當(dāng)凍脹力作用于基礎(chǔ)表面的部位時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同方向的力，即切向凍脹力、法向凍脹力和水平凍脹力三種，所以當(dāng)工程結(jié)構(gòu)的重量與附加荷載不足以與這種作用力抗衡時(shí)，結(jié)構(gòu)則會(huì)受到凍脹力的影響發(fā)生變形或是損壞。因此在工程設(shè)計(jì)時(shí)需要針對(duì)不同的凍脹力而進(jìn)行綜合性的考慮，從而避免因凍脹力所導(dǎo)致的變形或是破壞發(fā)生。

當(dāng)溫度變暖時(shí)，凍土則會(huì)進(jìn)行融化的過(guò)程。當(dāng)凍土融化時(shí)，在其自身的自重和壓力作用下，則會(huì)發(fā)生下沉，同時(shí)孔隙水發(fā)生消散，在整個(gè)過(guò)程中凍土中的冰逐漸的轉(zhuǎn)變?yōu)樗苑Q(chēng)之為凍土融沉性。在冰轉(zhuǎn)變?yōu)樗倪^(guò)程中，土體中的孔隙率得以降低，所以當(dāng)凍土發(fā)生融沉性時(shí)屯凍土的粒度、含冰量密度和孔隙水的消散具有十密切的關(guān)系。

1施工準(zhǔn)備

（1）在施工開(kāi)始前，需要對(duì)凍土的相關(guān)知識(shí)和一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行掌握；2）對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行認(rèn)真審核，對(duì)于橋梁施工處的地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，對(duì)地質(zhì)勘探的數(shù)據(jù)進(jìn)行具體的核實(shí)，必要時(shí)可以對(duì)于地質(zhì)勘探的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充；3）針對(duì)當(dāng)?shù)氐奶攸c(diǎn)及施工的實(shí)際需要，對(duì)施工中所需要的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行選購(gòu)，確保充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的效率，并保證功率的最低消耗性；4）制訂好施工進(jìn)度計(jì)劃，并根據(jù)計(jì)劃的步驟做好材料的采購(gòu)和儲(chǔ)備工作；5）測(cè)量控制樁設(shè)置在穩(wěn)定土層或基巖上，用混凝土包裹防護(hù)，埋入凍土層的控制樁跨凍融季節(jié)使用時(shí)，埋深≥2倍的天然上限，樁周回填粗粒土，以防凍融引起樁位變動(dòng)。

2施工工藝和方法

（1）鉆機(jī)選擇：鉆機(jī)是樁基礎(chǔ)施工中極其重要的工具之一，所以在選擇上要保證快速施工的原則，通常情況下旋挖鉆機(jī)成孔的速度較快，具有較高的效率，所以在樁基礎(chǔ)施工時(shí)以旋挖鉆機(jī)為主。2）施工準(zhǔn)備：首先測(cè)量放樣，定出基礎(chǔ)各樁的樁位。樁的縱橫允許偏差≤±5cm，并在樁的前后左右設(shè)置護(hù)樁，以供隨時(shí)檢測(cè)樁中心和標(biāo)高。鉆孔場(chǎng)地布置盡量以填代挖，以減少對(duì)原地表開(kāi)挖引起的熱擾動(dòng)。鉆機(jī)底座下發(fā)動(dòng)機(jī)散熱部分宜鋪設(shè)聚苯乙烯泡沫塑料隔熱板，以減少對(duì)地基土的熱侵入。3）埋設(shè)護(hù)筒：護(hù)筒除保護(hù)孔口，使鉆孔作業(yè)正常進(jìn)行外，還是采取有效措施，從而降低凍土對(duì)樁基礎(chǔ)抗拔力的載體。具體的做法是，將護(hù)筒埋入凍土上限以上一定深度，并按設(shè)計(jì)要求外表面涂以渣油，成樁后不拆除護(hù)筒，以減少外表面的親水程度，減小凍土對(duì)樁基礎(chǔ)上拔力。護(hù)筒宜采用5~6mm厚的鋼板卷制，內(nèi)徑比樁徑大15~20cm；在多年凍土地區(qū)護(hù)筒埋至凍土上限以下≥0.5m；由于護(hù)筒外表面要涂渣油，其埋設(shè)方法與常規(guī)有所不同。當(dāng)?shù)乇硗练€(wěn)定性較好，施工過(guò)程沒(méi)有地表水時(shí)，在鉆機(jī)就位后，先用比護(hù)筒直徑大一級(jí)別的螺旋鉆頭施鉆，鉆至凍土上限以下>0.5m深度后停鉆，安放護(hù)筒。4）鉆機(jī)就位：鉆機(jī)利用自動(dòng)系統(tǒng)就位。鉆孔前，應(yīng)調(diào)整機(jī)架桿垂直、位置正確，防止因鉆桿晃動(dòng)引起擴(kuò)大孔徑及增加孔底虛土。5）旋挖鉆機(jī)干法鉆孔：護(hù)筒埋設(shè)完成后，進(jìn)行正式鉆進(jìn)。旋挖鉆進(jìn)是利用旋挖鉆頭鉆桿頂?shù)囊簤厚R達(dá)往下壓，同時(shí)利用旋挖鉆頭旋轉(zhuǎn)切入土體，土被擠入料斗中，再提出孔外。6）濕法作業(yè)：在粘性土、砂類(lèi)土、碎石類(lèi)處于地下水位以下，采用濕法作業(yè)，在干法作業(yè)基礎(chǔ)上增加以下內(nèi)容：a.泥漿拌制及廢碴處理：鉆孔泥漿采用優(yōu)質(zhì)粘土，采用制漿機(jī)制漿，存入鋼制泥漿池中。b.鉆孔：開(kāi)鉆時(shí)，先低檔慢速鉆進(jìn)，鉆至護(hù)筒下1m后，再以正常速度鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)過(guò)程中，經(jīng)常注意進(jìn)行泥漿循環(huán)，將鉆渣撈取，沉淀后及時(shí)排除，并隨時(shí)注意土層變化，對(duì)不同的土層采用不同的鉆速、鉆壓、泥漿比重。c.清孔：當(dāng)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，經(jīng)巖樣確認(rèn)到位后，停止鉆進(jìn)并及時(shí)清孔。清孔采用換漿法。d.檢孔：成孔過(guò)程中及成孔以至灌注混凝土之前，對(duì)鉆孔的孔深、孔徑及孔底質(zhì)量情況進(jìn)行檢查。成孔之后用籠式探孔器檢查孔徑及孔形。7）鋼筋籠制作與安裝：根據(jù)橋梁工程所處的自然環(huán)境來(lái)進(jìn)行加工和安裝工作。

3結(jié)論

針對(duì)凍土區(qū)橋梁樁基施工，必須改變?cè)瓉?lái)的被動(dòng)思想，對(duì)凍土采取積極主動(dòng)的保護(hù)措施，目前通常采用冷卻地基的方法來(lái)確保工程的穩(wěn)定性。通常是采取通風(fēng)管、拋石護(hù)坡與碎塊石互層通風(fēng)、熱棒（樁）、遮陽(yáng)棚、熱半導(dǎo)體保溫材料和人工凍結(jié)技術(shù)等多個(gè)方面來(lái)進(jìn)行地溫的調(diào)控，并取得了非常好的效果。對(duì)提升多年的凍土上限，保護(hù)凍土地基的穩(wěn)定性起到了積極的作用。所以當(dāng)前采取的地溫調(diào)控技術(shù)對(duì)于在凍土區(qū)對(duì)凍土地基進(jìn)行保護(hù)起到了非常明顯的效果，具有可行性，可以在一些寒冷地區(qū)的橋梁工程中得以進(jìn)一步地推廣使用。

作者：丁曉軍 鮑躍平 單位：浙江省大成建設(shè)集團(tuán)有限公司