刚柔桩处理滩涂深厚软土路基桥头跳车方案浅谈.docx

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刚柔桩处理滩涂深厚软土路基“桥头跳车”方案浅谈

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【摘要】随着我国沿海城市经济的快速发展，滩涂作为沿海地区重要的土地后备资源，为沿海地区的发展提供广阔的土地资源和空间，越来越多的公路、桥梁修建在沿海滩涂中。在沿海滩涂的深厚软土地基上建设公路桥梁，“桥头跳车”现象时有发生。产生“桥头跳车”的主要原因是桥头和路基过渡段的地基处理方式不一致，其本质原因是刚性差引起路基的差异沉降。本文介绍了一种利用刚柔桩复合地基处理桥头过渡段路基的方案，对解决滩涂深厚软土路基“桥头跳车”现象具有重大意义。

【关键词】刚柔桩处理滩涂软土桥头跳车

1引言

福建省宁德市某沿海公路全长12.18km，采用一级公路标准，设计速度60公里/小时，路基宽26米。路基沿沿海滩涂布线，软基处理长度4.6km，周边分布大量滩涂深厚软土，存在多处桥梁与路基过渡路段，为了消除不同软基处理方式产生的差异沉降，减弱“桥头跳车”现象，拟采用刚柔桩复合地基处理桥头过渡段路基。

该方案中“柔性桩”为砂桩，通过置换作用和排水固结来提高桩间土的承载能力；“刚性桩”为预应力管桩，利用预应力管桩的承载能力，将荷载传递至硬土层。该方案充分利用砂桩成桩过程中对周围砂土、粉土层的挤密、振密作用和砂桩形成的排水通道，充分发挥桩间土的承载力，形成一个较大的“硬壳层”。同时，利用预应力管桩的刚度，将荷载传递至硬土层，形成复合地基，减小了单纯刚性桩处理桥头段地基与堆载预压段路基处理的沉降差，减弱了“桥头跳车”的现象。

2桥头跳车现象产生的原因

产生“桥头跳车”的主要原因是桥和路的地基处理方式不一致，在深厚软土地基处理过程中，桥梁台背段路基一般采用刚性桩的符合地基，路基段一般采用堆载预压方式进行处理，其本质原因是刚性差引起路基的差异沉降。

在大部分的工程中，桥段的地基处理往往会将桩进行加密，提供较高的地基承载力，过渡段的地基处理往往会增加桩的间距，提供一定量的变形，路基段往往采用堆载预压。这种处理方式往往得不到较好的处理效果。过渡段仍会有较大的刚性，导致变形差异较大。

3刚柔桩处理滩涂深厚软土路基“桥头跳车”方案的特点

3.1施工工艺方面

预应力管桩作为刚性桩，可以直接作为受力体为地基提供承载力；砂桩为柔性桩，通过置换作用和排水固结控制基础沉降。通过成桩过程中对周围砂土、粉土层的挤密、振密作用和靠砂碎石的压入获得加固效果,使砂土、粉土地基的密实度增加;同时设置的砂碎石挤密桩增强体,本身又是一个良好的排水通道,它的存在不仅有利于砂土、粉土地基中超孔隙水压力的消散,有效地增强土体的抗液化能力,而且在荷载的作用下,碎石挤密桩增强体又与砂土、粉土地基共同承担荷载作用，形成刚柔桩复合地基，这种处理方式能够充分发挥桩间土的承载力，形成一个较大的“硬壳层”，施工操作简单、方便、快捷、经济实惠。

3.2质量控制方面

刚柔桩复合地基施工，充分发挥桩间土和桩的承载力，形成一个较大的“硬壳层”，减少桥和路的差异沉降，降低了工后沉降量，保证了路堤安全稳定性，为路面施工提供了良好条件。

3.3工期方面

刚柔桩复合地基施工利用砂桩的置换作用和排水固结作用，提高了桩间土的承载能力，同时运用预应力管桩作为刚性桩，作为受力体为地基提供承载力，大大缩短了工期。

4刚柔桩处理滩涂深厚软土路基“桥头跳车”方案实施

通过布设少量混凝土管桩控制地基沉降，布设砂桩减少桩间土工后沉降，发挥桩间土的荷载分担，达到减少差异沉降和提高地基稳定性的目的。具体施工方案如下：

4.1砂桩施工

（1）桩位放样

先用全站仪放出路基两侧纵向控制桩，再根据桩位布置图用钢尺逐桩放出桩位，并用小木桩定出每个砂桩位置。

（2）桩机就位

首先检查桩机的平整度和桩管的垂直度，检查时采用全站仪按水平、垂直两个方向进行检查、调整，保证桩身的垂直度满足验标要求。

（3）启动桩锤电机振动桩锤，使桩管下沉至设计深度

（4）桩管灌砂

桩管插入到设计标高时，开始上料，上料时控制灌砂量，按照计算灌砂量的1.1~1.3倍进行灌入（拔管过程中进行补砂），直至灌满桩管。

（5）管口冲水、振密

采用冲水法沉砂向管内填砂的同时，向管内充水，利于砂排出桩外。当拨管快拨出地面时，停止充水。

（6）振动拔管并向管内投料

第一次把桩管提升80~100cm，提升时桩尖自动打开，桩管内砂料流入孔内。启动管前留振1min后，边开桩机振动锤边缓慢提升桩管，提升速度控制在1m/min。每升0.5m振动挤压20s，挤压时间为桩管难以下沉为宜，如此反复升降压拨桩管，直至所灌砂将地基挤密。边振动边加水，直至将桩管提升到孔口。

（7）沉管拔出孔口。

（8）孔口投料。

当沉管拔出后发现灌砂未灌满桩体（桩顶面以下1m左右），采用人工