應用技術
作者：李輝華，李慶超
摘要 近年來，我國經濟飛速發展，交通運輸量大幅度增加，公路工程逐漸向複雜地帶延伸，跨河、穿山等公路工程的建設對施工技術進一步提出了更高的要求。本文結合作者多年工作經驗，以凍土地區橋梁工程施工技術為研究主體，詳細論述了凍土地基的工程特性，計算模型及基本假設，施工工藝和方法等3個方麵。
關鍵詞 橋梁工程；凍土；樁基；鑽孔施工
中圖分類號TU473 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）41-00162-02
我國經濟的持續發展，交通運輸業的進步帶動著公路工程向縱深方向延伸。由於我國地形複雜，在山區丘陵河流地帶修建公路橋梁對施工技術無疑提出了更高的挑戰。橋梁工程是交通工程的樞紐，工程質量的好壞施工技術是關鍵。高原凍土是我國交通工程施工中常遇到的施工環境，我國克服世界性技術難題，成功修建了貫穿中東西三部的交通大動脈並積累了豐富的經驗。受自然條件的影響，多年凍土地區橋梁由於地基的凍融作用，往往會產生各種質量病害，在施工的過程中很難克服。為圓滿完成工程施工，確保工期和質量、合理控製工程造價，在施工的過程中，要立足於專業化、機械化、標準化施工，重點工序重點安排，特殊部位特殊考慮，並結合工期和工程實際進行統籌，盡量做到現場布置合理，方案切合實際，施工組織科學。
在凍土地區施工，需要克服很多的技術性難題，在施工的過程中，機器、技術人員、機械作業等都會給凍土帶來一定的熱量，這些熱量由熱源逐漸向周圍凍土傳播，破壞凍土的穩定凍結狀態，從而影響工程的地基，導致樁的承載力嚴重下降，凍土的凍結強度降低，直接影響施工進度和工程質量。以下對凍土地區的樁基特性及施工技術作以簡要闡述，以便優質高效安全的完成工程。
1 凍土地基特點
1.1 融沉性
凍土的融沉性是指凍土在融化的過程中，土體受溫度變化的影響，由自然狀態的冰轉化成水，在轉化的過程中，土體受自重壓密的作用下產生下沉。發生這種變化不僅由於水與冰的物理性質差異，在轉化的過程中體積減小，土體孔隙比減小，同時土體內融化產生孔隙水的消散與排泄，凍土的融沉性受多種因素的影響，但主要與凍土的含冰量密度、粒度成分及孔隙水的消散等因素有關。
1.2 凍脹力
地基土凍結時，在開放體係與封閉體係會產生不同的力。孔隙水開放體係中侵入推開土顆粒並凍結所產生的力，凍土在封閉體係中水分凍結體積擴張的內應力，稱為凍土的凍脹力。凍脹力主要作用於基礎表麵，當工程結構物的附加荷載和重量之間產生不平衡時，結構物便會發生凍脹變形，嚴重時將對結構物產生巨大的破壞。根據凍脹力作用於基礎表麵的方向、部位的不同可以對凍脹力作不同的分類，主要有以下幾種劃分：水平凍脹力、切向凍脹力和法向凍脹力。
1.3 凍脹性
凍土地基受長年自然冰凍的影響產生凍脹性，這是影響工程結構物尤其是橋梁工程樁基穩定性的重要因素。處理不當或施工技術達不到一定的標準將對工程質量產生嚴重的影響。在自然界中，土體中的水分產生相變，受大氣溫度變化的影響，從而土體積收縮或膨脹。收縮現象，稱為凍土融化，膨脹現象，稱為土體的凍脹。在溫度的影響下，土體內的水分逐漸凍結成冰，體積膨脹引起自身物理性質的變化。土體的凍脹性受多種因素的影響，但綜合來講主要因素有：土體埋深、土顆粒粒徑、土體含水量、土體密度等。
2 計算模型及基本假設
1）在施工前要預先進行模型計算和基本假設，這是保證施工有計劃進行的重要保證，以便在遇到問題時能夠及時采取對策。在混凝土灌注入模初期，受自身物理性能的影響，其水化放熱速度比較快，這時候把澆注初期的混凝土進行絕熱溫升處理，可以有效平衡傳熱速度。混凝土主要1周到12天時間內完成放熱，凝土入模後7d~12d 內放出絕大部分水化熱使其升溫，計算中混凝土的初始溫度宜采用混凝土絕熱溫升的溫度；