摘要：桩基的设计对于公路桥梁来说极其重要，因此，我们要加强对公路桥梁桩基的设计研究，不断的提高设计的科学性和合理性，从而提高公路桥梁的施工质量。公路桥梁存在诸多问题，其中一个比较严重的就是其桩基基础的设计问题，本文主要从公路桥梁桩基基础的发展现状开始分析、对桩基基础的设计方式和方法，需要注意的问题，进行了详细的剖析。
关键词：公路桥梁；桩基基础；设计问题；解决措施
1 桩基竖向力产生的原因及机理
要想使桩基产生承载力，最基本的条件就是桩基础与土体之间产生一定量的位移。一般桩基础由于自身重力以及桩基础顶端荷载的作用会发生向下的移动，从而导致桩基与土体之间出现了相对的位移，这种位移直接导致了桩基与土体之间产生相互的剪力，这种剪力会随着相对位移的不断增加而逐渐增大，当达到剪力的最大值时，桩基上继续增加的荷载将会由桩基底端的支撑力来承担，这是大多数桩基受力的基本特征。
2 公路桥梁桩基设计中静载荷试验分析
在目前公路桥梁桩基基础的设计中，由于受到时间和技术的约束，根据地质报告情况确定单桩承载力的设计值，然后再根据这个估算的承载力进行直接的桩基基础设计和施工，最后，等工程竣工之后，再进行静荷载检验，这种模式是不科学的。如果结果符合要求，则可行，如果结果不行，则进行补桩也很困难。因此，这样进行设计，会出现两个问题：一是根据地质报告提供的桩周土摩擦力标准值及承载力的标准值，是一个经验值，不适宜直接采用；通过对各类公路桥梁桩基的观察，发现大多数桩的承载力均大于计算值，相差幅度较大；例如，在某地高铁桥梁的建造过程中，根据地质勘查报告应采用D1500的预应力管桩，桩长为三十五米，按照JGJ94-94公式5.2.8估算单桩承载力设计值约为5000kn，而要求进行的破坏性试桩现实实际单桩承载力为3500kn，明显差距较大；二是当施工场地不均与或是地质报告数据参数有偏差的情况下，不进行试桩就直接按照地质报告进进行设计和施工就会给施工带来巨大的困难并造成浪费。我们应通过科学的试验、取得准确的数据，再进行设计和施工，保证工程质量。
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3 对公路桥梁桩长、桩型和样式的分析桩
在公路桥梁的桩基础设计过程中，桩型和桩长的设计是否合理将会对桩基础设计产生重大影响，合理的桩型和桩长将会产生巨大的经济效益；例如，在桂林天癸公路大桥的设中，一开始，由于考虑到时间原因，施工方要求采用D5000的预应力管桩，根据地质报告显示，应采用桩长为48米，单桩承载力极限标准值为3000kn，根据，N为作用在桩基上的竖向荷载；G为桩承台自重和桩承台上覆土重；n为桩数；Mx、My为作用在桩承台底面对桩基每一根主轴的力矩；xi、yi为自桩基主轴至第i根桩的距离，而亲桩基中每一根桩承受的平均轴向压力，要小于单桩轴向受压容许承载力；如桩受到轴向拉力，它所承受的平均轴向拉力要小于单桩轴向受拉容许承载力；因此，我们在桥梁桩基的设计中，一定要采用多种方案之间的比较，选择合理的桩型和桩长，这会对整个桩基础的设计产生重大的影响，同时，我们也要考虑到施工可行性方便的问题。
4 对桩基设计偏差的控制和处理
在桩基的设计中，必须对桩的偏差进行严格控制，特别是对承台桩和条形桩，因为，桩位的偏差将产生很大的附加内力，进而导致整个桩基基础处于不安全状态；对于这种现象，我们对桩位的偏差要进行两方面的控制：一是竖向偏差，根据公路桥梁桩基基础设计和建造规范，我们要控制桩顶高的允许偏差为五十至一百毫米，但在实际的桩基施工中，偏差这么大将会导致施工量的增加和施工工期的延期；二就是桩位的水平偏差，根据公路桥梁桩基设计和施工标准的规定，对于承台的桩基基础，我们一般允许其偏差为三分之一左右桩径，所以，一般建议应对承台桩控制在八十毫米左右；并且，要根据实际的情况，进行具体调整。
5 公路桥梁桩基基础设计和施工技术分析
根据公路桥梁类型的不同和地质结构的差异，经常会遇到很多的异常情况，就需要我们根据具体的情况，仔细分析，采用妥善的方法进行解决。
5.1 桩基承载力不达标分析
对于桩基承载力达不到标准的情况，可能有两种原因，一是地质报告有误，桩实际承载力大于计算值，这就必选先做试桩确定合理的承载力和桩长，二是可能由于土层地质原因，譬如，在公路桥梁的建造过程中，饱和砂土产生的孔隙水压力使得桩基无法深入，这就需要我们从施工方式和措施上进行解决；我们首先要制定合理的施工工序，比如说，对跳大，要保证先期施工的桩产生的水压力消失以后再进行下一根桩的施工，其次对静压力桩来说必须要选择有足够压力的施工机械，避免抬机现象出现；此外，我们可以采用引孔的方式，设置排水孔等措施尽量减少孔隙水压力。
5.2 桩基土层选择设计和施工分析
在公路桥梁桩基基础的设计和施工过程中，针对一些地区的土层比较潮湿和具有粘性，受到地下水或是气候条件的影响，使得土层的载重力较小。因此，我们就需要增加地基基础的强度，减少土层的沉降行，可以使用强度较高、稳定性能好的土进行代替处理。使用这类方法可以最大化的减少工程完成后的地基沉降，保证工程质量。
5.3对桩基管桩裂缝处理的分析
由于预应力管桩强度大、制作周期短，比预制桩节省材料等优点，得到了广泛的应用，但也有受剪能力差的不足之处，在工程实践中，由于偏差或是挤土等原因经常会使管壁产生裂缝而影响质量。因此，我们对此类桩，要采用先纠正偏差再进行灌心处理，使得裂缝部位的传力通过灌心部分进行传递，最终经过静荷载试验的检验，一定要在管桩的实际施工中一定要注意垂直度的控制，因为管桩的抗剪能力差。才能保证工程的质量。
6 结语
公路桥梁桩基的设计包括大量繁琐的工作，在进行设计时必须对公路桥梁桩基周围的受力情况、最大承载力计算、负摩阻力以及嵌岩深度等多方面内容进行细致的分析计算，只有这样才能够保证公路桥梁桩基设计更加科学合理，从而更好的提升公路桥梁的安全性和可靠性，同时有效地降低公路桥梁工程的造价，为公路桥梁施工带来巨大的贡献。
参考文献：
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论文作者:王呈伟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第4期
论文发表时间:2017/7/7
标签：桩基论文; 桥梁论文; 公路论文; 承载力论文; 偏差论文; 基础论文; 地质论文; 《防护工程》2017年第4期论文;