對橋梁樁基耐久性問題的探討

薛 治 國

(太原路橋建設有限公司，山西 太原 030012)

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對橋梁樁基耐久性問題的探討

薛 治 國

(太原路橋建設有限公司，山西 太原 030012)

對橋梁樁基的耐久性問題進行了探討，從施工技術、環(huán)境、設計方法等方面，分析了影響橋梁樁基耐久性的因素，并提出了針對性的優(yōu)化措施，以提高橋梁樁基整體的耐久性，保障橋梁工程的質量和使用壽命。

橋梁樁基，耐久性，設計方法

0 引言

橋梁樁基的建設環(huán)境復雜，影響橋梁樁基耐久性的因素涉及環(huán)境、建設材料、樁基設計等多個方面。對于橋梁樁基耐久性問題的探討，要根據(jù)橋梁樁基的耐久性要求，深入分析橋梁樁基耐久性的影響因素，從而有針對性的采取一定的措施來提高橋梁樁基的耐久性。橋梁樁基耐久性的提高，對于提高橋梁樁基的使用年限，節(jié)約社會資金和資源具有重要影響，同時能夠間接促進我國經(jīng)濟的發(fā)展。

1 對橋梁樁基耐久性問題的基本探討

1.1 橋梁樁基的基本結構

橋梁樁基是橋梁的基礎支撐結構，橋梁樁基材料多由鋼筋與混凝土組合而成，通過一定的方式與水面或地面以下的基巖層或硬土層相連接，向上支撐起橋面的整體結構，并將橋跨傳來的載荷傳遞到基巖層或硬土層中，承擔著保障橋梁的正常使用和穩(wěn)定的作用。橋梁樁基自身受多種力作用，同時受環(huán)境影響較大，在現(xiàn)代橋梁樁基建設中，解決橋梁樁基的耐久性問題是橋梁工程中的熱門問題。

1.2 橋梁樁基耐久性要求

橋梁樁基的建造環(huán)境復雜，使用頻率高，在橋梁工程中起著至關重要的作用，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對于橋梁樁基耐久性提出了更高的要求。橋梁樁基的耐久性由橋梁樁基的健康狀況和使用壽命共同決定，因而要求橋梁樁基需要有足夠的安全使用年限，即至少在一定時期內，橋梁樁基能夠滿足人們的正常使用需求，同時避免橋梁樁基的突發(fā)性破壞，造成人們生命財產(chǎn)更大的損失。

1.3 對橋梁樁基耐久性問題探究的意義

橋梁樁基是橋梁工程的重要組成部分，能夠實現(xiàn)幅度較大的跨江大橋、跨海大橋、跨峽谷大橋等橋梁的建設[1]。橋梁樁基能夠適應較為多樣和復雜的建設環(huán)境，在自然條件局限的情況下，橋梁樁基能夠克服不利環(huán)境因素而為橋面提供更為可靠的支撐，同時能夠在河床沖刷深度不易計算的情況下仍滿足使用需要，向下傳遞載荷，因而橋梁樁基在實際工程中具有較為廣泛的應用。但在實際應用過程中，由于橋梁樁基的建造環(huán)境對樁基主體的侵蝕作用較大，使得橋梁樁基成為了橋梁中易損壞的環(huán)節(jié)。在成本大、建設周期長的橋梁工程中，橋梁樁基耐久性的提高能夠提高橋梁的使用效率，提高橋梁樁基建設的經(jīng)濟性，以及對降低社會基礎建設的不必要損失具有重要意義。有關單位應當對橋梁樁基耐久性問題給予足夠的重視，加強對橋梁樁基耐久性問題的研究投入和施工管理。

2 橋梁樁基耐久性的影響因素

2.1 施工技術的影響

施工技術對于橋梁樁基的建造狀況具有直接影響。橋梁樁基在建造中，多采用鉆孔灌注樁的方式建造，通過對水下基巖或硬土層進行鉆孔，然后灌注成樁建造成橋梁的樁基。在灌注的過程中，由于在水下作業(yè)要受到水壓等因素的影響，打孔灌注工作的施工準確度往往并不容易控制，在建造過程中一次澆筑的偏差往往需要二次灌注來進行修補，樁基的整體質量會因此受到一定的影響。施工控制技術的不完善會使所建造的橋梁樁基的質量受到影響，橋梁樁基整體的耐久性也會下降。

2.2 環(huán)境因素的影響

橋梁樁基往往處于水、空氣、軟土層、硬土層等多種環(huán)境中，受環(huán)境因素的影響較大。橋梁樁基處于水面以上的部分主要受到風力侵蝕的作用，水面附近的部分主要受到水力沖擊和風力雙重作用，水面以下則會受到水流、水壓以及水中某些物質的腐蝕作用，橋梁樁基在軟土層中的部分除了受軟土層水化鋁、水化鎂等礦物質成分的影響，易造成酸、堿腐蝕外，還會受到軟土層中微生物等生物因素的影響[2]。除此之外，橋梁樁基還會受到溫度、氣候的季節(jié)性變化等方面的周期性環(huán)境變化的影響。環(huán)境因素對橋梁樁基的破壞作用很大，因此，克服環(huán)境因素的影響是橋梁樁基提高耐久性的重要方面。

2.3 設計方法的影響

橋梁樁基的設計是橋梁建設前期基礎性的工作之一。在進行橋梁樁基設計時，橋梁的建造位置的差異性，使得橋梁樁基的設計需要因地制宜的根據(jù)具體的自然地理環(huán)境情況以及橋梁的建造目的和使用要求進行設計。橋梁樁基設計的不合理，主要會造成橋梁在選擇受力點位置時有所偏差，橋梁樁基材料選擇不合適，以及橋梁樁基受環(huán)境影響因素考慮不全面所造成的設計疏漏等也有一定的影響。橋梁樁基的設計方法應當以前期的勘測和調研數(shù)據(jù)為依據(jù)，以研討和試驗來驗證設計的可行性，綜合考慮當?shù)氐沫h(huán)境情況，對橋梁樁基進行合理化設計，避免設計失誤影響橋梁樁基的耐久性。

3 提高橋梁樁基耐久性的措施

3.1 優(yōu)化橋梁樁基的設計方法

隨著時代的發(fā)展以及科技的進步，橋梁樁基的設計方法也越來越先進，然而現(xiàn)階段關于橋梁樁基耐久性仍有很多亟待解決的問題，優(yōu)化橋梁樁基的設計方法是在理論上提高橋梁樁基耐久性的主要方式。橋梁樁基設計方法的優(yōu)化，需要前期調查數(shù)據(jù)的準確化，相關單位可通過應用科技化設備來提高調查數(shù)據(jù)的準確性。在對橋梁樁基結構進行設計時，要充分考慮當?shù)氐臍夂颦h(huán)境對橋梁樁基造成的影響作用，對于橋梁的承重樁基要著重進行設計，保證其各項指標合乎標準。相關單位應當建立完善的樁基設計和校核體系，提高橋梁樁基的設計方法的可靠性。有關部門應當加強對技術設計人員的培養(yǎng)工作，積極學習國內外先進的橋梁樁基設計技術，適當借鑒不同領域的技術方法，以他山之石攻克橋梁樁基設計方法上的難題。

3.2 研發(fā)并應用耐久性好的橋梁樁基材料

建設材料是橋梁樁基的實體組成部分，橋梁樁基使用最多的建設材料就是混凝土。高性能混凝土的研發(fā)已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑行業(yè)的研究熱點。有關單位要加強高耐久性混凝土的研發(fā)工作，攻克混凝土在使用過程中抵抗水分滲透、干濕循環(huán)作用、冷熱循環(huán)作用的技術難題，提高混凝土的抗凍性、抗?jié)B透性、抗微生物侵蝕性等方面的能力。研究單位要提高新型材料的研究力度，加快橋梁樁基材料的革新，從建設材料上提升橋梁樁基整體的安全系數(shù)和耐久性。

3.3 做好橋梁樁基的維護管理工作

橋梁樁基的日常維護管理工作是保障橋梁樁基在后期使用過程中橋梁結構穩(wěn)定、功能正常的重要措施，也是提高橋梁樁基耐久性的重要舉措。在對橋梁樁基進行維護管理時，需要嚴格控制橋梁的使用在設計標準范圍內，對超載超限的車輛要進行相應的管理和制裁，同時防止車輛、行人等對橋梁進行惡意破壞的行為。有關負責人要定期對橋梁樁基的狀態(tài)進行檢查，對發(fā)生腐蝕、老化、裂紋等破壞作用的部位及時進行修復，避免應力集中對橋梁樁基造成更大的危害。

4 結語

隨著時代的發(fā)展，社會對于資源的利用效率以及使用安全提出了更高的要求，橋梁樁基建設作為一項工程周期長、投資多、資源消耗量大的建設項目，如何解決其耐久性問題已經(jīng)成為行業(yè)內的熱門問題。有關部門應當重視對橋梁樁基耐久性的研究，從橋梁樁基的設計、施工建設材料、日常保養(yǎng)以及人才培養(yǎng)等方面著手，梳理其中的技術難點，提出具體的優(yōu)化措施，以提高橋梁樁基整體的耐久性。

[1] 李 偉，張艷紅.鋼筋混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生原因及處治[J].黑龍江科技信息，2012(8)：26.

[2] 長沙理工大學，清華大學.公路工程混凝土結構防腐蝕技術規(guī)程[M].北京:人民交通出版社，2013.

Discussion on bridge pile foundation durability problems

Xue Zhiguo

(TaiyuanRoad&BridgeConstructionLimitedCompany,Taiyuan030012,China)

This paper discussed the durability problems of bridge pile foundation, from the construction technology, environment, design method and other aspects, analyzed the factors influence of the bridge pile foundation durability, and put forward corresponding optimization measures, to improve the whole durability of bridge pile foundation, guaranteed the quality and service life of bridge engineering.

bridge pile foundation, durability, design method

1009-6825(2016)05-0209-02

2015-12-04

薛治國(1978- )，男，工程師

U443.15

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