當凍脹力作用于基礎表面的部位時，會產生不同方向的力，即切向凍脹力、法向凍脹力和水平凍脹力三種，所以當工程結構的重量與附加荷載不足以與這種作用力抗衡時，結構則會受到凍脹力的影響發生變形或是損壞。因此在工程設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致的變形或是破壞發生。

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，則會發生下沉，同時孔隙水發生消散，在整個過程中凍土中的冰逐漸的轉變為水，所以稱之為凍土融沉性。在冰轉變為水的過程中，土體中的孔隙率得以降低，所以當凍土發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系。

1施工準備

（1）在施工開始前，需要對凍土的相關知識和一些標準規范進行掌握；2）對設計文件進行認真審核，對于橋梁施工處的地質條件進行詳細的調查，對地質勘探的數據進行具體的核實，必要時可以對于地質勘探的內容進行補充；3）針對當地的特點及施工的實際需要，對施工中所需要的機械設備進行選購，確保充分發揮機械設備的效率，并保證功率的最低消耗性；4）制訂好施工進度計劃，并根據計劃的步驟做好材料的采購和儲備工作；5）測量控制樁設置在穩定土層或基巖上，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，定出基礎各樁的樁位。樁的縱橫允許偏差≤±5cm，并在樁的前后左右設置護樁，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。鉆機底座下發動機散熱部分宜鋪設聚苯乙烯泡沫塑料隔熱板，以減少對地基土的熱侵入。3）埋設護筒：護筒除保護孔口，使鉆孔作業正常進行外，還是采取有效措施，從而降低凍土對樁基礎抗拔力的載體。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，減小凍土對樁基礎上拔力。護筒宜采用5~6mm厚的鋼板卷制，內徑比樁徑大15~20cm；在多年凍土地區護筒埋至凍土上限以下≥0.5m；由于護筒外表面要涂渣油，其埋設方法與常規有所不同。當地表土穩定性較好，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：鉆機利用自動系統就位。鉆孔前，應調整機架桿垂直、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：護筒埋設完成后，進行正式鉆進。旋挖鉆進是利用旋挖鉆頭鉆桿頂的液壓馬達往下壓，同時利用旋挖鉆頭旋轉切入土體，土被擠入料斗中，再提出孔外。6）濕法作業：在粘性土、砂類土、碎石類處于地下水位以下，采用濕法作業，在干法作業基礎上增加以下內容：a.泥漿拌制及廢碴處理：鉆孔泥漿采用優質粘土，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，經常注意進行泥漿循環，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：當鉆至設計標高后，經巖樣確認到位后，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：根據橋梁工程所處的自然環境來進行加工和安裝工作。

3結論

針對凍土區橋梁樁基施工，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定性。通常是采取通風管、拋石護坡與碎塊石互層通風、熱棒（樁）、遮陽棚、熱半導體保溫材料和人工凍結技術等多個方面來進行地溫的調控，并取得了非常好的效果。對提升多年的凍土上限，保護凍土地基的穩定性起到了積極的作用。所以當前采取的地溫調控技術對于在凍土區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：浙江省大成建設集團有限公司