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1、桩基偏位处理方案及验算摘要：提出某斜桥桩基偏位后的处理方案，在不改变上部结构设计施工的情 况下，对错位桩基增设连梁和横梁，能较好的纠正桩基偏位现象，满足桩的强度 要求，保证全桥稳定性，并对最大偏位桩的承载力、桩身强度及裂缝宽度进行验 算，为同类工程提供参考。关键词：桩基偏位；横梁；连梁引言伴随着我国交通事业的蒸蒸日上，桥梁结构计算理论的发展和生产施工工艺 的提高，在现代桥梁设计中，桩柱结合式墩台越来越多。在这种桥墩台施工过程 中，对桩基的偏位限制较严（对于不等直径桩柱结合式桥墩台，桩位偏差不超过 50mm1），由于施工处理不当、测量放线差错、沉桩工艺不良、地质情况复杂 等原因，造成桥墩台特别是
2、基桩偏斜的现象时有发生。桥墩台桩基有别于民用建 筑的桩基，其直径大、造价高、工期要求较紧、施工条件差和难度大。当出现较 大偏差时，在原位继续成桩，施工难度更大，因此偏斜后的基桩的处理显得非常 重要。桩偏位和倾斜对整座桥梁会产生十分不利的影响，必须进行处理，否则可 能造成整座桥梁桩基的失稳。如果处理得当就会较大程度地挽回经济损失，对整 座桥梁不会产生有害影响。桩基偏斜后常用的处理方法有补桩法、扩大承台法等。工程概况某斜桥为双幅桥（斜度15），桥面宽度为净21+2x4.5m。上部结构为简支板 桥，桥跨布置为4（跨）x12m，下部结构采用桩柱式墩台，桩径1.2m，柱径1.0m， 系梁断面为1x1m，
3、桩基采用钻孔灌注桩。由于地质条件复杂等原因，导致施工中出现实际施工桩位与原设计桩位存在 较大偏位，其桩位平面如图1所示，各桩偏移具体值如表1所示。x表示x方向 偏移量，y表示y方向偏移量，表示总偏移量。由表中可看出：除17#、19#和 20#号桩偏移量未超过5cm外，其余均超过5cm，最大偏移值达到34cm （13# 桩）。由于桩位偏移后，同排桩不在同一直线上，使得原横系梁受力趋于复杂，故 需加强原横系梁，特别要加大桩柱接头处横系梁尺寸。同时顺桥向的偏移量x 比较大，7#、10#、12#、13#、18#桩x均超过20cm，为保证桥梁顺桥向的 稳定性，增强这些桩的整体性，使它们共同受力，需在这些
4、桩顶处增设顺桥向连 梁。桩位的偏移将在桩基中产生较大的偏心弯矩，故须对桩基进行重新评估。图1桩位平面布置图（尺寸单位：cm）桩位偏移量表（单位：cm）表1注：总偏移量处理方案为了有效地对该桥桩基进行处理，提高其顺桥向和横桥向的整体性，使得桩 基在偏心荷载作用下产生的弯矩分散承担和减小，故提出如下处理方案（图2）： 增设1号6号横梁；A型、B型及C型连梁；墩柱中心仍处在原设计位置。图2处理方案示意图（尺寸单位：cm）3.1横梁和连梁横梁增强了同排桩柱之间的横向联系，其高度取120cm，宽度取80cm，纵 向主筋采用24根直径为22mm的HRB335钢筋，箍筋采用直径为10mm的R235 钢筋，间
5、距为20cm，加密处间距为10cm。连梁增强了桩柱之间的顺桥向联系，由于顺桥向桩基偏移量较大，距离较长， 故连梁尺寸有所增加，其高度取120cm，宽度取100cm，纵向主筋采用28根直 径为22mm的HRB335钢筋，箍筋采用直径为10mm的R235钢筋，间距为20cm， 加密处间距为10cm。3.2桩柱接头部位桩柱接头部位是本桥的关键之处，这一部分的处理直接关系到整座桥梁的稳 定性好坏。施工中应特别注意混凝土的密实和强度要达到设计要求，接头部位（即 横梁和连梁的端头）混凝土必须能够外包实际施工桩和柱，并保证最小外包厚度 为20cm，其厚度为120cm，接头部位与横联和连梁采用弧形连接。每个接
6、头部 位箍筋采用直径为10mm的R235钢筋，间距为10cm，短钢筋采用24根直径为16mm的HRB335钢筋，上下表面还需设间距为10cm的钢筋网(钢筋直径为10mm 的R235钢筋)。由于接头部位墩柱圆心与实际施工桩基圆心有错位，因此墩柱钢筋无法与实 际施工桩基钢筋焊接，但必须确保墩柱钢筋和实际施工桩钢筋深入接头部位 110cm。在原桩头需植筋，植筋前在原桩头钻15个直径3cm的眼(深30cm),内 灌入环氧树脂，再将短钢筋插入。其示意图如图3所示。桩基验算为验算处理后的桩基能否满足成桥时的受力要求，需对桩基进行验算，验算 针对顺桥向偏位最大的13#桩进行。4.1桩顶力计算13 #桩承台底
7、受力计算结果如下：恒载及活载作用下竖向力N=1700KN由温度、汽车制动引起的水平力Q=104.6KN由竖向力及水平力产生的弯矩M=1058KNm。4.2 承载力验算13#桩桩长29m，桩径1.2m。在最低冲刷线以下，按桩身自重的一半作为 计算重力，在验算桩承载力时，不用分项系数方法，而是用单一安全系数的方法。 故桩的容许承载力按规范计算如下2：以上验算表明桩承载力满足要求。4.3桩身强度和裂缝验算用m法求最大弯矩2：桩的计算宽度 b1=Kf(d+1)=0.9(1.2+1)=1.98m桩的变形系数桩的换算深度，所以按弹性桩计算。冲刷线处力为：P0=1700+121.5=1821.5KN； Q0
8、=104.6KN； M0=1058+324.3=1382.3KNm。用公式计算得冲刷线以下Z=1.4m处弯矩最大，该处弯矩，该处轴向力。桩身混凝土标号为C20，截面配筋为24根直径25mm的HRB335钢筋， 取,，计算长度，偏心距增大系数，根据公式，假定 =0.41 时，查得系数 A=0.8966, B = 0.5519, C =-0.4273, D = 1.8878，计算得最近似符合。故裂缝宽度验算依据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)3最大弯矩处截面受拉区外缘钢筋应力为：最大裂缝宽度为：以上计算分析表明，增加横梁和连梁以后，桩身强度裂缝宽度仍能满足要求。5
9、施工注意事项 新设计的横梁及连梁顶面与原设计的系梁顶面在同一个标高上； 原桩柱钢筋连接处的桩基箍筋及墩柱箍筋不能省略，施工横梁及连梁时， 应注意预埋墩柱钢筋，只有待横梁及连梁混凝土强度达到设计强度的90%以上 时，方可施工墩柱； 上部空心板吊装时，务必注意：空心板吊装应从半幅桥的中心开始往左 右两侧进行，不能将一孔空心板全部吊装完毕后，再吊装相邻孔的空心板。正确 的做法是：一孔空心板吊装一半的块数后，再吊装邻孔的空心板，如此进行，直 至吊装完成。结语由以上处理方案及分析验算表明，在不改变上部结构设计施工的情况下，对 错位桩基增设连梁和横梁，能较好的纠正桩基偏位现象，满足桩的强度要求，保 证全桥稳定性。参考文献1 公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004).北京：人民交通出版 社,2004.2 公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007).北京：人民交通出版 社,2007.3 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004).北京: 人民交通出版社,2004.
