冻土地区桥梁桩基础特性及其施工分析

时间：2024-05-17

（1.中交三航局有限公司南京分公司，江苏南京 210000；2.江苏顺悦建设监理有限公司，江苏南京 210000）

冻土地区桥梁桩基础特性及其施工分析

孙盛1杨家淦2

（1.中交三航局有限公司南京分公司，江苏南京 210000；2.江苏顺悦建设监理有限公司，江苏南京 210000）

本文对冻土地区桥梁桩基础特性及其施工进行了分析，对桥梁桩基础工程特性进行了分析，研究了其计算模型及其相关环节。

冻土地区；桥梁应用基础；施工模块

一、关于冻土地基的工程特性模块的分析

1 在自然界中，冻胀性是普遍存在的，这是因为受到大气温度变化而出现的影响，这会导致土体内部的水分变化，从而导致土体体积的膨胀及其收缩变化，这种膨胀的情况，就是冻土的收缩、冻胀情况。所谓的膨胀情况，就是土体在冻结过程中，出现的水分的冻结，其体积的膨胀情况。受到土体的埋深情况等的影响，其土体的冻胀程度、颗粒程度等受到影响。这不利于桥梁工程的整体稳定性，这就需要进行冻土区的工程结构的分析。

在冻胀力分析过程中，其产生于地基土的冻结模块，尤其是处于一个封闭式的体系。受到其冻结体积及其内应力的影响，在其开放式体积中，孔隙水会产生侵入的情况，从而产生一系列的冻结力。这些冻胀力应用于地基的基础表面模块。当工程结构物的重量及其附加荷载出现不平衡，就会出现冻胀力的变形情况，从而产生一系列的结构物的破坏情况。为了满足当下地基工作都需要，进行冻胀力的作用控制是必要的，这需要进行不同形式的冻胀力的分析。进行冻土区的实际工作问题的解决。

2 在冻土融化过程中，受到其密度的影响，会产生一系列的孔隙水的消融情况，称之为冻土融沉性。在该过程中冻土的冰会进行水的转变，其体积不断的减少，就会产生一系列的孔隙水的消散及其排泄的情况，导致土体的孔隙比的减少。为了更好的进行冻土的分析，进行孔隙水及其含冰量密度的控制是必要的。

这个过程不仅是由于冻土中冰转变成水的相变时的体积减小，更重要的是在此过程中产生孔隙水的消散与排泄，土体的孔隙比减小，冻土的融沉性与冻土的粒度成分，含冰量密度及孔隙水的消散等因素密切相关。

二、关于计算模型及其相关环节的分析

1 在当下冻土区分析过程中，以青藏高原某个地段的钻孔灌注桩为工作需要，进行分析，通过对研究对象特点的分析，更有利于进行冻土模块的控制，保证混凝土的入模模块的优化。比如针对冻土的水化热情况及其冻土下线进行试验性计算模块的开展。比如在混凝土入模初期，进行混凝土水泥的水化程度的控制，进行放热程度的优化。从而满足现阶段的混凝土工作的需要，提升其应用效益。由于低温早强混凝土水泥的水化放热速度快，远大于传热速度，故可把浇注初期的混凝土作为绝热温升处理。计算中采用混凝土的绝热温升的温度作为混凝土的初始温度。混凝土放热主要在7～12d完成，即混凝土在入模后7～12d 内放出绝大部分水化热使其升温。所以，将混凝土的绝热温升作为其初始条件，这样的考虑对混凝土达到龄期（28 d）后的强度的计算结果不会产生很大的影响。

在当下计算模块中，进行钻机的合理选择是必要的，这需要针对青藏铁路的施工需要，进行快速施工模块的应用，保证桩基施工模块的钻机及其钻孔模块的优化。这需要进行施工准备工作的控制，落实好当下的测量放样模块，进行桩体的桩位控制，更好的进行桩体的纵横比的控制，保证桩体的前后左右的设置。

以供随时检测桩中心和标高。钻孔场地布置尽量以填代挖，以减少对原地表开挖引起的热扰动。钻机底座下发动机散热部分宜铺设聚苯乙烯泡沫塑料隔热板，以减少对地基土的热侵入。

2 在当下青藏线工作模块中，进行护筒模块的应用是必要的，一定不要影响日常钻孔作业的开展，这也需要进行有效措施的开展，进行冻土及其桩基的控制。保证冻土上限的深度控制，进行护筒的埋入优化。保证护筒模块的优化，进行表面亲水程度的优化，进行桩基础的冻土控制，这需要保证冻土地区的护筒控制。从而满足当下护筒工作的需要，保证钻机的控制模块的优化。钻机就位∶钻机利用自动系统就位。钻孔前，应调整机架杆垂直、位置正确，防止因钻杆晃动引起扩大孔径及增加孔底虚土。旋挖钻机干法钻孔∶护筒埋设完成后，进行正式钻进。旋挖钻进是利用旋挖钻头钻杆顶的液压马达往下压，同时利用旋挖钻头旋转切入土体，土被挤入料斗中，再提出孔外，直接装入自卸汽车。钻进过程中，根据地质情况选用不同的钻头。

3 在当下建设模块中，湿法作业比较常见的，其需要进行孔壁的稳定性的控制。一般来说，一些干法作业不能进行孔壁的稳定性的控制，这都需要进行湿法作业模块的开展，保证其干法作业基础的优化，保证泥浆搅拌模块及其相关模块的优化，进行优质粘土的选择，进行制浆机制浆模块的优化，保证钻孔桩泥浆的排放控制。采用制浆机制浆，存入钢制泥浆池中。现场设泥浆池、沉淀池各一个，串联并用。钻孔桩所需泥浆不得随意就地排放，不得就近挖坑作泥浆池。钻孔过程中，沉淀了中沉淀的废碴由人工装入泥浆车外运至设计指定地点倾倒。

在冻土地区钻孔控制模块中，要落实好钻进的速度，积极做好护筒的工作模块，要保持其正常速度的钻进。这也需要进行泥浆循环模块的优化，保证其相关沉降模块的优化，进行土层变化情况的分析，针对不同的土层进行相关钻速、钻压等的控制，注重对泥浆比重的控制，这需要进行钻进模块及其清孔模块的优化，保证换浆法的应用。钢筋笼制作与安装∶根据青藏铁路的特殊环境，针对低温条件，钢筋笼的加工、焊接、安装应符合以下要求∶钢筋接长采用预热闪光对焊或闪光→预热→闪光焊工艺。钢筋端面比较平整时，采用预热闪光焊，端面不够平整时，采用闪光→预热→闪光焊工艺。