當凍脹力作用于基礎(chǔ)表面的部位時，會產(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，結(jié)構(gòu)則會受到凍脹力的影響發(fā)生變形或是損壞。因此在工程設(shè)計時需要針對不同的凍脹力而進行綜合性的考慮，從而避免因凍脹力所導(dǎo)致的變形或是破壞發(fā)生。

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

1施工準備

（1）在施工開始前，需要對凍土的相關(guān)知識和一些標準規(guī)范進行掌握；2）對設(shè)計文件進行認真審核，對于橋梁施工處的地質(zhì)條件進行詳細的調(diào)查，對地質(zhì)勘探的數(shù)據(jù)進行具體的核實，必要時可以對于地質(zhì)勘探的內(nèi)容進行補充；3）針對當?shù)氐奶攸c及施工的實際需要，對施工中所需要的機械設(shè)備進行選購，確保充分發(fā)揮機械設(shè)備的效率，并保證功率的最低消耗性；4）制訂好施工進度計劃，并根據(jù)計劃的步驟做好材料的采購和儲備工作；5）測量控制樁設(shè)置在穩(wěn)定土層或基巖上，用混凝土包裹防護，埋入凍土層的控制樁跨凍融季節(jié)使用時，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。

2施工工藝和方法

（1）鉆機選擇：鉆機是樁基礎(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成孔的速度較快，具有較高的效率，所以在樁基礎(chǔ)施工時以旋挖鉆機為主。2）施工準備：首先測量放樣，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)置護樁，以供隨時檢測樁中心和標高。鉆孔場地布置盡量以填代挖，以減少對原地表開挖引起的熱擾動。鉆機底座下發(fā)動機散熱部分宜鋪設(shè)聚苯乙烯泡沫塑料隔熱板，以減少對地基土的熱侵入。3）埋設(shè)護筒：護筒除保護孔口，使鉆孔作業(yè)正常進行外，還是采取有效措施，從而降低凍土對樁基礎(chǔ)抗拔力的載體。具體的做法是，將護筒埋入凍土上限以上一定深度，并按設(shè)計要求外表面涂以渣油，成樁后不拆除護筒，以減少外表面的親水程度，減小凍土對樁基礎(chǔ)上拔力。護筒宜采用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)護筒埋至凍土上限以下≥0.5m；由于護筒外表面要涂渣油，其埋設(shè)方法與常規(guī)有所不同。當?shù)乇硗练€(wěn)定性較好，施工過程沒有地表水時，在鉆機就位后，先用比護筒直徑大一級別的螺旋鉆頭施鉆，鉆至凍土上限以下>0.5m深度后停鉆，安放護筒。4）鉆機就位：鉆機利用自動系統(tǒng)就位。鉆孔前，應(yīng)調(diào)整機架桿垂直、位置正確，防止因鉆桿晃動引起擴大孔徑及增加孔底虛土。5）旋挖鉆機干法鉆孔：護筒埋設(shè)完成后，進行正式鉆進。旋挖鉆進是利用旋挖鉆頭鉆桿頂?shù)囊簤厚R達往下壓，同時利用旋挖鉆頭旋轉(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、砂類土、碎石類處于地下水位以下，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，采用制漿機制漿，存入鋼制泥漿池中。b.鉆孔：開鉆時，先低檔慢速鉆進，鉆至護筒下1m后，再以正常速度鉆進。在鉆進過程中，經(jīng)常注意進行泥漿循環(huán)，將鉆渣撈取，沉淀后及時排除，并隨時注意土層變化，對不同的土層采用不同的鉆速、鉆壓、泥漿比重。c.清孔：當鉆至設(shè)計標高后，經(jīng)巖樣確認到位后，停止鉆進并及時清孔。清孔采用換漿法。d.檢孔：成孔過程中及成孔以至灌注混凝土之前，對鉆孔的孔深、孔徑及孔底質(zhì)量情況進行檢查。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)境來進行加工和安裝工作。

3結(jié)論

針對凍土區(qū)橋梁樁基施工，必須改變原來的被動思想，對凍土采取積極主動的保護措施，目前通常采用冷卻地基的方法來確保工程的穩(wěn)定性。通常是采取通風(fēng)管、拋石護坡與碎塊石互層通風(fēng)、熱棒（樁）、遮陽棚、熱半導(dǎo)體保溫材料和人工凍結(jié)技術(shù)等多個方面來進行地溫的調(diào)控，并取得了非常好的效果。對提升多年的凍土上限，保護凍土地基的穩(wěn)定性起到了積極的作用。所以當前采取的地溫調(diào)控技術(shù)對于在凍土區(qū)對凍土地基進行保護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)集團有限公司