預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)在公路軟基處理中的應(yīng)用

陳清華

摘 要：在公路軟基處理中已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢表現(xiàn)在單樁承載力比較高，具有較強(qiáng)的穿透力，樁身耐錘擊性良好，經(jīng)濟(jì)性比較高。該次研究主要分析了預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)在公路軟基處理中的應(yīng)用，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員起到參考作用。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)；公路；軟基處理

中圖分類號：U41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 工程案例分析

該次所建設(shè)的工程路段為長期受雨水浸泡的沿河低洼路段，所在區(qū)域地形平坦，水網(wǎng)密布，位于山前海積平原區(qū)，上部為厚層的海積相流塑狀淤泥、淤泥質(zhì)土，具高壓縮性，力學(xué)性質(zhì)差，夾沖洪積相稍密狀含黏性土角礫及碎石；下部為海積相軟塑狀粉質(zhì)黏土或洪積相中密狀含黏性土碎石及角礫。為了保證高填方路基的安全穩(wěn)定，該次工程擬采用預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)。

與其他同類軟土地基處理橫向比較，預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)有很多優(yōu)勢。一是預(yù)制且采用離心技術(shù)，樁身強(qiáng)度高，至少達(dá)C60及以上；二是經(jīng)濟(jì)，管樁空心混凝土含量小，加上預(yù)應(yīng)力鋼筋含量低，成本降低；三是穿透力強(qiáng)，表面細(xì)塘渣及礫石土層，靜力壓樁或錘擊沉樁直接穿透；四是成樁質(zhì)量高，攪拌樁遇泥炭層水泥無法凝結(jié)，干取土作業(yè)遇含砂量較高的土層無法繼續(xù)施工，而管樁施工是肉眼看得見的隱蔽工程，樁身質(zhì)量有保障，只要再改進(jìn)焊接技術(shù)工藝，釆用CO2氣保焊，焊水滲透力強(qiáng)，焊縫質(zhì)量有保障，冷卻時間縮短，無焊渣；焊完冷卻后焊縫刷防腐材料，再靜壓或錘擊沉樁至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，土層對管樁的影響較小，這一切其他樁基出現(xiàn)的難題都可迎刃而解。

2 施工原理分析

2.1 錘擊原理

使用液壓驅(qū)動方式，使錘體中的活塞向上運(yùn)動到預(yù)設(shè)高度，之后進(jìn)行自由落體，下落所產(chǎn)生的沖擊力會作用于管樁樁頂，使管樁沉入土中，待管樁沉入一定深度有土體與樁身之間的摩擦力和樁尖的端阻力作用力，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)承載力的施工方法。

2.2 靜壓原理

借助靜壓樁機(jī)自重，利用抱壓管樁樁身使管樁沉入預(yù)設(shè)深度，之后利用管樁樁身與土體之間的摩擦力和樁尖的端阻力作用力，這樣就能夠達(dá)到設(shè)計(jì)承載力的施工方法。該次工程結(jié)合施工條件和所處地理環(huán)境，決定采用靜壓原理。

3 施工準(zhǔn)備工作

第一，在施工前做好壓樁機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)、試機(jī)工作，確保在施工期間正常工作；第二，采購構(gòu)件，在每個工廠每批次的預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)場之前，進(jìn)行隨機(jī)抽樣檢驗(yàn)，并附檢驗(yàn)單，報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)方可進(jìn)場；第三，擴(kuò)寬和加固臨時便道，并做好平整驗(yàn)收處理；第四，將施工傳輸通道的雜物清除干凈，避免存在妨礙高空作業(yè)的障礙物。第五，仔細(xì)檢查地下管線，并且制定加固措施。第六，布設(shè)和測量控制網(wǎng)，并且設(shè)置在影響打樁范圍之外。

4 靜壓樁施工方法分析

第一，在施工之前需要設(shè)定測量水準(zhǔn)點(diǎn)和基線，基線應(yīng)當(dāng)設(shè)置在合理位置，確保不會對施工造成影響。

第二，樁混凝土必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后才能夠運(yùn)輸進(jìn)場，在起吊時必須確保綁扎牢固性，保證起吊點(diǎn)滿足力學(xué)原理要求。在與樁頂部距離0.21 L（L為單節(jié)樁長）處設(shè)置吊點(diǎn)吊索，并且將襯墊增設(shè)在樁與樁之間，在起吊時必須確保起升平衡性，防止出現(xiàn)震動和碰撞問題。在堆放樁時必須按照長度分類別進(jìn)行堆放，對樁堆放場地進(jìn)行平整處理，必須選擇堅(jiān)實(shí)平整的場地或墊木支承，堆高不應(yīng)超過5層。修建供工程施工所用的臨時便道，做好施工時的排水措施。

第三，對于樁的吊點(diǎn)定位來說，則可以應(yīng)用樁架附設(shè)的起重鉤吊樁就位。

第四，使用靜壓法施工技術(shù)，需要將預(yù)應(yīng)力管樁鑲嵌在樁帽與樁架挺桿之間。在對樁位置和垂直度進(jìn)行校正之后才能夠進(jìn)行沉樁施工，在確定樁就位之后需要對樁身質(zhì)量進(jìn)行檢查。在運(yùn)輸樁期間需要使用將樁頭放置于鋼制送樁器上將樁送入。在施工過程中應(yīng)當(dāng)保證工程樁與送樁器對齊，并且將軸線重合作為準(zhǔn)則。再將工程樁壓入設(shè)計(jì)深度時可以拔起送樁器，并且使用樁架上的導(dǎo)向滑輪繩子上的吊鉤將起拔送樁器掛好，之后將卷揚(yáng)機(jī)啟動緩慢進(jìn)行拔起。

第五，若第一節(jié)樁施壓與地面之間的距離為1 m時再將第二節(jié)樁吊起，在與底節(jié)樁對好并且確保垂直度準(zhǔn)確情況下開始進(jìn)行焊接處理。在滿足焊接要求之后再壓樁，直至完成整個施工過程。在焊接之前需要對上下樁接觸面進(jìn)行檢查，之后再對上下節(jié)樁和垂直度進(jìn)行復(fù)核，在確定無誤之后全面進(jìn)行焊接。焊縫需要分為2次進(jìn)行滿焊，確保焊縫飽滿。在焊接結(jié)束之后需要將焊渣清理干凈。

5 靜壓樁質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

第一，測量人員、施工人員、質(zhì)量檢驗(yàn)人員、電焊工等人員必須持有相關(guān)證件才能上崗。

第二，建立和完善質(zhì)量管理網(wǎng)絡(luò)，做好技術(shù)交底和圖紙會審，建立質(zhì)量評定機(jī)制，例會制度以及獎罰制度等，針對工程問題執(zhí)行相應(yīng)處理制度。

第三，全面落實(shí)和執(zhí)行施工方案，工程所制定的施工方案必須能夠聯(lián)系該次工程建設(shè)的實(shí)際情況，保證施工流程和具體措施清晰無誤。

第四，監(jiān)理單位必須考察施工單位的建設(shè)資質(zhì)，并且全面落實(shí)責(zé)任制度，細(xì)化每一個施工參與人員的責(zé)任。

第五，詳細(xì)檢驗(yàn)進(jìn)場原材料設(shè)備，重點(diǎn)檢查施工過程，在每個工廠每批次的預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)場之前，進(jìn)行隨機(jī)抽樣檢驗(yàn)。

第六，預(yù)應(yīng)力管樁施工結(jié)束后，若有高出地面的樁頭，應(yīng)小心保護(hù)，嚴(yán)防施工機(jī)械碰撞。機(jī)械挖土?xí)r，應(yīng)控制鏟斗入土深度，嚴(yán)防挖土機(jī)鏟斗碰樁，導(dǎo)致樁頭破損。壓樁完畢，必須進(jìn)行驗(yàn)收。

6 預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)在公路軟基處理中的應(yīng)用問題和處理措施

第一，樁身傾斜問題。由于樁身垂直偏差比較大。導(dǎo)致該種現(xiàn)象的原因主要是由于施工場地不平整，坡度比較大。樁機(jī)傾斜導(dǎo)致沉樁時出現(xiàn)傾斜問題。在穩(wěn)樁期間沒有確保樁垂直，樁帽、送樁器與樁不處于同一水平面。為了處理該項(xiàng)問題，在施工之前必須確保場地平整度，在壓樁過程中，樁身必須保持垂直。施工時應(yīng)在距樁機(jī)約20 m處，呈90°方向設(shè)置經(jīng)緯儀各1臺，檢查樁身垂直度并記錄，確保打樁機(jī)底盤水平度。

第二，樁身斷裂。在沉樁期間樁身傾斜錯位，導(dǎo)致樁尖在土質(zhì)環(huán)境中無變化，但是貫入度增加，這樣就導(dǎo)致樁身產(chǎn)生回彈問題，導(dǎo)致樁身斷裂。導(dǎo)致該項(xiàng)問題的原因主要是由于在實(shí)際施工期間，樁身存在彎曲問題，在集中荷載作用力下導(dǎo)致樁身不能承受抗彎度。樁身壓應(yīng)力大于混凝土抗壓強(qiáng)度時，會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)破碎問題。在制作樁時所使用的材料不滿足要求，降低了樁身的強(qiáng)度，導(dǎo)致施工期間出現(xiàn)斷裂情況。在處理以上問題時需要從以下幾點(diǎn)入手：在施工之前，需要將地下障礙物清除干凈。在沉樁期間如果發(fā)現(xiàn)不垂直問題，則應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行校正。在壓入樁到一定深度時若發(fā)生傾斜問題，則不能使用移動架對其傾斜問題進(jìn)行處理。在接樁時應(yīng)當(dāng)確保兩節(jié)樁位于同一軸線上。

第三，樁頂位移。在沉樁期間，鄰近樁會出現(xiàn)橫向位移情況，導(dǎo)致該種現(xiàn)象的原因主要是樁數(shù)量比較多，土層密實(shí)飽和，樁之間的間距比較小。在沉樁期間土被擠壓到極限密實(shí)度時會向上隆起，這樣就會涌起鄰近樁。在軟土地段進(jìn)行施工時，沉樁所導(dǎo)致的空隙壓力會將鄰近樁推向一側(cè)，導(dǎo)致樁位放線不準(zhǔn)確。壓樁按“從內(nèi)側(cè)向外側(cè)，每根樁先長樁后短樁”的順序施工，在壓后一排樁之前要檢查前一排樁的偏位情況。

7 結(jié)語

綜上所述，在使用預(yù)應(yīng)力管樁處理軟土地基施工問題時，由于牽扯到地質(zhì)水文因素，設(shè)計(jì)施工因素以及地理環(huán)境因素等，因此需要全面考慮周邊環(huán)境問題，地質(zhì)問題，對比不同技術(shù)方案的經(jīng)濟(jì)性和合理性，這樣才能夠確保設(shè)計(jì)方案的適宜性，獲得良好的施工效果。

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