1、桩基偏位处理方案及验算摘要：提出某斜桥桩基偏位后的处理方案，在不改变上部结构设计施工的情况下，对错位桩基增设连梁和横梁，能较好的纠正桩基偏位现象，满足桩的强度要求，保证全桥稳定性，并对最大偏位桩的承载力、桩身强度及裂缝宽度进行验算，为同类工程提供参考。 关键词：桩基偏位；横梁；连梁 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 引言 伴随着我国交通事业的蒸蒸日上，桥梁结构计算理论的发展和生产施工工艺的提高，在现代桥梁设计中，桩柱结合式墩台越来越多。在这种桥墩台施工过程中，对桩基的偏位限制较严（对于不等直径桩柱结合式桥墩台，桩位偏差不超过 50mm1） ，由于施工处理不当、测量放线差错、沉桩
2、工艺不良、地质情况复杂等原因，造成桥墩台特别是基桩偏斜的现象时有发生。桥墩台桩基有别于民用建筑的桩基，其直径大、造价高、工期要求较紧、施工条件差和难度大。当出现较大偏差时，在原位继续成桩，施工难度更大，因此偏斜后的基桩的处理显得非常重要。桩偏位和倾斜对整座桥梁会产生十分不利的影响，必须进行处理，否则可能造成整座桥梁桩基的失稳。如果处理得当就会较大程度地挽回经济损失，对整座桥梁不会产生有害影响。桩基偏斜后常用的处理方法有补桩法、扩大承台法等。 工程概况 某斜桥为双幅桥（斜度 15)，桥面宽度为净 21+24.5m。上部结构为简支板桥，桥跨布置为 4(跨)12m，下部结构采用桩柱式墩台，桩径 1.
3、2m，柱径 1.0m，系梁断面为 11m，桩基采用钻孔灌注桩。 由于地质条件复杂等原因，导致施工中出现实际施工桩位与原设计桩位存在较大偏位，其桩位平面如图 1 所示，各桩偏移具体值如表 1 所示。x 表示 x 方向偏移量，y 表示 y 方向偏移量，表示总偏移量。由表中可看出：除 17、19和 20号桩偏移量未超过 5cm 外，其余均超过5cm，最大偏移值达到 34cm（13桩） 。 由于桩位偏移后，同排桩不在同一直线上，使得原横系梁受力趋于复杂，故需加强原横系梁，特别要加大桩柱接头处横系梁尺寸。同时顺桥向的偏移量 x 比较大，7、10、12、13、18桩 x 均超过20cm，为保证桥梁顺桥向的
4、稳定性，增强这些桩的整体性，使它们共同受力，需在这些桩顶处增设顺桥向连梁。桩位的偏移将在桩基中产生较大的偏心弯矩，故须对桩基进行重新评估。 图 1 桩位平面布置图（尺寸单位：cm） 桩位偏移量表（单位：cm） 表 1 注：总偏移量 处理方案 为了有效地对该桥桩基进行处理，提高其顺桥向和横桥向的整体性，使得桩基在偏心荷载作用下产生的弯矩分散承担和减小，故提出如下处理方案（图 2）：增设 1 号6 号横梁；A 型、B 型及 C 型连梁；墩柱中心仍处在原设计位置。 图 2 处理方案示意图（尺寸单位：cm） 3.1 横梁和连梁 横梁增强了同排桩柱之间的横向联系，其高度取 120cm，宽度取80cm，纵
5、向主筋采用 24 根直径为 22mm 的 HRB335 钢筋，箍筋采用直径为10mm 的 R235 钢筋，间距为 20cm，加密处间距为 10cm。 连梁增强了桩柱之间的顺桥向联系，由于顺桥向桩基偏移量较大，距离较长，故连梁尺寸有所增加，其高度取 120cm，宽度取 100cm，纵向主筋采用 28 根直径为 22mm 的 HRB335 钢筋，箍筋采用直径为 10mm 的R235 钢筋，间距为 20cm，加密处间距为 10cm。 3.2 桩柱接头部位 桩柱接头部位是本桥的关键之处，这一部分的处理直接关系到整座桥梁的稳定性好坏。施工中应特别注意混凝土的密实和强度要达到设计要求，接头部位（即横梁和连
6、梁的端头）混凝土必须能够外包实际施工桩和柱，并保证最小外包厚度为 20cm，其厚度为 120cm，接头部位与横联和连梁采用弧形连接。每个接头部位箍筋采用直径为 10mm 的 R235 钢筋，间距为 10cm，短钢筋采用 24 根直径为 16mm 的 HRB335 钢筋，上下表面还需设间距为 10cm 的钢筋网(钢筋直径为 10mm 的 R235 钢筋)。 由于接头部位墩柱圆心与实际施工桩基圆心有错位，因此墩柱钢筋无法与实际施工桩基钢筋焊接，但必须确保墩柱钢筋和实际施工桩钢筋深入接头部位 110cm。在原桩头需植筋，植筋前在原桩头钻 15 个直径3cm 的眼(深 30cm), 内灌入环氧树脂,再
7、将短钢筋插入。其示意图如图 3所示。 桩基验算 为验算处理后的桩基能否满足成桥时的受力要求，需对桩基进行验算，验算针对顺桥向偏位最大的 13桩进行。 4.1 桩顶力计算 13桩承台底受力计算结果如下： 恒载及活载作用下竖向力 N=1700KN 由温度、汽车制动引起的水平力 Q104.6KN 由竖向力及水平力产生的弯矩 M1058KNm。 4.2 承载力验算 13桩桩长 29m，桩径 1.2m。在最低冲刷线以下，按桩身自重的一半作为计算重力，在验算桩承载力时，不用分项系数方法，而是用单一安全系数的方法。故 桩的容许承载力按规范计算如下2： 以上验算表明桩承载力满足要求。 4.3 桩身强度和裂缝验
8、算 用 m 法求最大弯矩2： 桩的计算宽度 b1=Kf(d+1)=0.9(1.2+1)=1.98m 桩的变形系数 桩的换算深度，所以按弹性桩计算。 冲刷线处力为： P0=1700+121.5=1821.5KN；Q0=104.6KN；M0=1058+324.3=1382.3KNm。 用公式计算得冲刷线以下 Z1.4m 处弯矩最大，该处弯矩，该处轴向力。 桩身混凝土标号为 C20，截面配筋为 24 根直径 25mm 的 HRB335 钢筋，取,， ， ， ，,计算长度，偏心距增大系数， ，根据公式，假定 0.41 时，查得系数A0.8966，B0.5519，C-0.4273，D1.8878，计算得
9、最近似符合。 故 裂缝宽度验算依据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)3 最大弯矩处截面受拉区外缘钢筋应力为： 最大裂缝宽度为： 以上计算分析表明，增加横梁和连梁以后，桩身强度裂缝宽度仍能满足要求。 5 施工注意事项 新设计的横梁及连梁顶面与原设计的系梁顶面在同一个标高上； 原桩柱钢筋连接处的桩基箍筋及墩柱箍筋不能省略，施工横梁及连梁时，应注意预埋墩柱钢筋，只有待横梁及连梁混凝土强度达到设计强度的 90%以上时，方可施工墩柱； 上部空心板吊装时，务必注意：空心板吊装应从半幅桥的中心开始往左右两侧进行，不能将一孔空心板全部吊装完毕后，再吊装相邻孔的空心板。正确的做法是：一孔空心板吊装一半的块数后，再吊装邻孔的空心板，如此进行，直至吊装完成。 结语 由以上处理方案及分析验算表明，在不改变上部结构设计施工的情况下，对错位桩基增设连梁和横梁，能较好的纠正桩基偏位现象，满足桩的强度要求，保证全桥稳定性。 参考文献 1 公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004). 北京: 人民交通出版社,2004. 2 公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007). 北京: 人民交通出版社,2007. 3 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004). 北京: 人民交通出版社,2004.
