当冻胀力作用于基础表面的部位时，会产生不同方向的力，即切向冻胀力、法向冻胀力和水平冻胀力三种，所以当工程结构的重量与附加荷载不足以与这种作用力抗衡时，结构则会受到冻胀力的影响发生变形或是损坏。因此在工程设计时需要针对不同的冻胀力而进行综合性的考虑，从而避免因冻胀力所导致的变形或是破坏发生。
当温度变暖时，冻土则会进行融化的过程。当冻土融化时，在其自身的自重和压力作用下，则会发生下沉，同时孔隙水发生消散，在整个过程中冻土中的冰逐渐的转变为水，所以称之为冻土融沉性。在冰转变为水的过程中，土体中的孔隙率得以降低，所以当冻土发生融沉性时屯冻土的粒度、含冰量密度和孔隙水的消散具有十密切的关系。
1施工准备
（1）在施工开始前，需要对冻土的相关知识和一些标准规范进行掌握；2）对设计文件进行认真审核，对于桥梁施工处的地质条件进行详细的调查，对地质勘探的数据进行具体的核实，必要时可以对于地质勘探的内容进行补充；3）针对当地的特点及施工的实际需要，对施工中所需要的机械设备进行选购，确保充分发挥机械设备的效率，并保证功率的最低消耗性；4）制订好施工进度计划，并根据计划的步骤做好材料的采购和储备工作；5）测量控制桩设置在稳定土层或基岩上，用混凝土包裹防护，埋入冻土层的控制桩跨冻融季节使用时，埋深≥2倍的天然上限，桩周回填粗粒土，以防冻融引起桩位变动。
2施工工艺和方法
（1）钻机选择：钻机是桩基础施工中极其重要的工具之一，所以在选择上要保证快速施工的原则，通常情况下旋挖钻机成孔的速度较快，具有较高的效率，所以在桩基础施工时以旋挖钻机为主。2）施工准备：首先测量放样，定出基础各桩的桩位。桩的纵横允许偏差≤±5cm，并在桩的前后左右设置护桩，以供随时检测桩中心和标高。钻孔场地布置尽量以填代挖，以减少对原地表开挖引起的热扰动。钻机底座下发动机散热部分宜铺设聚苯乙烯泡沫塑料隔热板，以减少对地基土的热侵入。3）埋设护筒：护筒除保护孔口，使钻孔作业正常进行外，还是采取有效措施，从而降低冻土对桩基础抗拔力的载体。具体的做法是，将护筒埋入冻土上限以上一定深度，并按设计要求外表面涂以渣油，成桩后不拆除护筒，以减少外表面的亲水程度，减小冻土对桩基础上拔力。护筒宜采用5~6mm厚的钢板卷制，内径比桩径大15~20cm；在多年冻土地区护筒埋至冻土上限以下≥0.5m；由于护筒外表面要涂渣油，其埋设方法与常规有所不同。当地表土稳定性较好，施工过程没有地表水时，在钻机就位后，先用比护筒直径大一级别的螺旋钻头施钻，钻至冻土上限以下>0.5m深度后停钻，安放护筒。4）钻机就位：钻机利用自动系统就位。钻孔前，应调整机架杆垂直、位置正确，防止因钻杆晃动引起扩大孔径及增加孔底虚土。5）旋挖钻机干法钻孔：护筒埋设完成后，进行正式钻进。旋挖钻进是利用旋挖钻头钻杆顶的液压马达往下压，同时利用旋挖钻头旋转切入土体，土被挤入料斗中，再提出孔外。6）湿法作业：在粘性土、砂类土、碎石类处于地下水位以下，采用湿法作业，在干法作业基础上增加以下内容：a.泥浆拌制及废碴处理：钻孔泥浆采用优质粘土，采用制浆机制浆，存入钢制泥浆池中。b.钻孔：开钻时，先低档慢速钻进，钻至护筒下1m后，再以正常速度钻进。在钻进过程中，经常注意进行泥浆循环，将钻渣捞取，沉淀后及时排除，并随时注意土层变化，对不同的土层采用不同的钻速、钻压、泥浆比重。c.清孔：当钻至设计标高后，经岩样确认到位后，停止钻进并及时清孔。清孔采用换浆法。d.检孔：成孔过程中及成孔以至灌注混凝土之前，对钻孔的孔深、孔径及孔底质量情况进行检查。成孔之后用笼式探孔器检查孔径及孔形。7）钢筋笼制作与安装：根据桥梁工程所处的自然环境来进行加工和安装工作。
3结论
针对冻土区桥梁桩基施工，必须改变原来的被动思想，对冻土采取积极主动的保护措施，目前通常采用冷却地基的方法来确保工程的稳定性。通常是采取通风管、抛石护坡与碎块石互层通风、热棒（桩）、遮阳棚、热半导体保温材料和人工冻结技术等多个方面来进行地温的调控，并取得了非常好的效果。对提升多年的冻土上限，保护冻土地基的稳定性起到了积极的作用。所以当前采取的地温调控技术对于在冻土区对冻土地基进行保护起到了非常明显的效果，具有可行性，可以在一些寒冷地区的桥梁工程中得以进一步地推广使用。
作者：丁晓军 鲍跃平 单位：浙江省大成建设集团有限公司
