計的過程中都存在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計情況不相符合的問題，橋梁工程設(shè)計本身就是一項專業(yè)性、技術(shù)性的工作，要求設(shè)計人員必須全面掌握有關(guān)橋梁各部位的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，尤其是樁基礎(chǔ)的加固設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。另外，必須根據(jù)橋梁工程施工所在地的特點、使用要求、車輛荷載情況等問題進(jìn)行樁基礎(chǔ)的設(shè)計工作，以求最大限度提高橋梁的使用壽命，但是當(dāng)前大多數(shù)設(shè)計人員在設(shè)計中并沒有考慮到這一問題，導(dǎo)致橋梁工程在投入使用之后，由于車輛的不斷增多而出現(xiàn)實際荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計荷載，最終造成橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)遭受破壞。此外，由于在設(shè)計中沒有考慮到當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，致使橋梁在惡劣的自然環(huán)境中逐漸老化，不能達(dá)到預(yù)期設(shè)計使用壽命的要求。

1.2 施工材料選擇不科學(xué)

現(xiàn)階段，我國絕大部分橋梁樁基礎(chǔ)加固工程在設(shè)計中都傾向于采用混凝土作為施工材料，混凝土材料相比傳統(tǒng)材料具有強度高等諸多優(yōu)點。但是，由于受到冬季低溫的影響，地下水滲透到混凝土結(jié)構(gòu)中之后，很容易發(fā)生結(jié)冰膨脹的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞，尤其是在一些冬季時間較長的北方地區(qū)，由于長時間處于0℃的環(huán)境中，更容易發(fā)生凍融循環(huán)的情況，使混凝土的強度越來越低，最終出現(xiàn)剝落撕裂的嚴(yán)重后果。一些設(shè)計人員在進(jìn)行施工材料選擇時，往往沒有考慮到這一問題，導(dǎo)致在后期加固施工中遇到諸多麻煩。

1.3 技術(shù)、工藝流程等設(shè)計不合理

橋梁樁基礎(chǔ)的加固具有一定的復(fù)雜性，在加固過程中需要用到各種各樣的技術(shù)工藝，一旦在技術(shù)、工藝流程的設(shè)計上不合理，就很可能導(dǎo)致整個加固工程達(dá)不到預(yù)期的效果。但是，從目前的現(xiàn)狀看，大多數(shù)橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計中都不夠重視技術(shù)的選擇和工藝流程的優(yōu)化，在技術(shù)設(shè)計上傾向于采用傳統(tǒng)技術(shù)，這些技術(shù)往往不能滿足現(xiàn)代橋梁工程加固的需求，再加上工藝流程設(shè)計的不合理，最終導(dǎo)致整個工程設(shè)計方案根本不具備可行性。

1.4 設(shè)計管理不到位

要確保橋梁樁基礎(chǔ)的加固設(shè)計的質(zhì)量，就必須對設(shè)計的全過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，做好設(shè)計流程管理、人員管理等各項工作，但是，當(dāng)前大部分橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計都沒有考慮到對設(shè)計過程的管理，沒有明確劃分各部門的管理職責(zé)，導(dǎo)致出現(xiàn)問題時糾紛不斷，此外，在設(shè)計方案審核等關(guān)鍵環(huán)節(jié)存在嚴(yán)重的疏漏，根本沒有按照規(guī)范的流程進(jìn)行設(shè)計方案的審核，最終導(dǎo)致設(shè)計方案中的一些細(xì)節(jié)問題不能及時發(fā)現(xiàn)，給后期方案的執(zhí)行造成嚴(yán)重阻礙。

2 橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計需要注意的問題分析

在實際進(jìn)行橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計之時，為了降低橋梁樁基礎(chǔ)各類結(jié)構(gòu)病害出現(xiàn)的幾率，提高橋梁的穩(wěn)定性和安全性，就必須做好樁基礎(chǔ)加固設(shè)計的工作，一般來說，在設(shè)計過程中應(yīng)注意以下三個方面的問題：第一，設(shè)計人員必須明確橋梁加固的性質(zhì)，在開展設(shè)計工作之前，必須全面搜集有關(guān)橋梁建設(shè)工程的資料，結(jié)合實踐經(jīng)驗以及工程的實際狀況進(jìn)行設(shè)計。尤其要注意對橋梁樁基礎(chǔ)病害的分析和檢測，在全面了解各類病害及其產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)之上進(jìn)行加固設(shè)計。通常來說，可將橋梁樁基礎(chǔ)的加固設(shè)計方法分為耐久性加固、剛度加固和強度加固三種，這三種加固方式所適用的范圍及其發(fā)揮的功效是不同的，其中耐久性加固主要適用于已經(jīng)發(fā)生損傷的部位，它主要通過對損傷采取一定的修復(fù)技術(shù)，從而達(dá)到遏制結(jié)構(gòu)病害進(jìn)一步蔓延的目的。剛度加固屬于一種預(yù)防性措施，其應(yīng)用主要是為了確保橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的使用功能達(dá)標(biāo)。強度加固主要用于提升橋梁整體結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性，確保其使用壽命；第二，橋梁樁基礎(chǔ)的加固設(shè)計必須考慮到各項技術(shù)工藝運用的科學(xué)性和可行性，盡量避免一些不合理的加固方法的使用，設(shè)計人員必須根據(jù)橋梁工程的實際情況，選擇最為恰當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)和方法，不能簡單套用一些類似工程項目的加固處理方法，以免在施工中遇到不必要的麻煩，最終導(dǎo)致施工成本的大量浪費以及工程進(jìn)度的延誤；第三，要堅持成本最小化的原則，盡量用性價比較高的加固施工材料來達(dá)到樁基礎(chǔ)加固的目的，既要確保不超過最初的預(yù)期成本，同時也要保證橋梁工程的最終施工質(zhì)量。

3 橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計的原則

橋梁樁基礎(chǔ)的病害對整個橋梁工程的施工質(zhì)量具有十分嚴(yán)重的影響，因此必須高度重視樁基礎(chǔ)加固設(shè)計工作，不僅要在病害出現(xiàn)之后及時進(jìn)行處理，同時也必須在病害未發(fā)生之前做好預(yù)防工作，要制定出科學(xué)合理的病害防護(hù)與加固方案，就必須嚴(yán)格遵循以下三個原則：

3.1 分清加固類型和性質(zhì)的原則

橋梁樁基礎(chǔ)的加固與橋梁其他部位的加固工程具有明顯的不同，需要全面考慮工程的實際情況及其影響因素，選擇恰當(dāng)?shù)募庸填愋停旱谝?，?yīng)對橋梁施工現(xiàn)場進(jìn)行勘探，了解當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)、水文等條件，進(jìn)而為加固設(shè)計工作的開展提供必要的信息支撐；第二，應(yīng)了解橋梁樁基礎(chǔ)各類病害的特點及其原因，根據(jù)病害所在部位和需要達(dá)到的加固效果，選擇最為適宜的加固類型，包括強度加固、剛度加固、耐久性加固等。

3.2 合理性原則

合理性原則主要是針對加固技術(shù)方法的選擇而言的，只有確保加固技術(shù)方法的合理性，才能真正發(fā)揮出其加固效果，一旦在技術(shù)方法的選擇上不合理，不僅不能達(dá)到預(yù)期的加固效果，還可能造成整個工程建設(shè)資金的浪費，具體來說，在加固技術(shù)的選擇上，設(shè)計人員必須根據(jù)實際病害情況選擇最適用的加固技術(shù)，同時還要考慮到所選技術(shù)方法在施工現(xiàn)場是否具備可行性，是否會對周邊環(huán)境、居民生活等產(chǎn)生影響。

3.3 經(jīng)濟(jì)性原則

所謂經(jīng)濟(jì)性原則，指的是在進(jìn)行橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計的時候，必須堅持以最小的成本投入，取得最佳的效果，當(dāng)然也不能一味地追求材料、設(shè)備的低價格，要在確保各類資源的應(yīng)用效果的前提下，盡量降低其采購成本，否則不僅不可能達(dá)到節(jié)約成本的目的，同時還可能造成加固效果不明顯，需要重新返工的情況，進(jìn)而浪費更多的成本。

4 橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計的方法

4.1 擴(kuò)大橋梁基加固法

擴(kuò)大橋梁基加固法在現(xiàn)代橋梁樁基礎(chǔ)加固中十分常見，它是站在整體的角度考慮橋梁加固的一種方法，能夠全面提高橋梁的穩(wěn)固性，一般來說，在交通橋梁年檢的時候，若出現(xiàn)樁基礎(chǔ)破壞、侵蝕比較嚴(yán)重的情況，且鋼筋也出現(xiàn)外露或混凝土出現(xiàn)空洞，此時采用擴(kuò)大橋梁基加固法最為適用。

4.2 橋梁樁的本身修補加固法

橋梁樁本身修補加固法的應(yīng)用主要是針對一些已經(jīng)出現(xiàn)的受損樁基進(jìn)行修復(fù)，它能大幅提高橋梁樁基礎(chǔ)的硬度、強度及其持久性。在應(yīng)用該方法對橋梁樁基礎(chǔ)進(jìn)行修復(fù)的時候：第一，要進(jìn)行實地調(diào)查，全面了解橋梁樁基礎(chǔ)的破壞情況及修補范圍，分析技術(shù)方法的可行性；第二，利用鋼筋混凝土的澆筑來封裝橋梁樁基，該技術(shù)方法不但可以完美地修復(fù)受損嚴(yán)重的橋梁樁基礎(chǔ)，而且還能對橋梁樁基礎(chǔ)本身的強度起到一定程度的提升作用，對于承載力要求較高的橋梁樁基礎(chǔ)修復(fù)工程來說比較適用。

4.3 橋梁樁基自體加固法

該方法是在已有的混凝土樁基礎(chǔ)之上直接進(jìn)行加固的一種方法，對于直徑較小的鋼筋混凝土橋梁樁基礎(chǔ)的加固來說尤為適用，它的主要優(yōu)點是施工工程量小、成本投入少，絕大部分小規(guī)模橋梁都是采用的橋梁樁基礎(chǔ)自體加固法來進(jìn)行加固的。

4.4 增加樁基加固法

增加樁基加固法在現(xiàn)代橋梁樁基礎(chǔ)加固工程中的應(yīng)用十分廣泛。通過增加橋梁樁，能顯著提升整個承臺的作用力和承載范圍，對于橋梁樁基承載力不足的情況較為適用，簡單來說，就是增加一定數(shù)量的新橋梁樁或者把現(xiàn)有的橋梁樁的承載力進(jìn)行一定程度的提升，進(jìn)而達(dá)到增強橋梁工程穩(wěn)固性和安全性的目的。該方法的主要優(yōu)點是效果顯著、工作量小，但其主要缺陷是在實際施工過程中會對原有的交通情況產(chǎn)生影響。

5 結(jié)語

綜上所述，橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計是現(xiàn)代橋梁工程設(shè)計中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其設(shè)計質(zhì)量將直接影響到整個橋梁工程的使用質(zhì)量，當(dāng)前我國諸多橋梁工程在樁基礎(chǔ)加固設(shè)計中都還存在一些亟待改進(jìn)的地方，需要設(shè)計人員不斷提升其專業(yè)素質(zhì)，采用最科學(xué)、最合理的加固技術(shù)方法，這樣才能確保橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計方案的質(zhì)量。

[1]劉誠．關(guān)于橋梁樁基礎(chǔ)的加固設(shè)計研究[J]．城市建設(shè)理論研究（電子版），2016，6（8）.

[2]高旭春，宋威．淺談橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計[J]．城市建設(shè)理論研究（電子版），2011，（23）.

（責(zé)任編輯：王 波）

U445

1009-2374（2017）12-0181-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.093

徐勝利（1984-），男，江蘇連云港人，蘇交科集團(tuán)股份有限公司工程師，研究方向：道路橋梁工程。

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