摘要：針對從化某橋基礎加固的工程特點，分析各種處理方法的優缺點，并結合工程實際，分析了錨桿靜壓樁加固基礎的設計要點及優勢，最后展望錨桿靜壓樁在橋梁加固中的推廣應用并提出改進方法。
　　關鍵詞：錨桿靜壓樁，基礎加固，設計
　　一、 工程概況
　　從化某橋位于從化市河東北路與105國道交界處，該橋分新舊兩幅橋，舊橋上部結構為混凝土簡支肋板梁，新橋上部結構為混凝土簡支T梁，新舊橋跨徑布置均為6×16m，全長100m。舊橋位于上游，新橋位于下游。

                         
　　                                                                                            圖圖1：原基礎被嚴重沖刷
　　 該橋舊橋下部結構為雙柱式橋墩，基礎為擴大基礎，原基礎底采用松木樁地基處理。在長期使用后，該橋位處河床沖刷現象嚴重，部分橋墩周邊河床標高甚至已低于橋墩基礎底面，并出現一定的貫通現象。其中舊橋2號墩沖刷最為嚴重，其基礎底面與河床幾乎完全脫空，基礎底面可穿透對視，橋墩僅依靠松木樁承擔上部結構的重量；小海舊橋的3、4號墩也有類似現象，但對比2號墩狀況稍好。基礎沖刷情況見圖1。舊橋基礎被沖刷的嚴重情況是在對該橋的新橋基礎進行圍堰加固施工時，圍堰并抽水后發現的。
　　二、 各種方法優缺點對比及方法選取
　　 該橋位于交通要道，經常有重車經過，因此舊橋基礎的情況相當危急，需盡快處理。
　　 針對小海橋的問題及情況，可以考慮采用的幾種處理辦法：
　　（一）拆除重做
　　 拆除原有舊橋（橋寬約為8m，每跨16m，共6跨）。在舊橋原位新建16米鋼筋混凝土橋。
　　 拆除方案投資較大，整個工程周期較長；施工期間因一幅舊橋拆除，另一幅橋需部分封閉，整橋只有原來不足一半的通行能力，對市民出行造成較大不便，需長時間進行交通分流，影響沿線交通；原有橋梁的價值不能充分利用，也不能最大限度的利用已有施工圍堰，造成浪費；工期較長，必然需要橫跨汛期，汛期的施工安全及工期保障較難。
　　 優點：新建橋梁可以完全解決基礎問題，同時可以按照新的荷載標準進行建設，滿足越來越高的通行要求。但整橋的通行標準仍然受制于另外一幅橋的承載能力。
　　（二）加固處理
　　 對原有基礎進行加固，解決基礎的沖刷及承載力問題，保留原有結構。加固處理可以避免拆除重建，減少投資，且施工工期較新建橋梁短很多，對周邊居民生活及沿線交通影響小，充分發揮了原有結構的經濟效益和社會效益。對橋梁基礎進行加固有很多種方法，實際運用應根據具體的工程實際條件斟酌使用，以達到最好的效果、最高的效益，確保行車安全，延長橋梁的使用壽命。
　　 針對該橋基礎情況，可以有以下幾種加固措施：
　　 1.灌注樁：優點①造價較低，工藝成熟；②適用于不同土層，按持力層深淺可改變樁長，沖擊成孔工藝可以穿透硬地層，甚至作為持力層的微風化基巖；③施工噪聲較小；④單樁承載力高。
　　 缺點：①成樁質量較難控制：灌注樁施工工藝比打入（壓入）樁復雜，容易出現斷樁、縮頸、混凝土離析和孔底虛土或沉渣過厚等質量問題；②干作業灌注樁，孔底虛土和泥漿護壁孔底沉渣較難清理干凈，目前又沒有量測沈渣厚度的可靠方法，施工過程不易控制，沉渣將影響端承力的發揮，降低樁承載能力；③同一工地的樁，承載力變異性較大，設計人員不易掌握，同時也導致抽檢費用較高；④成孔速度慢，工期長；⑤泥漿護壁成孔工藝，當采用泥漿池循環法施工，占用場地大，且臟亂，對周圍污染較大（特別是從化是一個重要的水源區）；⑥對周邊土體搖動較大；⑦凈空要求較高。
　　 2.錨桿靜壓樁：優點①錨桿靜壓樁具有：施工凈高、操作范圍要求低；②施工時對周邊土體及基礎擾動小；③器械要求簡單，工藝較簡單；④施工工期短，成本低；⑤采用預制樁，樁身質量有保證；⑥承載能力明確可靠，方便設計掌握。
　　 缺點：①受一定地質條件限制，如淤泥層太厚，有軟弱夾層，孤石較多導致不能壓進等地質條件不建議使用；②與灌注樁相比，單樁承載力稍低；③一般來說靜壓樁施工完成后，只有新增荷載才由靜壓樁承受（未采用特殊處理的灌注樁同樣有此問題）。
　　 3.木樁：木樁具有施工速度快、工藝簡單、造價低、工期短等優點，但其承載能力較難掌握，受地質條件限制較大，砂卵石層基本很難打入，河道沖刷對其影響較大，基本沒有抵抗沖刷的能力。
　　 4.鋼管樁：施工方便，承載力較大，施工凈高要求較高，總投入較大。
　　 5.其他地基處理方法：可以采用旋噴樁、攪拌樁、土體處理等方式改善地基的承載能力，同時就能提高基礎的承載能力，適合于地基承載力不足需要加固的情況。但對于原擴大基礎受沖刷影響的情況不合適。
　　 該橋舊橋上部結構總體狀況良好，且整橋承載能力及通行能力也滿足現有的通行要求，因此從經濟效益和社會效益各方面分析，對舊橋基礎采取加固處理更加合理。該橋舊橋基礎底面已外露，底面標高比河床標高要高，加固措施應盡量避免對基礎土體的擾動，以免引起基礎的不均勻沉降；同時由于從化是重要的水源地，加固方法應盡量減少對河流的污染；舊橋承臺到梁底凈高小于4.5米，加固方法應考慮凈高影響；橋位處河床沖刷較嚴重，新的基礎應具有抵御河水長期沖刷的能力。根據上述對各種加固方法的優缺點分析及結合該橋的實際情況可知，錨桿靜壓樁是最適合本工程的加固方法。
　　三、 設計關鍵
　　 （一）基礎底部處理：舊橋基礎的病害是在新橋加固圍堰施工抽水后發現的，經現場情況踏勘后，當即要求施工單位先將圍堰回水，保證基礎下松木樁不至于外露于空氣中而加速老化，待加固設計完成后再進行下一步施工。鑒于小海橋舊橋基礎底部局部或大部分淘空的情況，要求施工時先對基礎淘空位置挖除淤泥，并用高壓水槍進行清理，再在原基礎周邊立模，使用高壓灌注混凝土并充分振搗密實，以填補原基礎底部的空隙及對原松木樁形成保護，盡量恢復原基礎的承載能力。
　　 （二）在原墩身新增承臺：要使后加的樁與原基礎共同受力承擔上部荷載，必須在原墩身新增部分承臺與加樁固結。根據工程的實際，決定錨桿靜壓樁承擔的荷載大小，從而確定樁的數量及布置，再而設計增大承臺的尺寸及鋼筋布置。一般來說，增大承臺都需要在原墩身植筋以保證新舊混凝土之間的連接與力的傳遞。因該橋舊橋墩身以下為擴大基礎，混凝土質量不理想，所以將增大承臺設置在原墩身下部；在原墩身的新增承臺頂、底面位置植入受力筋，其中底部主受力鋼筋采用對穿植筋，上部主受力鋼筋采用單端植筋，同時在原墩身表面布置短鋼筋的植筋以加強新舊結合面的抗剪能力。鋼筋斷面布置見圖2。
　　 （三）壓樁：一般地，在非觸變性土中，壓樁力可取為單樁承載力的2倍，在觸變性土中（黃土或填土等）取1.5倍。本橋基礎加固設計考慮到原基礎承載力狀況承載力不明，考慮后期錨桿靜壓樁可承受全部荷載，一個承臺兩側分別布置10根樁，共20根25×25cm錨桿靜壓樁。單樁豎向抗壓承載力特征值300kN；終壓值為600KN。
　　 （四）其他措施：待壓樁完成后，基礎周邊進行混凝土澆筑，以保護靜壓樁及基礎不至于直接受流水沖擊，并在基礎周邊堆疊大體積的毛石以提高基礎的防沖刷能力。
　　                           
　　                                                                                         圖2：承臺鋼筋布置圖
　　四、 總結
　　 現該橋已完成基礎加固施工并投入使用一段時間，至今運行狀況良好。通過該橋基礎加固的實例可以看到，錨桿靜壓樁對已有基礎的加固在很多方面都有突出的優點：如對周邊環境影響少（沒有灌注樁的泥漿），對原基礎土體擾動少，施工機具要求低、工藝簡單，工期短，成本低，施工凈空要求低，樁身質量容易保證及樁承載力明確等等。
　　 錨桿靜壓樁在房建基礎加固中已經應用較多，而在橋梁基礎加固中它還是比較新的方法。鑒于錨桿靜壓樁的眾多優點，它在橋梁基礎加固中是很值得推廣應用的。同時，在以后的推廣應用中，可以進一步研究采用穩壓封樁工藝，以解決后加樁基礎只承受新增荷載的受力滯后問題，使樁基礎提前參與受力。
　　
　　參考文獻
　　[1] 錨桿靜壓樁技術規程YBJ227-1991．
　　[2]公路橋梁加固設計規范（JTG/TJ22-2008），[M]，北京：人民交通出版社，2008．
　　[3]公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范（JTGD62-2004）[M]，北京：人民交通出版社，2004．
　　[4]公路橋涵地基與基礎設計規范(JTGD63-2007)[M]，北京：人民交通出版社，2007．