2021-4-13 | 桥梁工程论文
一、沉井基础
在施工时，形如井筒状的并在基础开挖的围堰就是沉井，同时它也是一种依靠自身重量、无底无盖式的并在桥梁工程中广泛使用的一种基础结构物。为使井孔填充后成为墩台的基础部分，就要经过混凝土的封底并克服井壁模上的阻力使其逐渐下沉，达到设计位置即可。
1.沉井分为浮式沉井和地下沉沉井浮式沉井是当人工筑岛遇到困难时使用的一种方法。采用一些措施在岸边做成后并滑入水中，使其漂浮在水中并将沉井做成空体结构，分段制造较高处的沉井，用水或者混凝土灌入空体中，在悬浮状态下拖运到设计墩位并逐步提高至沉入河底。在底层较硬以及水流较大的河流大多使用钢板桩围堰筑岛，修筑地下沉沉井时要先将场地整平并填砂筑岛，这样便要求岛面以及地面要具有一定的承载力。
2.从原理上讲压气沉箱工法是实现人工无水挖掘、防止地水涌入的最有效的方法近些年来，大深度基础施工最有前途的工法就是无人沉箱工法，与此同时变相继出现了一些新的沉箱技术方法。开挖的作业要在在干涸状态下方可进行，为阻止地下水渗入到作业室就要向沉箱底节密闭的工作室压送与地下水压力相应的压缩空气，但由于开挖深度逐渐加深，箱内的气压就会逐渐增大，这样极易使作业人员患上沉箱病。
二、桩基础
常用正循环回转法和反循环回转法来完成因成孔机械不同的灌注桩施工，桩基础有灌注桩和沉入桩这两种，可用振动法、静力压桩法以及锤击法来沉入。
1.将装有活瓣桩尖以及底部套有钢筋混凝土桩尖的钢管称为沉管灌注桩，它是用振动下或使用沉锤使其达到一定的深度，并将钢筋笼以及灌注混凝土安装放置在管内，从而拔出钢管来形成。锤击沉桩通常依靠桩锤的冲击能量将桩打入黏性土或密砂类土中，所以一般它的入土深度要小于或等于50m，桩径不能小于或等于0.6m。钻孔的主要方法有冲抓法和旋转法以及冲击法这三种，在这其中旋转钻孔又分为正、反循环旋转钻和螺旋钻这三种，同时钻孔桩施工的主要工序分别有：埋设护筒准备场地、清孔钻孔、制备泥浆和浇筑水下混凝土以及钢筋笼入孔这几点。
2.泥浆以高压泥浆泵从泥浆池内腔经过钻头的出浆口射出来称为正循环旋转钻孔。它的井孔壁要靠泥浆和水头来保护，同时在旋转时，底部的钻头搅松土层并使其成为钻渣后悬浮在泥浆上，然后随着泥浆的上升逐渐溢出，最后要泥旋挖浆以及经过沉浆池沉淀净化再进行循环的使用。
3.混合物通过真空泵抽吸力的作用下进入到钻头的进渣口，泥浆钻与渣混合，使泥浆池流入钻孔内称为反循环旋转钻孔。在成孔中，桥梁钻孔桩处于主导的地位，钻杆内泥水上升的速度要比正循环快5倍的原因是钻杆内径与井孔直径相比要小很多，故它经过钻杆内腔后，出浆控制筏以及泥石泵要排泄到沉淀池中，净化后再使用。
4.爆扩桩应采用浅眼爆破，待其成孔后，就应立即向桩身浇筑混凝土。适用于在有少量地下水或者无地下水的风化软质岩层及土层的地方通常用挖孔桩基础进行施工。挖孔时必须要采取孔壁支护进行保护，同时它的孔深要小于15m。挖孔无论是圆形或者方形，它的直径或者边长一般都要在1到4m之间。
5.在地质较为单一的，没有大卵石或岩石的亚砂土层、沙土层以及亚粘土层等地方，一般适用近几年来新兴的旋挖钻施工的方法。它有施工进度快以及设备成本高的特点，所以在一天内通常会完成50米以内的桩，它的桩长不应超过85米，桩径也要在2.5米以内。
三、施工实例
1.主墩冲刷的防护一般分为护坦区、永久防护区以及核心区这三个区域，同时要对3个区域选用不同的尺度以及防护结构类型。1为了确保永久防护区的稳定，护坦区就要保护永久防护区的外围床面并为永久防护区适应河床的冲刷变形能力，2核心区的周围，桩土共同作用所需要的平面尺度就是永久防护区，护坦区以及永久防护区的施工要安排在钢护筒沉设一部分后再进行，并直接采用级配石料块石护面和反滤层；3为使河床面免遭冲刷并满足钢护筒陈设的要求，河床防护核心区要建立在施工平台周边的20m范围内，因此要先进行预防护理以及装砂，同时在钢护筒沉设完成后，进行块石护面以及级配石料反滤。
2.平台钢管桩的施工要分为以下几点，用起重船放置首排钢护筒并分为两截，并在初始平台上安装大刚度的悬臂式定位导向架；逐排从上游向下游推进并下沉钢护筒，最后形成钻孔施工平台；在陈设完的钢护筒上搁置定位导向架并焊接牛腿，单根护筒下沉到位后要连接相邻钢护筒以及初始平台，然后下沉另排钢护筒；辅助钻孔平台桩的是大直径钢管桩，使定位船以及起重船相互配合，成为永久钢护筒陈放初始平台并振动锤来辅助平台的钢管桩。
3.使用反循环钻进的施工工艺对主塔基础钻孔进行施工，同时采用优质的泥浆护壁。主要的步骤如下：用船只将在车间加工制作的施工钢筋运至现场，要在笼内设置超声波检测管以及压浆管，使龙门吊以及桅杆吊相互配合，这样在成孔检验的试验合格后将钢筋笼分成四截下放。将钻机吊装在固定的位置并钻成孔，待监理确认后使钻机钻至设计孔并反复循环的进行清理，根据钻机的性能以及地质情况调整施工参数并将钻机移开，检测孔底沉渣的厚度并将导管下放，看是否满足要求，然后对水下混凝土进行浇筑。
4.在桩基承台施工中，采用大体积混凝土分层分块浇筑施工以及双壁钢吊箱的技术，高桩承台式结构被主墩设计所使用，它的工艺流程主要总结为以下几点：a.拼装分配梁以及钢吊箱底板桁梁，牛腿要焊接在平台下层的平联上同时要铺设底板钢板；b.底板要加强桁架拼装装置，先将第一节的钢吊箱壁体拼装并在现场将其连接成一个整体；c.对千斤顶系统及支架进行安装，缓慢的将临时吊杆提升起来并割除牛腿然后放下首节钢吊箱，接下来安装第二节钢吊以及竖向支撑桁架，向夹壁内注水使其下沉至一定的高度，第三节钢吊箱同第二节的做法相同；d.焊制被反压的牛腿并调整钢吊箱的标高和平面位置，及时安装水下混凝土的浇筑设施并对混凝土进行分层浇筑，逐一割除凿桩头和钢护筒，安装钢筋冷却水管并在吊箱内抽水。
四、结语
通过本文我们了解到，为了使我国的国民经济快速发展，为了保证桥梁的安全运行以及桥梁工程的施工质量，就要采取适当的施工工艺并做好基础施工，由此产生巨大的经济效益。
作者：郭治 商爱霞 崔惠德 单位：松原市宁江区公路管理段 松原市富源公路养护工程有限公司 吉林交通职业技术学院公路勘察设计院