橋梁樁基設計要點摘要：任何的橋梁工程項目實施中，對樁基設計都有著嚴格的設計標準，為實現樁基設計優化，設計人員應根據橋梁工程的結構特點和要求，做好相應的承載力分析與計算。但我國很多的橋梁工程樁基設計中，經常存在著樁基設計方面的問題。未來的各類橋梁工程實施中，工程企業都應采用新的設計理念和思路，提高樁基設計質量。關鍵詞：橋梁樁基；設計要點1設計背景橋梁基礎是橋梁設計的重要內容，鉆（挖）孔灌注樁基礎（以下簡稱“樁基礎”）是橋梁最常用、最主要的的基礎形式之一，本文主要針對鉆孔灌注樁基礎展開討論。在橋梁結構設計中，樁基設計是一項十分重要的內容，橋梁樁基作為隱蔽工程，其設計是否合理，對橋梁安全及工程規模有著重大的影響，對橋梁施工和工程進度也有一定影響。因此，在樁基設計中應堅持因地制宜、精心設計的原則，切實加強設計要點的掌握，更好地控制橋梁樁基設計質量。橋梁樁基礎設計，需要根據橋位處的水文條件、現場地形地質條件、上部結構型式、施工要求等因素全面考慮，合理確定樁基礎的構造和配筋。在橋梁樁基礎設計中存在一些通病或常見問題，這些通病或問題影響到設計質量，有的可能影響到橋梁安全、工程規模、施工及工程進度，影響到設計單位在業主心目中的形象，應引起設計人員的重視和注意。2橋梁樁基設計要點當前的交通事業發展中，人們對橋梁工程的建設施工質量提出了越來越高的要求和標準，樁基作為橋梁工程的基礎結構，其設計關系到整體橋梁結構的性能因此，任何的橋梁工程建設中，施工人員都應加強對樁基設計的質量管理，以保障樁基設計與橋梁工程現場、結構的一致性。勘查施工環境進行施工前勘察時，根據勘察重點不同，分階段完成勘察工作。在初勘階段，應重點勘察橋梁工程所處的地形、地質等自然環境條件，初勘階段通過鉆孔探測輔助物探的方式確定地質。橋梁工程處于亞熱帶海洋氣候區，全年濕潤多雨，初勘后分析該項目區內土質復雜，下水位深1.3m,樁基施工受自然環境的影響較大。詳勘階段采用多種物探方式，依據初勘核查結果，明確土質從下及上分別為黃土粘質土、清灰土粘質土、灰色粘質土、填土。因此，必須加強樁基-土體牢固性以及完善防水設計。對復雜的土質條件，采用一樁一孔的形式。對于樁徑超過1.5m的樁基，采用一個中心孔，四個周邊孔的設計方式，以達到安全穩固的施工要求。此外，根據施工方案和施工規范要求，勘察作業應原位測試，施工技術人員現場核查設計圖紙等資料，全面掌握、了解現場土質等環境情況，并改進施工技術方案，保證勘察結果滿足橋梁樁基施工需求。樁基選型及間距橋梁樁基承擔著橋梁自重和交通荷載，根據樁基上荷載的傳播路徑，可以將樁基分為端承樁和摩擦樁兩類。端承樁通過深入土層深處且布設于硬質基巖，憑借基底巖層的支撐承擔橋梁上部結構荷載，端承樁樁體很少產生相對位移和摩擦力。摩擦樁對于土層較厚且樁基長度難以抵達硬質土層等可靠持力層的情況較為適用，樁基荷載主要由樁身及樁周土層摩擦力承擔，樁端土層及基巖反力小。端承樁和摩擦樁端阻力、側阻力均與樁長徑比值密切相關，當樁底位于持力層且樁長徑比在15-20范圍內時，樁側阻力比樁端阻力優先發揮作用。當樁長徑比在40以上且無軟弱土層覆蓋的情況下，樁端嵌入中強風化層時，端承樁樁端承載力較小。橋梁樁基設計必須考慮最小間距的要求，在設計中應考慮對鄰樁施工的影響，防止發生群樁效應。若樁間距過大，則會影響設計承臺的穩定性，樁間距過小，則會增大施工成本，造成施工障礙。樁基負摩阻力在樁長的計算過程中，所涉及的摩擦力為正摩擦力，這一摩擦力具體指樁體沉降值大于周邊土體沉降的情況下，土體向樁體所施加的向上摩阻力。因為樁側摩擦力的方向在很大程度上是由樁體、周圍土體的相對位移量所決定的，尤其是對一些軟土地基段而言，填土自重、行車荷載都會引起一定的變形與沉降，一旦其沉降量超出了樁基沉降量的具體限制，周邊土體對樁基的向下摩阻力為樁基的負摩阻力。因此，在樁基設計中，須重視樁基負摩阻力的存在，做好對樁基的設計優化。在橋梁工程建設施工中，樁基負摩阻力的存在位置較多，但并不是全部的負摩阻力都存在于全部的軟弱基層中，在樁周軟土壓縮沉降作用下，樁身正摩阻力呈現出從上到下逐步減小的變化趨勢，最初的負摩阻力出現在樁頂位置，因為土體存在持續沉降與變形的現象，也就使負摩阻力的作用范圍持續下移，此條件下，正負摩阻力抵消的點便為中性點，此點的樁側摩阻力為零。對中性點之上的部位，由于土層沉降量要遠高于樁基，便導致中性點之上的部位屬于負摩阻區相應地，中性點之下的區域則屬于正摩阻區。中性點所處地點是受到多種因素共同作用來決定的，如樁基底部持力基層硬度、樁基周邊土體力學屬性、樁基直徑和地下水位變動情況。嵌巖深度與持力層厚度的確定在橋梁的樁基設計工作中，可能遇到兩層軟弱層間穿越高強度巖層的情況，而且還有很多地區巖溶發育。若夾層的厚度無法使承載力達到要求，則鉆孔樁要從這一夾層中穿過，達到持力層的目的，但這樣無論是對施工機械設備還是施工進度均有很高的要求，是一次極大的考驗。在確定樁底基巖實際厚度的過程中，需要充分考慮以下三個條件：對樁身周圍覆土存在的側阻力不予考慮，嵌巖樁的周邊應嵌入完整或相對完整的硬質巖體當中，其嵌入的最小深度應達到0.5m以上；樁底下部三倍樁徑區域內不能存在洞隙、軟弱夾層和斷裂帶；在樁端應力持續擴散的范圍中，不能存在巖體臨時面。對普通的夾層而言，滿足前兩個基本條件就可以作為持力層使用。而對于巖溶發育地區，應考慮到巖體形狀多種多樣，且溶洞的分布大多無規律可循，采用現有勘探技術無法了解溶洞具體位置和規模時，會使工期大幅延長，并增加相應的費用。由于設計計算過程中的邊界條件往往比較復雜，對巖溶地基而言，其影響因素要比普通巖石地基更多、更復雜，之前一般要求樁端的底部有樁徑五倍以上厚度的持力層，而對于樁徑和單樁承載力均不相同的樁，若提出同樣的要求，則不同樁的可靠度將完全不同。為保證樁基設計合理性與經濟性，需要以過去工作經驗為依據，結合試算數據確定適宜的嵌巖深度與持力層厚度。樁基承載力計算要點樁基的承載力不能小于荷載20%-30%；樁深要在計算結果基礎上加樁徑的0.5倍；設計時對持力層范圍內是否存在軟弱夾層進行核實，并注意現有勘探資料中對持力層巖性進行的描述；如果計算確定的樁底標高和下一層相對較好的巖層相接近，則可以把樁底直接放在下一層；同一結構應采用相同類型的樁；在同一承臺內，兩根相鄰的樁，其樁底標高實際差值要根據具體的巖性確定，先對樁長相對較大的樁進行施工；對于最小樁長這一問題，要通過對樁徑、巖性、荷載與其受力形式的綜合考慮來確定。3結束語本文在已有研究的基礎上，系統論述了橋梁樁基的理論研究和設計要點，實際推理樁基設計方法。橋梁樁基作為橋梁建設的基礎，其設計過程非常復雜，因此設計前，施工人員應當充分了解樁基實際情況和周圍自然環境，綜合分析樁基、土體、河流沖刷力等多種因素，全方位衡量后再完善樁基設計，確保橋梁樁基達到最