林萍
枣庄市交通运输事业服务中心??277800
摘要：现阶段，我国交通行业发展迅速，公路桥梁是构成交通体系的重要组成部分，其建设与经济、社会发展需求密不可分。而当前交通流量不断增长，给公路桥梁带来较大压力，公路桥梁基础承受荷载越来越大，桩基沉降问题成为一项不可忽视的问题，需要在设计、施工过程中对其各项参数进行有效控制，才能保证整体工程建设质量。论文着重分析了公路桥梁桩基沉降问题，提出了公路桥梁桩基施工中对沉降问题的控制措施。
关键词：公路桥梁工程；桩基沉降；问题；控制措施
引言
公路桥梁荷载主要由桩基结构承担，为了保证桩基结构在承受大量荷载的情况下依然安全、稳固，人们需要通过技术处理加固桥梁桩基结构。目前，通常使用的处理技术就是钻孔灌桩技术，但受桩体、地基、承台与土层之间的作用影响，桩基会经常发生变化，出现沉降问题。桩基沉降会影响公路桥梁工程施工，如建设质量、建设成本及建设期限。因此，设计人员要优化公路桥梁工程设计，解决桩基沉降问题。
1沉降原因分析
为进一步查明桥址处水文地质条件，桥梁管理部门安排2个勘察小组进行了桥址处地质条件的补充勘察，并按照最不利勘察结果进行了桩基沉降验算，结果显示，原桩基承载力基本满足桥梁结构整体受力水平。此外，桥梁管理部门还安排物探单位进行桥梁桩长、桩径、桩周、桩底等参数的探测，结果表明，本桥梁桩芯主要为泥浆，钻芯试验所得桩芯中原岩至少7cm，且桩周存在厚度15cm及以上的泥皮，泥皮含水量在31.5%～46.3%之间，液性指数1.31～2.84，呈流塑状，就工程性质而言较厚泥皮属于地质属性极差的饱和黏土，根据勘察结果可以推测，原状土和桩周较厚泥皮是施工后逐渐形成的，且桩周泥皮是导致桩周地层摩阻力下降并引发桩基沉降的主要原因。地质条件补充勘察结果显示，桥址处基岩主要为震旦系闪长岩和由变粒岩机体与花岗质脉体所构成的混合岩，闪长岩和混合岩矿物成分复杂，且风化特性明显，遇水易软化、崩解和散失，再加上包括钻进速度、浆液浓度等在内的钻孔施工工艺，共同导致较厚泥皮的形成。
2公路桥梁桩基的主要类型
公路桥梁工程中桩基主要是用来承载上部建筑、交通等载荷。根据载荷在桩基上传播方式可将桩基分为摩擦桩和端承桩。摩擦桩多用于土层较厚的区域，但桩基长度无法达到土层下的岩层，其应用过程中充分利用土层与桩体间的摩擦力保证上部的稳定性和承载力，一般情况下不需要底部岩层提供支撑力。端承桩需要深入施工区域的土层深处，然后设置在岩层部位，依靠下方岩层支撑承载上部载荷，端承桩桩体一般不会发生相对位移，也不会产生摩擦力。当前，公路桥梁工程建设期间，这2种桩基形式会结合使用，即常见的端承摩擦桩、摩擦端承桩等复合型的桩基，在此过程中桩基承载力由2种方式共同提供，差异在于主要发挥作用的桩基类型。
3公路桥梁工程中桩基沉降的应对策略
3.1保证桥梁桩基的基本性能
桩基设计的目的是增强桥梁上部结构稳定性，其主要涉及桥梁桩型、桥梁结构方案的选择；桩径、桩长、桩距参数的计算与确定；单柱基结构形式的选择；桩基承载能力及基础应力的计算与确定；桩基、桩帽结构形式的设计；桩基位置的平面设计等。桩基设计要考虑环境变化对桩基的影响及施工中可能发生的多种常见问题，并制定相应的对策。设计的桩基必须满足基本的性能要求。首先，桩基要具有良好的荷载传递性能，使得地基承受来自桥梁横向和纵向的负载，以分担桥梁上部结构的负荷。其次，桩基要具有良好的抗弯性能，桩基本身只有具有一定的刚度和抗弯能力，才能应对来自上下部结构的多种压力加载，减少环境等因素的影响。
3.2单桩沉降设计
当单桩沉降时，如果沉降达到某个点位后，土体会随之沉降，并发生剪切，此时的剪切应力会沿着径向向外传递，剪切应力传递到的位置处剪切值会变小，设计计算时可将该位置忽略。同时，假定该位置发生的剪切与弹性性质相符，剪切应力将会呈现出正比例的关系，与桩轴距离较近的土体并不会出现较为明显的水平位移，所以在设计计算时，也可忽略。基于上述前提设计桩基的桩径，可以避免沉降问题的发生。由于剪切变形法具有非常明显的优势，从而使其成为解决桥梁桩基沉降问题的有效措施之一，但是影响这种方法的因素较多，所以设计人员在具体应用时，必须对如下因素进行充分考虑，包括地基分层、参数变化、桩端阻力等。以此发挥该方法的最大作用，从而达到解决单桩沉降的目的。
3.3群桩沉降式的设计
群桩沉降设计也是对桩基沉降问题有着难以想象的效果，在进行相关的设计计算时，实体深基础法是群桩沉降式设计中较为常用的方法。在群桩沉降式设计的计算的过程中会发现相关的计算非常复杂。经过大量的计算后会得出群桩的承受力数额，通过这个数额又可以对桩基沉降的沉降值进行计算。在整个的计算过程中，应该将差异化的字在都进行抹除，只有这样才能够对计算结果的准确性进行一定程度上的保障。另一方面，群桩沉降式设计中还可以利用分层总和法来对沉降量进行准确的计算，这对桩基沉降问题的解决有着非常大的帮助。因此，在公路桥梁工程中对桩基沉降的问题进行相应的处理，群桩沉降式的设计是非常有效的策略之一。
3.4公路桥梁桩基沉降的计算
根据土力学理论知识可知，桩基沉降包括应土体流变、固结变形，桩基沉降的第二特征就是刺入变形。采用各类测量设备无法对桩基周围土体应力变化进行实际、细致的观测，就无法获取土体准确的应力变化关系，更多地需要通过客观现象进行观察，然后建立相应的应力模型，以便获取桩基周围土层真实、有效的应力关系。对土体中的桩基进行长期观测会发现一定规律，桩基沉降是一个漫长的过程，多数在公路桥梁工程竣工后会持续较长时间。因此，公路桥梁桩基的沉降也与时间因素存在关联。桩基发生不同程度沉降的部分原因是刺入变形，具体检测过程中要合理控制试验时间长度，避免土层徐变、固结现象的发展。桩基沉降发展期间，桩端及两侧土层会出现“非线性”特征，土体塑性会在桩基承载力极限后体现。根据对桩侧摩阻力的研究可知，相对位移较小时，其与摩阻力的大小成正比，相对位移接近极限值摩阻力最大，会出现滑动位移。对于细长桩基来讲，桩基顶部承载载荷不高，因土层出现弹性压缩，桩基周围土层位移超出极限值，就会出现滑移，连续加载期间，产生滑移的区域扩大，桩基与桩基间土体变形的固结和徐变使得相对滑移区域产生周期性变化，进而引发公路桥梁桩基刺入变形。
结语
公路桥梁建设单位需要在桩基础结构的设计工作中，有效结合各种外部环境、施工条件以及地质条件等因素的影响，对桩基础结构设计工作中存在的工作要点进行有效把控，并且对其中常见的桩基础沉降影响因素进行有效预防和解决，全面提高桩基础结构的稳定性，为后续的公路桥梁通车安全提供保障。
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