桥台台背软土地基渐变桩长反力加载预压方法技术

本发明专利技术公开了一种桥台台背软土地基渐变桩长反力加载预压方法，步骤如下：由桥头端开始向远离桥台一侧每隔一定距离布置桩位；并设置由桥台开始逐渐变短的桩体。在每个桩位处设置承台，并在承台以上的主筋上从下至上依次安装弹簧、钢垫圈和锚环，将多孔夹片套入主筋并卡于锚环中；通过钢垫圈对弹簧施加下压力，利用弹簧对承台的反作用力对地基进行预压加载。预压加载完成后，撤去弹簧、钢垫圈和锚环，将承台与桩体浇筑为整体，承台间回填土至承台顶面，夯实回填土后进行上部路堤施工。本发明专利技术不需要堆载土源，同时可以避免由于预压堆载过高而造成的地基失稳问题；可以将短距离内桥头高差错台，通过沉降梯度实现平稳过渡，避免“桥头跳车”现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于施工方法领域，具体涉及一种桥台台背软土地基渐变桩长反力加载预压方法。
技术介绍
在道路工程中，由于桥梁与公路路基交界处两侧沉降不一致，导致桥头处出现错台，使得通过车辆产生跳跃的现象，即“桥头跳车”。特别是当桥台台背地基为软弱土时，由于软弱土自身压强度低、缩性高等特点，工后沉降较大，使得该现象更加严重。该现象会对桥梁及路面产生较大的冲击荷载，同时迫使车辆大幅减速可能引发一系列交通问题。解决桥头跳车问题，是道路工程的一项关键环节。当桥台台背地基为软土地基时，为了减少由于桥头跳车对路桥产生的不良影响，需要对台背地基进行地基处理。目前国内外针对此问题主要采用的地基处理办法有：强夯法、预压法、置换法、振冲法、反压法、水泥土搅拌法及砂石桩法等，其中堆载预压法的运用最为广泛。目前堆载预压法在地基处理过程中仍存在一些实际运用的问题：需要大量堆载土源、处理深度受堆载荷大小及排水板长度的控制、可能引起地基失稳等。
技术实现思路
针对桥台台背地基为软弱土，考虑上述堆载预压法存在的缺陷，本文提出了一种采用渐变桩长，通过承台自重及对桩体施加上拔力的作用反力来对土体进行预压加载的变长桩反力加载预压法。本专利技术解决具体技术问题采用的技术方案是：桥台台背软土地基渐变桩长反力加载预压方法，步骤如下：步骤1.由桥头端开始向远离桥台一侧每隔一定距离布置桩位；步骤2.在桩位处施工钻孔，下钻孔深由桥头端开始逐渐由长变短，与桥台相邻的孔底部穿过或基本贯穿加固区软弱土层；步骤3.桩身成孔后向孔内绑扎固定钢筋，并保证主筋上部出露，完成后注浆成桩；步骤4.在每个桩位处进行承台施工，承台中预留较桩径略大的贯通中心孔，且承台暂不与桩体浇筑为一体；步骤5.在桩体及承台具有一定强度后，在承台以上的主筋上从下至上依次安装弹簧、钢
垫圈和锚环，将多孔夹片套入主筋；步骤6.通过钢垫圈对弹簧施加下压力，当承台的预压荷载满足设计要求时，利用双作用千斤顶在张拉主筋的同时将多孔夹片挤入锚环中，卸掉对钢垫圈的下压力及双作用千斤顶，利用弹簧对承台的反作用力对地基进行预压加载；步骤7.预压加载完成后，撤去弹簧、钢垫圈、锚环以及多孔夹片，将承台与桩体浇筑为整体，承台间回填土至承台顶面，夯实回填土后进行上部路堤施工。作为优选，所述的通过钢垫圈对弹簧施加下压力的具体方法为：在钢垫圈位置安装卡口钢板，通过在卡口钢板上进行配重或利用现场载重车辆上压卡口钢板，以下压钢垫圈进而压缩弹簧。作为优选，每隔一段时间或一定沉降值后，重复步骤6对地基进行预压加载；重复若干次后，当单位时间沉降值增量低于预设值时，预压加载过程结束。作为优选，进行步骤3之前，对桩体中主筋及锚具进行以下一种或多种预处理，：a.通过多孔夹片确定钢筋间相对位置，再将各主筋底部均焊接于钢板上；b.将锚环、钢垫圈及弹簧三者从上到下依次焊接相连。作为优选，待处理的软弱土地基场地上部铺设一层砂垫层作为排水通道，打设塑料排水板作为竖向排水系统，并布置排水沟及排水设备。作为优选，所述的桩位等间距布置，延伸至离桥台一定距离范围。作为优选，所述的由桥头端开始向远离桥台一侧的不同桩位的钻孔孔深梯度值与该路段软弱土地基预设沉降梯度值呈正相关。本专利技术的有益效果，有：1.可以不需要堆载土源，同时可以避免由于预压堆载过高而造成的地基失稳问题；2.可以将短距离内桥头高差错台，通过沉降梯度实现平稳过渡，避免“桥头跳车”现象；3.桩基承台可以作为预压加载配重以及上拔反力施加平台，同时作为结构部分调整路基沉降，控制工后沉降，具有良好的经济效益附图说明图1为桥台台背为软弱土地基采用变长桩承台预压法进行地基处理的断面示意图；图2为钢筋锚具的剖面图；图3为卡口钢板使用状态示意图；图中：主筋1、多孔夹片2、锚环3、钢垫圈4、弹簧5、圆形钢板6、承台7、砂垫层8、软弱土层9、相对好土层10、桥台11、卡口钢板12和现场载重车13。具体实施方式下面结合附图和实施步骤对本专利技术进一步说明。如图1所示，一种桥台11台背软土地基渐变桩长反力加载预压方法，步骤如下：首先，对软弱土地基场地进行预处理：在场地上部铺设一层砂垫层8作为排水通道，打设塑料排水板作为竖向排水系统，并布置排水沟及排水设备。其原则与堆载预压法相同；再次，对变长桩的主筋1及锚具进行预制处理，包括：a.通过多孔夹片2确定钢筋间相对位置，再将不同主筋1底部均焊接于圆形钢板6上，以增强主筋1在扩底桩中的锚固能力；b.将锚环3、钢垫圈4及弹性系数较大的弹簧5三者从上到下依次焊接相连。然后，利用桥台11台背软土地基渐变桩长反力加载预压方法对路基进行以下处理。步骤1.由桥头端开始向远离桥台11一侧每隔一定距离布置桩位；步骤2.在桩位处施工钻孔，下钻孔深由桥头端开始逐渐由长变短，即与桥台11最近相邻的孔底部穿过或基本贯穿加固区软弱土层9，到达相对好土层10。而随着桩位离桥台11的距离逐渐变远，其下钻孔深也逐渐减小。桩位最好等间距布置，并延伸至离桥台11一定距离范围，具体范围可视该区域沉降情况而定，若沉降量较大，延伸距离越大。由桥头端开始向远离桥台11一侧的不同桩位的钻孔孔深梯度值与该路段软弱土地基的沉降梯度值呈正相关，即该处孔深梯度越大，可能发生的沉降梯度也越大。由此，将桥台11处因软弱土层9导致的沉降逐渐延展至一定距离范围，形成一个沉降梯度较小的过渡路段，减少桥台11处的沉降突变，从而治理桥头跳车现象。步骤3.桩身成孔后向孔内绑扎固定钢筋，并保证主筋1上部出露，完成后注浆成桩；步骤4.在每个桩位处进行承台7施工，承台7中预留较桩径略大的贯通中心孔，且承台7暂不与桩体浇筑为一体，以实现利用承台7自重预压地基软弱土及后续的反力预压；步骤5.如图2所示，在桩体及承台7具有一定强度后，在承台7以上的主筋1上从下至上依次安装弹簧5、钢垫圈4和锚环3，将多孔夹片2套入主筋1；步骤6.如图3所示，在钢垫圈4位置安装卡口钢板12，卡口钢板12上具有一个凹口，刚好卡于钢垫圈4上。通过在卡口钢板12上进行配重，也可将卡口钢板12一端卡于钢垫圈4上，另一端支于地面上，利用现场载重车13辆的车轮行驶压住卡口钢板12，通过钢垫圈4对弹簧5施加下压力，压缩弹簧5。当承台7的预压荷载满足设计要求时，用双作用千斤顶在张拉主筋1的同时将多孔夹片2挤入锚环3，取下卡口钢板12及双作用千斤顶，完成张拉锚固，此时夹具(包括锚环3以及多孔夹片2)被紧固于主筋1上，弹簧5对桩体产生上拔力，而承台7则通过该上拔力的反力对地基进行预压加载。由于路基表面在固结过程中会出现沉降，造成一定程度的预压力松弛，需要每隔一段时间或一定沉降值后，重复步骤6对地基进行预压加载；重复若干次后，当沉降不再发展或增长缓慢(单位时间沉降值增量低于预设值)，认为预压加载过程结束。步骤7.预压加载完成后，撤去弹簧5、钢垫圈4和锚具(包括锚环3以及多孔夹片2)，将承台7与桩体浇筑为整体，承台间回填土至承台7顶面，夯实回填土后进行上部路堤施工。以上所述的实施例只是本专利技术的一种较佳的方案，然其并非用以限制本专利技术。有关
的普通技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥台台背软土地基渐变桩长反力加载预压方法，其特征在于，步骤如下：步骤1.由桥头端开始向远离桥台一侧每隔一定距离布置桩位；步骤2.在桩位处施工钻孔，下钻孔深由桥头端开始逐渐由长变短，与桥台相邻的孔底部穿过或基本贯穿加固区软弱土层；步骤3.桩身成孔后向孔内绑扎固定钢筋，并保证主筋上部出露，完成后注浆成桩；步骤4.在每个桩位处进行承台施工，承台中预留较桩径略大的贯通中心孔，且承台暂不与桩体浇筑为一体；步骤5.在桩体及承台具有一定强度后，在承台以上的主筋上从下至上依次安装弹簧、钢垫圈和锚环，将多孔夹片套入主筋；步骤6.通过钢垫圈对弹簧施加下压力，当承台的预压荷载满足设计要求时，利用双作用千斤顶在张拉主筋的同时将多孔夹片挤入锚环中，完成固定，卸掉对钢垫圈的下压力及双作用千斤顶，利用弹簧对承台的反作用力对地基进行预压加载；步骤7.预压加载完成后，撤去弹簧、钢垫圈、锚环以及多孔夹片，将承台与桩体浇筑为整体，承台之间回填土至承台顶面，夯实回填土后，进行上部路堤施工。

【技术特征摘要】
1.一种桥台台背软土地基渐变桩长反力加载预压方法，其特征在于，步骤如下：步骤1.由桥头端开始向远离桥台一侧每隔一定距离布置桩位；步骤2.在桩位处施工钻孔，下钻孔深由桥头端开始逐渐由长变短，与桥台相邻的孔底部穿过或基本贯穿加固区软弱土层；步骤3.桩身成孔后向孔内绑扎固定钢筋，并保证主筋上部出露，完成后注浆成桩；步骤4.在每个桩位处进行承台施工，承台中预留较桩径略大的贯通中心孔，且承台暂不与桩体浇筑为一体；步骤5.在桩体及承台具有一定强度后，在承台以上的主筋上从下至上依次安装弹簧、钢垫圈和锚环，将多孔夹片套入主筋；步骤6.通过钢垫圈对弹簧施加下压力，当承台的预压荷载满足设计要求时，利用双作用千斤顶在张拉主筋的同时将多孔夹片挤入锚环中，完成固定，卸掉对钢垫圈的下压力及双作用千斤顶，利用弹簧对承台的反作用力对地基进行预压加载；步骤7.预压加载完成后，撤去弹簧、钢垫圈、锚环以及多孔夹片，将承台与桩体浇筑为整体，承台之间回填土至承台顶面，夯实回填土后，进行上部路堤施工。2.如权利要求1所述的桥台台背软土地基渐变桩长反力加载预压方法，其特征在于，所述的通过钢垫圈对弹簧施加下压力的具体方法为：在钢垫圈位置安装卡口钢板，通过在卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：王奎华，吴君涛，郭海超，高柳，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33