韩同睿1 李学魁2
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摘要：桩基是由桩和连接桩顶的承台组成的深基础或由柱与桩基连接的单桩基础，桩基施工技术关乎桥梁的整体施工质量，桥梁作为能使行人、车辆顺利通行的桥梁物，能够跨越山川河流等不良地质满足人们的通行需求，而大直径桩基作为桥梁工程中的重要环节，能够起到维持稳定的效果。因此，有必要对桥梁大直径桩基施工工艺进行分析。
关键词：桥梁；大直径桩基；施工工艺
引言
大直径基坑支护能量蓄水管桩新技术是将大直径管桩运用到基坑支护中，作为支撑结构，减少了混凝土用量，提高了支护桩抗弯能力;同时将其设计成空心管状结构，利用地下浅层地温能，用水作为载体进行循环的温度交换，从而对会议厅、餐厅和多功能厅等“大空间桥梁功能分区”的桥梁空间进行供暖或制冷。另外，空心管状结构还可以设计成储存与利用雨水的空间，符合海绵城市的理念。
1桥梁大直径桩基施工工艺
大直径基坑支护能量蓄水管桩围护结构的施工工艺流程如下:施工准备→现浇管桩机就位(也可使用预制管桩)→振动沉管→安放钢筋笼→灌注混凝土→振动上拔成桩→开挖桩头及桩芯土→检测桩身质量→预埋PE给水管→支模浇筑冠梁→待正负零以上施工时，布设进出水总管、吊顶热传递水管及风扇等热交换设备。现浇大直径基坑支护能量蓄水管桩单根管桩的施工工艺流程如下:进行施工准备→旋挖桩机进场在设定位置旋挖成孔→绑扎钢筋笼并连接到波纹管上→组装浇筑辅助装置→将绑扎后的钢筋笼、波纹管和浇筑辅助装置吊装到桩孔中→从导管浇筑混凝土成型→合拢浇筑辅助装置，将浇筑辅助装置取出→上拔成桩。
2桩基施工准备
在桩基正式施工之前，施工方需要提前进行工程测量，在考虑当前工程特点的前提下对施工区域的地质参数、气候条件等数据开展测量作业，然后以测量数据为基础编制施工图纸以及施工方案。设计完成后需要根据设计方案准备工程项目施工过程中需要的各种材料与设备，选择材料时必须保证质量符合施工要求，满足质量标准。当施工准备完成之后需要做好技术交底工作，对于部分施工人员则要开展相应的人员培训，保证工程项目中的施工人员能够提前了解桥梁工程项目大直径桩基的各种施工要点。需要注意的是，由于桥梁工程项目整体相对比较复杂，所以在开展大直径桩基施工时，还应该额外编制紧急处理方案，避免在工程项目因意外情况而造成严重损失。
3大直径管桩-钢管复合桩基承载特性
大直径管桩-钢管复合桩主要应用于深水港口码头结构中，是在大直径管桩桩底锚固一段钢管桩形成的新型复合桩基，结合了混凝土管桩造价低和钢管桩抗弯性能好的优点，在满足工程质量要求的前提下可降低成本，同时还便于施工，能够很好地适应较坚硬的土层。大直径管桩-钢管复合桩综合了钢管桩与混凝土桩的优点，即能满足抗弯性能和竖向承载特性，又能精确定位，很好地适应较坚硬土层，可降低施工成本。
4大直径桩基的圆孔扩张
Vesic圆孔扩张理论以摩尔-库仑条件为基础，针对具有内摩擦角φ和粘聚力c的无限土体，推导了二维条件下有初始半径的圆形孔洞在均匀分布的内压力作用下发生扩张的一般解。根据Vesic圆孔扩张理论的假设，在圆孔扩张的过程中，塑性区内土体为塑性变形状态，塑性区外土体则仍保持弹性平衡状态。
Vesic圆孔扩张理论描述了在无限土体中存在初始内压力的圆形孔洞不断扩张的问题，而水平荷载作用下桩土相互作用问题，其桩侧土体的实际应力状态与在孔洞扩张的过程中孔周土体的应力状态较为相似。同时，在水平荷载作用下，桩侧土体会迅速进入塑性变形状态，而外层土体则仍保持弹性平衡状态，即在水平受荷桩与周围土体相互作用的任意时刻，都会同时存在弹性和塑性变形区，这也符合圆孔扩张理论的假设条件。此外，当水平荷载作用下的桩基发生位移时，桩侧土体会处于持续扩张的状态，此扩张过程在桩基水平位移的方向上是不可逆的，这也和圆孔扩张理论所描述的不可逆扩张状态一致。基于以上几点，采用Vesic圆孔扩张理论对水平荷载作用下的桩-土相互作用进行分析。因此，由Vesic圆孔扩张理论可得孔周土体应力增量值计算公式，包括径向应力增量Δσr和纵向应力增量Δσ。为了对计算模型进行简化，本文在计算过程中采用如下假定：1)假设桩周土体竖向位移较小，适合于采用Vesic圆孔扩张理论在平面应变条件下对桩周土体应力进行计算；2)假设桩身在水平荷载作用下产生的位移较小，桩身不会发生较大的挠曲，在计算时可认为桩、土间的摩擦力始终沿着竖直方向；3)在对桩身进行受力分析和应力计算时，仅对有效嵌固深度之上的土抗力和桩侧摩擦力进行了计算分析，认为有效嵌固深度以下的桩身不会产生挠曲变形。
5浇筑混凝土
混凝土浇筑作为大直径桩基中的关键环节，在浇筑期间需要注意以下几点：第一，采用无缝钢管开展注浆作业，选用的钢管其直径需要控制在25~30cm以内。在对漏斗以及储料槽进行管理时，则要采用8mm的A3钢板以及型钢进行支撑。在注浆作业开始之前，施工人员必须检查混凝土的配比情况，保证其流动性、和易性符合施工标准。在浇筑过程中则要保证浇筑时的连续性，避免浇筑中止的情况出现。为了避免混凝土出现漏水现象，还应该开展水密性试验，提升施工效果。除此之外，若是横跨江河湖海区域的桥梁工程，则在浇筑期间还需要注意水下混凝土的施工要点，适当调整混凝土的缓凝时间。
6顶管施工
顶管施工过程中，顶管开挖对桥梁桩基水平位移影响较为明显，由于顶管开挖引起较大地层损失，使土体向开挖面及管道外周移动，并向周围扩散衰减，因顶管埋深较浅，主要引起浅层土体水平位移，对深层土体影响较小，从而使桩基水平位移沿着桩身呈现出顶部最大趋势。由于桩基水平位移过大，引起桩身产生较大拉应力，出现最大拉应力值远超规范要求值，可见顶管邻近桥桩施工时会引起桩身产生较大的桩顶水平位移而发生受拉破坏。由于顶管埋深浅，开挖宽度大，顶管施工引起的扰动对邻近桥梁结构变形影响较大，已危及桥梁安全，需采取有顶管施工对桥梁桩基变形及受力影响较大，顶管开挖使靠近顶管侧桥梁桩基发较大沉降，易导致桥面中部沉降较大；顶管邻近桥桩施工会引起桩身产生较大的桩顶水平位移而发生受拉破坏，施工时应加强对靠近顶管侧桩基顶部水平位移进行动态监测。
结语
总而言之，桥梁大直径桩基施工是桥梁工程中的重要环节。通过高质量的大直径桩基施工不仅能够提升桥梁工程的施工稳定性，还能够有效增加施工效率。相信随着更多人了解大直径桩基施工的重要性，大直径桩基施工一定会更加完善。
参考文献
[1]易恒,曾令喜,杨学文.超大直径人工挖孔桩大体积混凝土施工关键技术[J].土木基础,2019,33(2):141-144.
[2]丁晶.港珠澳大桥珠海连接线拱北湾大桥滨海复杂地层大直径超深桩基施工质量控制方案研究[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2016,15(3):1-5.
[3]徐木新,欧茂武,唐旭.超长空桩段密集旋挖桩群在软弱土层成孔施工技术[J].工程技术,2018,45(16):99-100.
[4]陈永华.坚硬岩层斜岩地质条件下超大直径桩基成孔施工技术研究与应用[J].交通世界,2017(24):58-59.
[5]王益锋.桥梁大直径桩基施工工艺探讨［J］.工程技术研究，2020，5（13）：75-76.