桥梁施工评职论文发表浅论桥梁基础类型的选择

　　摘要: 桥梁基础是桥梁建设工程中的根本之所在，在方案比选中如何选择合适的桥梁基础关系着桥梁的安全性及合理性，本文通过对桥梁各种类型基础的特点进行深入分析，进而结合自身经验给出了各种桥梁基础的适用范围。

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　　一、 概述

　　桥梁基础是桥梁下部结构的组成部分，连接桥梁上部结构和地基，是桥梁下部结构的重要组成部分。基础是人造的结构构件，在地面以上或地下施工，基础的作用是为桥梁结构提供支承，并在桥梁结构与地基之间传递荷载与能量。

　　确定基础方案主要取决于地基土的工程性质、水文地质条件、荷载特性、桥梁结构形式及使用要求，以及材料的供应和施工技术等因素。方案选择的原则是：力争做到使用上安全可靠，施工技术上简便可行，经济上合理。因此，必要时应作不同方案的比较，从中得出较为适宜与合理的设计方案和施工方案。

　　二、桥梁基础类型及其适用范围

　　桥梁基础根据埋置深度可分为浅基础和深置基础两类，有水时深置基础也称为水中基础。常用的浅基础有明挖扩大基础、条形基础、联合基础以及筏式基础，;深基础主要可分为桩及大型管柱基础类、沉井基础类、地连续墙基础、锁口钢管桩基础、组合基础等。其中比较常用的有明挖基础、桩基础、沉井基础和某些组合基础，另外还有些虽然采用较少却行之有效的基础形式，如管柱基础、气压沉箱基础及组合基础等。

　　下面就几种主要的基础形式进行讨论以总结出各自的特点及其适用范围。

　　1、明挖扩大基础

　　明挖扩大基础的平面形状为矩形，也可视墩台身底面的形状而定;立面形状可为单层或多层台阶扩大，其与地基承载力及上部荷载大小有关。浅置基础是直接在墩台下开挖基坑修建而成的实体基础，适合于在岸上或水流冲刷影响不在的浅水处，且浅表地基承载力合适的地层。浅平基的特点是稳定性好，施工简便，能承受较大荷载，所以只要地基强度能满足要求，它是桥梁和涵洞等结构物首先应考虑的基础形式。但在有地表水或地下水位较高时，荷载大或上部结构对变形敏感时，或基坑开挖有涌砂现象时，则不宜使用。

　　2、桩基础

　　桩基础是现代桥梁工程中常用的一种深基础形式，当墩台所处位置的覆盖层很厚，适用承载的地基很深，或同时水深也较大时，往往需要采用深基础，桩基础是深基础方案的首先形式。

　　我国桥梁桩基础大多采用钢筋混凝土桩预应力混凝土桩和钢桩。它由若干根桩和承台两部分组成，桩面平面排列上可为一排或几排，桩的顶部由承台联成一个整体。工程设计时，公路中小跨度的桥梁桩基础采用单排式，大型桥梁基础或桩承受的水平力较大时，则采用多排式。

　　桩基础的分类可以从承台位置、施工方法、基础传力方式三方面进行分类。

　　按承台位置可分为高承台桩基础和低承台桩基础，按施工方法可分为钻挖孔就地灌注桩和沉入桩，灌注桩的特点是施工设备简单，操作方便适用于各种砂性土、黏性土，也适用于碎卵卵石类土层和岩层。沉入桩适用于桩径较小，地基土质为砂性土、塑性土、粉土、细砂以及松散不含大卵石或漂石的碎卵石类土的情况。按基础传力方式可分为端承桩和摩擦桩，两者受力方式不同，设计时可根据土层的承载力情况进行具体选择。

　　桩基础承台的平面一般采用矩形和圆端形。承台厚度应有足够的强度和刚度，承台底部需布置一层钢筋网，确保承台受力均匀，避免在桩顶荷载作用下开裂或破碎。

　　与沉井基础相比，它具有如下特点：桩长度可长可短，容易适应持力层面高低不平的地形变化;制作灵活方便，可以工厂预制，也就地灌注，省工、省料、施工速度较快;桩基础容易适应不同的施工条件和外荷载情况，它可承受压力，也可承受拉力，当水平力较大时还可设置斜桩。但当上层软弱土层很厚，桩底不能达到坚实土层，需使用较多较长的桩来传递荷载时，桩基础的稳定性较差，沉降量也较大。

　　3、管柱基础

　　管柱基础是我国修建武汉长江大桥时首创的一种基础形式。此后，原苏联、日本及欧美等国家均先后予以采用，日本称之为多柱式基础。它与沉井基础的主要区别在于管柱的柱底是钻孔嵌入岩石的。

　　管柱基础的特点是通过柱底嵌入岩层和柱顶嵌入刚性承台来减少柱的自由长度并提高整个基础的刚度;由于钻孔嵌岩柱塞的作用使所承受的压力通过钻孔向岩层深处扩散，提高了基岩的承载力;水平荷载及力矩荷载主要由管柱上下端的嵌固力矩与嵌岩孔壁来承受;管柱受力主要靠预制的管壁来承受。

　　管柱基础是一种大直径桩基础，适用于深水、有潮汐影响以及岩面起伏不平的河床。管柱施工需要有振动沉桩锤、凿岩机、起重设备等大型机具，动力要求也高，一般用于大型桥梁基础。

　　4、沉井基础

　　沉井基础是桥梁工程中一种较常见的基础形式，是用一个事先修筑好的混凝土井筒，一边挖土，一边靠它的自重不断下沉直至设计标高。沉井基础可以按下沉方式和建筑材料进行分类，桥梁上常用的是钢筋混凝土沉井，它的抗拉及抗压能力较好，下沉深度可达几十米。

　　沉井基础按平面形状可分为圆形、矩形及圆端形沉井等。沉井竖直剖面外形主要有竖直式、倾斜式及阶梯式等。当土质较松软、沉井下沉深度不大时，可以采用外壁竖直的沉井形式。在土质较密实、沉井深度大、本身重量不大的情况下采用倾斜式及阶梯式这类沉井。

　　5、组合基础

　　组合基础是指由一些常见基础通过组合而形成的深水基础结构形式。比较典型的组合基础有沉井加管柱组合基础、沉井加钻孔桩组合基础。

　　用沉井加管柱组合基础的最大优点就是能充分发挥沉井和管柱的各自特点。用浮式钢沉井代替管柱基础中常用的钢板桩围堰，以解决围堰过高、钢板桩太长、抽水太深和管柱长细比不当、桥墩位移超限等问题;用管柱代替部分沉井嵌进岩层，减小沉井高度，以解决缺乏深沉的手段，难以纠正偏斜，不易保证岩面与井底密贴等问题。但由于施工中要先后作两种形式的基础，设备繁多，工艺复杂，而且要严格防止两种不同基础体系之间的沉降差与相对倾斜差。

　　组合基础适用于水深且覆盖层很厚或地质条件很复杂，施工中无法将单一形式基础下沉到预期的深度的情况。通过采用两种不同形式的基础，以接力的方法来修筑桥梁深水基础。

　　三、结语

　　综上所述，在工程设计中应根据实际的地质、水文状况及桥梁基础自身的特性等信息来综合考虑选用哪种桥梁基础，并经过计算分析选择出最优方案，以满足安全适用，经济合理的要求。

　　参考文献：

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　　[2]公路桥涵地基与基础设计规范, 人民交通出版社, 2007.9

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