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凍土地區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)特性及其施工分析

孫 盛1楊家淦2

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本文對(duì)凍土地區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)特性及其施工進(jìn)行了分析，對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)工程特性進(jìn)行了分析，研究了其計(jì)算模型及其相關(guān)環(huán)節(jié)。

凍土地區(qū)；橋梁應(yīng)用基礎(chǔ)；施工模塊

一、關(guān)于凍土地基的工程特性模塊的分析

1 在自然界中，凍脹性是普遍存在的，這是因?yàn)槭艿酱髿鉁囟茸兓霈F(xiàn)的影響，這會(huì)導(dǎo)致土體內(nèi)部的水分變化，從而導(dǎo)致土體體積的膨脹及其收縮變化，這種膨脹的情況，就是凍土的收縮、凍脹情況。所謂的膨脹情況，就是土體在凍結(jié)過程中，出現(xiàn)的水分的凍結(jié)，其體積的膨脹情況。受到土體的埋深情況等的影響，其土體的凍脹程度、顆粒程度等受到影響。這不利于橋梁工程的整體穩(wěn)定性，這就需要進(jìn)行凍土區(qū)的工程結(jié)構(gòu)的分析。

在凍脹力分析過程中，其產(chǎn)生于地基土的凍結(jié)模塊，尤其是處于一個(gè)封閉式的體系。受到其凍結(jié)體積及其內(nèi)應(yīng)力的影響，在其開放式體積中，孔隙水會(huì)產(chǎn)生侵入的情況，從而產(chǎn)生一系列的凍結(jié)力。這些凍脹力應(yīng)用于地基的基礎(chǔ)表面模塊。當(dāng)工程結(jié)構(gòu)物的重量及其附加荷載出現(xiàn)不平衡，就會(huì)出現(xiàn)凍脹力的變形情況，從而產(chǎn)生一系列的結(jié)構(gòu)物的破壞情況。為了滿足當(dāng)下地基工作都需要，進(jìn)行凍脹力的作用控制是必要的，這需要進(jìn)行不同形式的凍脹力的分析。進(jìn)行凍土區(qū)的實(shí)際工作問題的解決。

2 在凍土融化過程中，受到其密度的影響，會(huì)產(chǎn)生一系列的孔隙水的消融情況，稱之為凍土融沉性。在該過程中凍土的冰會(huì)進(jìn)行水的轉(zhuǎn)變，其體積不斷的減少，就會(huì)產(chǎn)生一系列的孔隙水的消散及其排泄的情況，導(dǎo)致土體的孔隙比的減少。為了更好的進(jìn)行凍土的分析，進(jìn)行孔隙水及其含冰量密度的控制是必要的。

這個(gè)過程不僅是由于凍土中冰轉(zhuǎn)變成水的相變時(shí)的體積減小，更重要的是在此過程中產(chǎn)生孔隙水的消散與排泄，土體的孔隙比減小，凍土的融沉性與凍土的粒度成分，含冰量密度及孔隙水的消散等因素密切相關(guān)。

二、關(guān)于計(jì)算模型及其相關(guān)環(huán)節(jié)的分析

1 在當(dāng)下凍土區(qū)分析過程中，以青藏高原某個(gè)地段的鉆孔灌注樁為工作需要，進(jìn)行分析，通過對(duì)研究對(duì)象特點(diǎn)的分析，更有利于進(jìn)行凍土模塊的控制，保證混凝土的入模模塊的優(yōu)化。比如針對(duì)凍土的水化熱情況及其凍土下線進(jìn)行試驗(yàn)性計(jì)算模塊的開展。比如在混凝土入模初期，進(jìn)行混凝土水泥的水化程度的控制，進(jìn)行放熱程度的優(yōu)化。從而滿足現(xiàn)階段的混凝土工作的需要，提升其應(yīng)用效益。由于低溫早強(qiáng)混凝土水泥的水化放熱速度快，遠(yuǎn)大于傳熱速度，故可把澆注初期的混凝土作為絕熱溫升處理。計(jì)算中采用混凝土的絕熱溫升的溫度作為混凝土的初始溫度。混凝土放熱主要在7～12d完成，即混凝土在入模后7～12d 內(nèi)放出絕大部分水化熱使其升溫。所以，將混凝土的絕熱溫升作為其初始條件，這樣的考慮對(duì)混凝土達(dá)到齡期（28 d）后的強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

在當(dāng)下計(jì)算模塊中，進(jìn)行鉆機(jī)的合理選擇是必要的，這需要針對(duì)青藏鐵路的施工需要，進(jìn)行快速施工模塊的應(yīng)用，保證樁基施工模塊的鉆機(jī)及其鉆孔模塊的優(yōu)化。這需要進(jìn)行施工準(zhǔn)備工作的控制，落實(shí)好當(dāng)下的測(cè)量放樣模塊，進(jìn)行樁體的樁位控制，更好的進(jìn)行樁體的縱橫比的控制，保證樁體的前后左右的設(shè)置。

以供隨時(shí)檢測(cè)樁中心和標(biāo)高。鉆孔場(chǎng)地布置盡量以填代挖，以減少對(duì)原地表開挖引起的熱擾動(dòng)。鉆機(jī)底座下發(fā)動(dòng)機(jī)散熱部分宜鋪設(shè)聚苯乙烯泡沫塑料隔熱板，以減少對(duì)地基土的熱侵入。

2 在當(dāng)下青藏線工作模塊中，進(jìn)行護(hù)筒模塊的應(yīng)用是必要的，一定不要影響日常鉆孔作業(yè)的開展，這也需要進(jìn)行有效措施的開展，進(jìn)行凍土及其樁基的控制。保證凍土上限的深度控制，進(jìn)行護(hù)筒的埋入優(yōu)化。保證護(hù)筒模塊的優(yōu)化，進(jìn)行表面親水程度的優(yōu)化，進(jìn)行樁基礎(chǔ)的凍土控制，這需要保證凍土地區(qū)的護(hù)筒控制。從而滿足當(dāng)下護(hù)筒工作的需要，保證鉆機(jī)的控制模塊的優(yōu)化。鉆機(jī)就位∶鉆機(jī)利用自動(dòng)系統(tǒng)就位。鉆孔前，應(yīng)調(diào)整機(jī)架桿垂直、位置正確，防止因鉆桿晃動(dòng)引起擴(kuò)大孔徑及增加孔底虛土。 旋挖鉆機(jī)干法鉆孔∶護(hù)筒埋設(shè)完成后，進(jìn)行正式鉆進(jìn)。旋挖鉆進(jìn)是利用旋挖鉆頭鉆桿頂?shù)囊簤厚R達(dá)往下壓，同時(shí)利用旋挖鉆頭旋轉(zhuǎn)切入土體，土被擠入料斗中，再提出孔外，直接裝入自卸汽車。鉆進(jìn)過程中，根據(jù)地質(zhì)情況選用不同的鉆頭。

3 在當(dāng)下建設(shè)模塊中，濕法作業(yè)比較常見的，其需要進(jìn)行孔壁的穩(wěn)定性的控制。一般來說，一些干法作業(yè)不能進(jìn)行孔壁的穩(wěn)定性的控制，這都需要進(jìn)行濕法作業(yè)模塊的開展，保證其干法作業(yè)基礎(chǔ)的優(yōu)化，保證泥漿攪拌模塊及其相關(guān)模塊的優(yōu)化，進(jìn)行優(yōu)質(zhì)粘土的選擇，進(jìn)行制漿機(jī)制漿模塊的優(yōu)化，保證鉆孔樁泥漿的排放控制。采用制漿機(jī)制漿，存入鋼制泥漿池中?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)泥漿池、沉淀池各一個(gè)，串聯(lián)并用。鉆孔樁所需泥漿不得隨意就地排放，不得就近挖坑作泥漿池。鉆孔過程中，沉淀了中沉淀的廢碴由人工裝入泥漿車外運(yùn)至設(shè)計(jì)指定地點(diǎn)傾倒。

在凍土地區(qū)鉆孔控制模塊中，要落實(shí)好鉆進(jìn)的速度，積極做好護(hù)筒的工作模塊，要保持其正常速度的鉆進(jìn)。這也需要進(jìn)行泥漿循環(huán)模塊的優(yōu)化，保證其相關(guān)沉降模塊的優(yōu)化，進(jìn)行土層變化情況的分析，針對(duì)不同的土層進(jìn)行相關(guān)鉆速、鉆壓等的控制，注重對(duì)泥漿比重的控制，這需要進(jìn)行鉆進(jìn)模塊及其清孔模塊的優(yōu)化，保證換漿法的應(yīng)用。鋼筋籠制作與安裝∶根據(jù)青藏鐵路的特殊環(huán)境，針對(duì)低溫條件，鋼筋籠的加工、焊接、安裝應(yīng)符合以下要求∶鋼筋接長采用預(yù)熱閃光對(duì)焊或閃光→預(yù)熱→閃光焊工藝。鋼筋端面比較平整時(shí)，采用預(yù)熱閃光焊，端面不夠平整時(shí)，采用閃光→預(yù)熱→閃光焊工藝。

結(jié)語

為了更好的進(jìn)行凍土地區(qū)的混凝土耐久性的控制，進(jìn)行凍土地區(qū)的施工設(shè)計(jì)是必要的，這需要進(jìn)行地區(qū)特殊性的分析。

[1]于居洲.高原高寒多年凍土區(qū)的橋梁施工技術(shù)[J].冰川凍土，2006（04）.

[2]楊志明.溶巖地區(qū)樁基礎(chǔ)施工技術(shù)[J].廣東建材，2007（05）.

[3]陳偉.巖溶山區(qū)高速公路橋梁樁基施工技術(shù)應(yīng)用探討[J].山西科技，2010（06）.

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