锚杆静压桩设计在公路桥梁的实际应用

摘要：锚杆静压桩是一种静压力沉桩的施工方法，是利用原基础或桩基加固承台及上部结构传递来的重量作为压桩反力，通过预埋的锚杆、反力支架、千斤顶等压桩设备，将柱段从压桩孔处压入地基土中，然后通过封桩将基础或桩基承台连成整体，使新旧桩基共同承担荷载，提高桩基承载力，达到阻止或减少建筑物沉降的目的。

关键词：锚杆静压桩；公路桥梁；桩基加固补强； 应用

中图分类号： U455 文献标识码： A 文章编号：

引言:锚杆静压桩一般多用于粉土、黏土、人工填土、淤泥质土等地基土的施工，常用在建筑物及厂矿构造物的地基结构中，也常用于地基加固处理，在桥梁施工中应用较少。利用锚杆静压桩这种新技术，充分利用桥梁与地面的净孔，合理使用不同长度桩段，在桩基加固补强施工中取得成功，为桥梁桩基病害处理提出一种方便、有效、经济的加固方法。

1.锚杆静压桩的设计

1.1桥梁桩基承载力不足的特点及处理方法桥梁钻孔灌注桩在设计单桩承载力时，通常采用土工试验的方法取得极限承载力参数，这与桩基施工后采用静载试验所取得实际单轴极限

承载力相差较大。钻孔灌注桩桩基受地层土质变化、施工工艺及沉渣等的影响，其实际承载力达不到设计预期的承载力要求。对此类型桩需根据具体情况进行加固补强，提高其承载力，以达到设计及使用要求。

1.2锚杆静压桩是挤土型桩，截面过大势必导至排土挤土效应过大，对原桩基产生挤压位移，因此选择截面不太大的桩；受桥梁净孔的影响和送桩的需要，桩段不宜过长，考虑大承载力的要求，选择钢筋混凝土方桩；考虑受水平力及垂直压力情况，选择硫磺胶泥及钢板焊接两种接头连接桩型。鉴于上述因素，采用300×300 钢筋混凝土两种接头方式方桩。

1.3桩基设计

在进行锚杆静压桩设计时，首先要对桥梁桩基承载力不足和地层地质等情况进行分析，使设计桩通过承台与原桩连接共同承担受力。其次，应充分考虑桥梁的施工平面及净孔情况。再次，应考虑桩位的地下水位对土质的影响。

1.4锚杆静压桩接头设计

本桥的锚杆静压桩接头设计分为两种接头。考虑承受水平力时，采用钢板焊接头；当仅考虑受垂直压力时，采用硫磺胶泥接头。

1.5桩段的设计

桩断面采用300㎜×300㎜，4根桩主筋（直径为20㎜）。考虑净孔及送桩的需要，桩段采用1m 和2m 两种，混凝土强度为C30级。

1.6锚杆的设计

锚杆是锚杆静压桩施工过程主要受力构件。考虑压桩力较大，锚杆采用直径为32mm的3级螺纹钢筋，对称布置F 根，锚杆埋深至承台底并与底层承台钢筋焊接成整体。

1.7承台的设计

考虑桥墩及桥台承台的不同结构特点，桥墩承台设计为圆形围包桩基及系梁；承台上下层钢筋与原桩身接触部分采用种植筋连接，浇注混凝土后通过种植筋使承台与桩身连为一体。桥台承台本身可直接作为锚杆静压桩承台，压桩孔设计为每承台6个，以桥墩连线对称布置；其中4个为压桩孔，2个为预留孔。

1.8预留压桩孔的设计

压桩孔呈梯形方孔，上小下大，承台上顶孔尺寸比桩段截面尺寸大

10cm，下孔增加5cm。

1.9 反力支架的设计

根据不同的压桩力设计反力支架，钢材应优用型材，需做受力检算

2.主要施工工艺及要求

2.1工艺流程图

2.1.1压桩工艺。压桩工艺流程见图1。封桩工艺。封桩工艺流程见图2

2.2施工工艺及要求

2.2.1桩的预制施工

2.2.1.1预制模板要求底模、侧膜必须平整，模板要有足够的刚度，在浇

筑混凝土前应涂离剂。接缝要密封不漏浆。

2.2.1.2桩段钢筋材料要符合GB-10-89的要求，制作及安装应符合JGJ94-94建筑桩基技术规范的有关规定。

2.2.1.3预制混凝土要求严格按施工配合比重量法计量施工并在浇筑混

凝土时制作同条件养护试件。浇筑前要严格检查预留孔的位置是否准确

定位。

2.2.1.4采用叠层生产时，不应超过4。

2.2.1.由桩顶往桩尖方向进行，不得中断，一次浇筑成型。混凝土强度达到设计强度的70%方可吊装，达到100%方可运输使用。在吊装时应注意避免边角及桩身的损

2.2.2承台施工

2.2.2.1采用人工及小型挖掘机开挖基坑。机械施工时防止机械碰撞桥

墩及上部结构。

2.2.2.2基坑挖至设计标高后，如地下水量较大应及时排出，并进行砂垫层及混凝土垫层施工。

2.2.2.3应人工凿除旧混凝土表面，施工时动作要适当，避免损坏原桩混凝土结构。

2.2.2.4按设计的孔位准确钻植筋孔，如撞到桩基钢筋时可适当避开，钻孔深度大于10 倍植筋直径。植筋孔应清理干净，并用高压风吹去孔内粉尘。

2.2.2.5承台钢筋的制作与安装，应符合JGJ041-2000 公路桥涵施工技术规范的要求，并应根据设计要求严格控制焊接连接筋现场焊接质量。

2.2.2.6浇筑混凝土前应精确安装压桩孔模板，并用素水泥浆喷刷新旧混凝土接触面。混凝土振捣要密实，并避免捣固器与钢筋及压桩孔模板接触，混凝土应做同等条件养护试件以确定承台实际混凝土强度。承台混凝土强度达到100% 时方可进行压桩施工。

2.3压桩施工

2.3.1压桩。压桩前应将压桩孔清理干净，压桩架要调整竖直。压桩架应与锚杆钢筋锚紧、锚牢，施工时要注意锚具变化。桩段吊装就位必须保持垂直，使千斤顶与桩轴成同一垂直线。桩顶应垫3cm～4cm 厚的木板或多层麻袋，套上钢桩帽再进行压桩；压桩施工不得中途停止，应一次压到设计标高和压力值，以压力控制为主，桩长为辅。应先进行试桩，当与

设计相差较大时，应及时与设计方联系分析原因并采取措施。达到压桩力设计值时，应有一定持压稳定时间。压力系统必须标定后使用，压桩顺序为对称间隔方式进行。

2.3.2接桩。采用硫磺胶泥接桩应按YBJ227-91 的有关规定施工，并注意锚筋孔必须清洁干燥，无杂物及油污，并严禁锚固孔深不够时采用切割锚筋长度的方法施工。采用焊接接桩时，两钢板及角钢必须焊接牢固，钢板之间应用楔形铁片填实。接桩时桩节必须保持垂直并与底节桩轴成同一直线。

2.3.3砍桩。当桩顶达到设计标高及压力值时，进行砍桩。砍桩时用楔木块固定桩身然后用凿子凿除桩头，钢筋用切割机切割，严禁在悬臂情况下作业，以确保其他桩身不受破坏。

2.3.4封桩。砍桩作业达到设计标高后，清理干净压桩孔，浇筑30#微膨胀混凝土，并要捣固密实。当混凝土强度达到设计强度时方可承受荷载。

2.4锚杆静压桩废桩的施工判断

在压桩施工过程中，可根据地勘资料计算某一深度所需要的压桩力。压桩过程中桩身发出不正常声音，压桩力随之下降或保持不变也不上升的情况，即可判断为断桩。以上情况应以废桩处理。应根据情况在预留孔补压此桩。地层中有孤石或淤泥中有中砂夹层时易产生断桩现象。桩身混凝土质量不好或偏压易使桩身破碎。

3.实际应用

某特大桥在架设后发现桩基有微小下沉，经静载试验发现在残积黏土层的桩基极限承载力不足。采用锚杆静压桩加固补强，共对32个墩及1个桥台进行了加固处理，共使用补强桩148根，共2036m长。压桩力分别为900KN及825KN。通过对承载力不足的桩基加固补强，提高了单桩承载力。经沉降观测，达到了设计要求，效果良好，满足了桥梁的正常使用，控制了桩基下沉。

4.结语

锚杆静压桩可以避免冲击应力对原桩周土体的挤压，降低挤压作用对原桩的影响。该工艺所需空间较小，施工简单方便，对原桩无破坏作用，且施工时无振动、无噪声、无污染，对周围环境影响较小，安全可靠、效果明显直观。它不仅适用于建筑工程的基础工程，对桥梁加固工程也同样适用。

参考文献:

[1].朱剑飞,刘金洪;锚杆静压桩在软土地基中的应用[J];江苏建筑;1994年02期

[2].刘冠亚，管中建;锚杆静压桩与锚梁静压桩[J];苏州城建环保学院学报;1996年03期

[3].谢世安，谢定定，金三成;锚杆静压桩在处理不均匀地基中的应用实例[J];浙江水利科技;1995年01期