锚杆静压桩在人行天桥基础工程中的应用研究

林昌顺

（贵阳市城市发展投资集团股份有限公司，贵州 贵阳 550081）

0 引言

人行天桥基础工程建设质量对城市交通水平提高具有一定影响，在人行天桥基础工程中合理应用锚杆静压桩，不仅有利于提升施工效率和质量，还可以增强地基结构稳定性，延长人行天桥基础工程使用寿命。本文重点研究锚杆静压桩在天桥基础工程中的有效应用。

1 锚杆静压桩技术特点

锚杆静压桩技术主要具有对桥梁基础的加固、纠偏等作用，在原有建筑基础上结合新桩基结构，形成具有承担更大荷载能力的结构，进一步提升桥梁结构稳固性和安全性。相比于其他类型加固施工技术，锚杆静压桩技术具有操作便捷、污染小、节省施工成本等优势，能够有效降低实际施工中的资源投入，减少对周边环境、居民生活的负面影响，被广泛应用于基础工程地基加固施工中。

因锚杆静压桩技术在实际应用过程中具有明显技术优势，在预防基坑沉降及倾斜方面有着较好的施工成效，使不均匀沉降问题得到有效解决，即使作业空间狭小，施工人员也会通过应用锚杆静压桩技术高效率完成相关施工任务，由于操作简单便捷，施工场地条件与外部因素对锚杆静压桩技术应用效果均不会产生过大影响，充分凸显了其较强的适用性[1]。施工期间，必须严格按照相关规范标准进行操作，其目的是要最大限度地发挥锚杆静压桩技术的优势，施工人员要根据施工设计图纸精准确定桩位，清除现场内障的碍物及其他杂物，按照施工流程依次完成相关施工项目；由于需要在地下埋设锚杆螺栓，因此需设计和螺栓结构完全适应的压力架，使其更好地承担荷载。

2 锚杆静压桩设计要点

在人行天桥基础工程中应用锚杆静压桩技术，可将整个天桥结构承担的重量向地基结构转移，加固天桥基础结构，提升地基结构稳固性。一般情况下，在天桥的墩台基础底板下设置静压桩，将其与原桥梁结构结合在一起，在此基础上形成新的整体结构，共同承担荷载，起到强化地基承载力的作用。在锚杆静压桩设计过程中，应结合人行天桥基础工程建设特点，综合考虑现场地质条件、土基承载力、桥梁桩基础稳定性等问题，落实施工前期现场勘测工作，掌握各土层力学情况，基于锚杆静压桩技术加固原理，合理设计人行天桥基础工程的桥梁桩基加固结构，明确定桩位置、桩间距、桩深度等关键性参数，以便更好地把控工程造价与施工质量。

此外，在进行锚杆静压桩沉桩时，被桩尖预压作用影响的土体会产生冲切破坏，孔隙水也会在冲击挤压作用影响下出现水头不均匀的情况，从而增加孔隙水压力、干扰土体结构、降低结构稳定性，最终导致桩周围部分土体原有抗剪强度大幅下降，出现土体重塑现象，使得地基土层被静压桩插入的过程更加快速和高效。在沉桩过程中，如果出现停顿等情况，随着孔隙水压力逐渐消减，桩周土必然出现固结现象，促使土体密实度增加，桩周侧壁摩擦阻力也会被加大，在此种情况影响下，并不利于锚杆静压桩顺利沉桩；因此在实际施工过程中，施工人员必须保证锚杆静压桩沉桩作业连续性，从而规避上述不利情况。

3 人行天桥基础工程中锚杆静压桩的实际应用

3.1 工程概况

本文以贵州省花溪大道经开段、花溪段增设人行天桥基础工程为案例，该工程的目标是解决人们的出行需求，保证施工质量和工程安全。

天桥上部结构为一跨简支钢箱梁结构，总长度44.16m，计算跨径40.38m，桥面宽4m，梁高1.6m，设计预拱度为8cm（施工预拱度另计），沿梁长做成平顺曲线。天桥双向横坡1%，纵坡为0.5%。

3.2 钢箱梁分段情况

本工程箱梁采用单箱单室结构，顶板厚12mm、腹板厚10mm、底板厚14mm，均为Q345C钢板，并设数条10mm 厚加劲肋板，间距300～320mm，每隔1.5m 设一道厚12mm 的横隔板。端部与楼梯及坡道连接处的牛腿宽200cm，并在两侧设牛腿与梯道相连。

根据钢箱梁长度以及运输条件，在不影响钢箱梁结构受力的前提下，同时尽量减少节段数量；该项目钢箱梁分节段加工制作，分段方案在征得设计单位同意后进行加工。钢箱梁制作完成后，直接在加工厂进行试拼装，待拼装检查合格后再通过拖车运至吊装现场。钢箱梁吊装危险源及风险参考表1。

表1 钢箱梁吊装危险源及风险

3.3 施工前准备工作

人行天桥基础工程应用锚杆静压桩技术进行施工之前，需要做好施工前各项准备工作，具体内容主要包括以下几个方面：

（1）制定施工计划。先在施工现场相应位置安装桥墩钢柱和楼梯梯柱，然后安装临时支墩，上述安装工序完成，方可开始吊装钢箱梁。钢箱梁吊装完毕后，再分别吊装天桥左右幅梯道。因钢箱梁及楼梯的各分段已提前在加工厂制造完成，为了确保施工质量，工程管理人员应再次检验运输至现场的钢箱梁及楼梯的各分段质量，确认无任何问题后，按照吊装顺序将同节段内各分段进行初定位，严格把控各分段间的定位精确度，焊接各分段间的纵向对接焊缝，形成钢箱梁节段[2]。钢箱梁节段的施工工序结束后，检查钢箱梁节段的线型是否与人行天桥基础工程设计要求相一致，再进行钢箱梁节段间的环缝焊接，直至全桥钢箱梁节段安装完毕。施工期间必须严格按照上述施工计划执行，避免影响后续其他工作的开展。

（2）施工图纸审核。施工前期必须做好施工图纸审核，防止后期出现实际施工与预期施工效果不符的情况，做好图纸审查记录，并在施工前期组织相关人员进行图纸会审，将图纸会审记录、设计交底记录及设计答疑文件等形成正式归档文件；在此基础上完成切实可行的施工方案，施工中重难点或关键部位应明确标注。

（3）现场测量及运梁路线确认。根据平面控制网线，准确定位，钢箱梁下部结构施工过程中及时复测墩顶标高、坐标等，并将实测标高和坐标反馈给钢箱梁加工人员，确保箱梁线型符合相关规范要求。钢箱梁出厂前，应组织人员对既定的运梁路线进行实地考察，重点对运梁路线车流量、车辆类型、线路弯度和坡度、限高限宽路段进行统计，并做好与沿途相关管理部门的沟通联系，再次对运梁路线、运梁时间和运输工具选择进行评估，确保钢箱梁顺利安全运至施工现场，尽可能减少对钢箱梁构件的运损。

3.4 临时支墩安装

（1）临时支架搭设。该工程临时支架基础要求地基承载力为200kPa，为保证吊装稳定，地基承载力不满足要求的，需对托架及临时支架基础进行硬化处理。采用钢管格构支架设计，标准节段尺寸长为2m，宽为2m，高为2m。立杆采用Ф299×10mm 焊接钢管，材质为Q235B，高度3m，整体尺寸为0.8×3m。横杆采用Ф152×5mm 焊接钢管，斜撑采用Ф114×4mm 焊接钢管，材质为Q235B，整体尺寸为2.2×2.7m。中间撑采用C16B 槽钢，长度3.7m，材质为Q235B，中间撑两端与立杆的连接采用连接板节点，连接板规格为PL10×200mm，每个连接板设置2个M20×50 HS10.9级高强螺栓，两中间撑之间的连接采用1 个M20×50 HS10.9级高强螺栓连接。其中立杆与横杆及中间撑的连接均增加PL12×100×100 加强板进行焊接，其目的是确保临时支架稳定性。

（2）临时支墩安全防护。在支墩四周设置安全防护和警示标志，其目的是确保临时支墩结构安全，结合现场实际情况，导向警示牌、爆闪灯和水马均在来车方向的辅道起点位置开始设置，并封闭左右侧辅道快车道，另外两车道用于正常通行。为避免支墩因物体冲撞被破坏，需要对其做好防护措施，同样设置反光灯和警示牌[3]。

3.5 钢构件吊装

为确保钢构件吊装作业安全有序进行，结合现场实地勘察数据，制定钢构件吊装计划，明确各阶段钢构件吊装位置。钢构件吊装具体操作如下：①检查吊装钢丝绳是否有变形、腐蚀、磨损等缺陷；②对参与吊装作业的施工人员进行安全、技术交底并做好记录，确保各个环节的工作均有相应人员负责；③清除吊装现场障碍物，确保吊车和拖车在安全的环境中作业，复测墩柱顶高程，箱梁安放位置要标注明确；④先进行临时支墩的加工和安装，将加工好的临时支墩吊至指定位置，设置顶部调节管高度，首先是A 节段吊装钢箱梁，其次是B 节段吊装钢箱梁，从上至下依次完成第一节、第二节和第三节楼梯的吊装。吊装前对施工场地进行清理和整平，重点对支墩基础、吊车支腿位置进行地基处理，确保承载力满足施工要求，按照施工组织要求合理布置现场各种机械设备，吊车驶入作业现场后，选择地面坚实、能够保证安全作业的停车地点，车要平稳，吊车支腿必须落实放稳，确保施工安全。

3.6 钢构件安装

（1）A 节段箱梁吊装。箱梁长度25m，吊车摆放在K11+103 左幅主线内，吊车作业半径为6.5m。吊车通过缓慢旋转、变幅等操作，将构件移至安装位置，平稳起吊梁至距离墩顶2cm。将钢箱梁与支座中心准确对位并下落梁体到支座上。此时，吊车作业半径为6.5m，下放后必须进行临时固定，防止梁体倾覆。

（2）B 节段箱梁吊装。箱梁长度19m，吊车摆放在K11+103 右幅主线内，吊车作业半径为6.0m，吊车通过缓慢旋转、变幅等操作，将构件移至安装位置，平稳起吊梁至离拖车2cm 处。将钢箱梁与支座中心准确对位并下落梁体到支座上，此时，吊车作业半径为6.0m，下放后必须进行临时固定，防止梁体倾覆。

（3）现场焊接。了解现场及室外的工作环境和施工操作条件，所有焊缝必须进行全面的外观检验，不得有裂纹、未熔合、未填满弧坑和焊瘤等缺陷，并应符合《钢结构焊接规范》（GB 50661—2011）对焊缝外观的要求。经外观检查合格后，所有焊缝均应进行超声波探伤检验，探伤检验应在焊接24h后进行。

3.7 锚杆静压桩应用注意事项

地基沉降是人行天桥基础工程使用期间较为常见的问题，与地基土应力情况有着密切关联，当基底产生较大应力时，地基沉降问题也愈加严重。为了解决地基沉降问题，需对人行天桥基础工程的地基进行加固处理。因该项目上部结构为钢箱梁结构，对地基强度有着较高要求，做好钢箱梁安装前期地基加固处理非常必要。人行天桥基础工程中应用锚杆静压桩时需要注意以下几点：

（1）连接桥墩与新增承台植筋。在明确施工区域土层条件的前提下，根据设计图纸所标示的信息确定对应锚杆孔位，待土层平整处理完成后，依次进行桩体孔位预留、压桩以及固件预埋等操作。必须严格按照植筋施工现行技术规范进行施工，尽可能减少贯穿墩身底筋的数量[4]。

（2）适当调整锚杆静压桩沉桩深度。根据现场桩径规格与单桩竖向抗压承载力实际情况，对沉桩深度加以调整和优化，其目的是降低压桩作业操作难度，同时需要做好清除桩基础周围异物的工作，为压桩作业顺利开展提供保障。

（3）管桩质量控制。孔洞是较为常见的焊接缺陷类型，对整个工程焊接作业质量有着较大影响，在一定程度上会导致焊缝金属强度降低，难以保证地基结构稳固性，不利于承担钢箱梁构件荷载。因此，应加强管桩焊接的质量控制，根据焊接操作规范进行施工，重点预防焊接气孔情况的出现，根据相关施工要求选择合适的焊接方式，减少焊缝缺陷情况的出现，保证焊接质量。

4 结语

综上所述，人行天桥基础工程作为市政工程的重要组成部分，为人们日常生活提供了极大的便利。锚杆静压桩技术是现阶段一种具有环保性的新型技术，不仅有利于进一步提高工程建设质量，还能有效降低施工成本，促进施工效率与质量提升，因此充分发挥锚杆静压桩技术优势，可提高工程原有结构稳固性，切实提高人行天桥基础工程的施工质量。