廖志源广深珠高速公路有限公司摘 要：文章以某高速公路基础加固工程为例，介绍静压钢管桩在桥梁基础加固处理中应用简述了静压钢管桩的设计要点、施工工序及检测情况，指出了静压钢管桩在以后桥梁基础加固的前景关键词：
静压钢管桩;基础加固;桥梁;静压钢管桩可用于房屋、桥梁、铁路、公路、港口码头的基础加固，其特点是施工设备简单、方便、施工空间高度大小均可、效果显著采用静压钢管桩能避免新增混凝土桩基施工过程中的坍塌风险以及振动沉桩对原结构造成的扰动，具有良好的安全性和可操作性。
1 桥梁基本情况某高速大桥全长19638.22m，全桥共735跨，其中水中跨53跨，陆上跨为682跨，桥梁上部结构主要为预应力混凝土简支PHC管桩空心板和预应力混凝土简支T梁，下部结构主要为单柱式桥墩、双柱矩形墩及三柱式桥墩，基础主要为钻孔灌注桩。
2007年以来，某高速公司对大桥基础进行了安全隐患排查及检测，发现部分桩基入岩深度和承载力不满足设计要求，桩基本身存在一般缺陷和桩底附近质量较差，部分有沉降趁势对存在问题的桥墩基础某高速公司采用钻孔灌注桩替换方案进行加固处理。
鉴于钻孔灌注桩方案费用偏高，设计单位提出采用静压钢管桩补强代替混凝土灌注桩替换的方案，以简化施工、降低工程造价鉴于此，某高速公司选取具有代表性的桥墩采用静压钢管桩的方法进行加固，总结经验和施工工艺，指导后续桥墩基础加固工作。
2 加固方案桥墩选取原则为:(1)桥下净空较低，PHC管桩后期施工难度较大的;(2)承台比率较多的工字型、王字型承台墩;(3)地质条件典型代表型的，能够有效指导后期施工根据以上原则，选择了以下4个桥墩，见表1表1 钢管桩加固方案桥墩资料一览表 下载原图
不同的地质条件选择不同直径的桩基础，根据设计单位的验算结果，本次基础加固试验段选择的钢管桩规格为406×10mm、273×8mm及219×8 mm三种，具体参数如表2其中YA5号墩采用273×8 mm钢管桩;YD41号墩和YK31号墩采用406×10 mm钢管桩;YL9号墩采用219×8 mm钢管桩。
4个桥墩的主要设计参数见表2。表2 桥墩钢管桩情况一览表 下载原图
各个桥墩静压钢管桩平面布置如图1所示
图PHC管桩1 静压钢管桩平面布置图 下载原图3 施工工序加固前须对原桥墩承台附近进行检查，如遇周边土体变形、下沉或墩柱开裂等现象，应停止施工，同时针对开挖深度需在加固前进行确认，如开挖深度大于2m，则须上报设计单位待确认是否调整承台标高。
依据设计图纸，本次桥墩基础加固内容如下:(1)为保证加固施工过程中的结构安全，在加固前先设置贝雷梁支撑(2)新增承台，与原墩身通过凿毛植筋连接承台预留倒V型槽口，在槽口周边预埋4根直径32mm的精轧螺纹钢筋，上设工字钢横梁做为反力架(如图2)，横梁与粗钢筋通过螺母拧紧。
(3)在槽口内放入钢管桩，桩头为锥形实心圆钢，通过横梁下方的千斤顶压入钢管桩，钢管间接头通过车丝后连接PHC管桩或采用焊接连接，接头涂抹黄油(4)单根静压桩压完后，完全卸载，移开反力架在钢管桩内放入钢筋笼并浇注C30细石混凝土。
(5)待钢管桩内混凝土达到设计强度后，重新安装反力架，压桩至设计吨位后，在预留槽口内浇筑C40特快硬混凝土(6)待槽口混凝土达到设计强度后，去除反力架，将反力架钢筋部分割除，锚固在承台后浇混凝土内(7)按照设计顺序压其余钢管桩，将原有桩基反力部分转换到新增桩基上来。
如图2所示。4 监测检测(1)施工过程中的监测!对既有结构墩柱沉降监测以及原有桩基周围土体变形监测:分析静压钢管桩施工对既有结构的影响;
图2 反立架立面图 下载原图"对压桩过程中承台受力监测:分析承台设计的合理性;#对PHC管桩锁定过程中锁定力变化监测:分析锁定力在锁定过程中的消散情况(2)桩身混凝土质量检测:通过检测钢管桩内混凝土的完整性，分析特定小直径钢管桩内混凝土灌注质量;。
(3)静压桩单桩承载力测试:通过测试静置48小时后的钢管桩桩基承载力，分析钢管桩的实际承载力是否能达到设计要求;(4)车辆荷载作用时新增钢管桩与原桩之间受力分配测试:通过在墩柱和钢管桩上布设应变测点，测试车辆荷载作用下桩基的受力分配情况;
(5)动刚度检验加固效果:通过对既有结构基础在群桩基础加固前后动刚度对比测试，间接分析加固后桥墩基础的承载力变化状况;5 监测检测结果(1)通过对各个墩柱的沉降观测结果表明:整个施工过程中及加固完成后，加固PHC管桩桥墩及相邻桥墩均未发生竖向位移;
(2)通过对各个桩基周围土体变形监测结果表明:静压钢管桩施工过程中对原有桩基有微小的挤压作用;(3)通过对压桩过程中承台受力监测结果表明:在压桩过程中，新增承台及原墩柱受力满足规范要求;(4)通过对新增桩基混凝土质量检测结果表明:新增桩基全部为Ⅱ类桩;
(5)通过对静压钢管桩单桩竖向抗压静载试验结果表明:钢管桩单桩竖向抗压承载力均满足设计要求;(6)通过对锁定过程中锁定力变化监测结果表明:除个别钢管桩锁定力有消散量外，其余钢管桩锁定力基本稳定;(7)通过对各墩柱进行车辆荷载作用时新增钢管桩与原桩之间受力分配测试结果表明:荷载作用下，钢管桩及新增承台分担约32%的上PHC管桩部墩柱传来的活载;
(8)通过对各墩柱进行加固前后整体刚度对比分析结果表明:加固后整体刚度提高约31%(9)通过对各个墩柱进行加固后一年的锁定力变化监测结果表明:(1)根据对YA5#桥墩跟踪监测结果说明以强风化砂岩作为持力层的273×8mm静压钢管桩加固方式具有长期有效性;。
(2)根据对YD41#桥墩跟踪监测结果说明以中砂层作为持力层的406×8mm静压钢管桩加固方式具有长期有效性;(3)根据对YK31#桥墩跟踪监测结果说明以强风化砂岩作为持力层的406×10mm静压钢管桩加固方式具有长期有效性;
(4)根据对YL9#桥墩跟踪监测结果说明以强风化砂岩作为持力层的219×8mm静压钢管桩加固方式具有PHC管桩长期有效性6 结论与新增混凝土灌注桩相比，静压钢管桩具有能主动置换原结构恒载、活载，新增钢管桩受力比较明确、施工受桥下净空影响较小。
通过对3种型号钢管桩比较，小直径钢管桩锁定力消散量较小，施工难度较低原有桩基承台结合较好、净空较低、施工难度较大的桥墩，可以使用静压钢管桩加固采用静压钢管桩加固基础方便灵活、安全性较高，且效果显著，在以后的基础加固中可以广泛使用。
参考文献[1] 曾巧玲，催江余．基础工程．北京:清华大学出版社，2007．[2] 陈希哲．土力学地基基础．北京:清华大学出版社，1982．[3] JTG/T J22-2008公路桥梁加固设计规范．
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