塑料套管樁施工技術(shù)淺析

摘 要:介紹了塑料套管樁的成樁原理，施工工藝及注意事項(xiàng)，并與其他軟基處理樁做了比較，分析表明塑料套管樁是一種施工方便，場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)，承載力高的新型樁，該項(xiàng)新技術(shù)為解決路基不均勻沉降，橋頭跳車(chē)等問(wèn)題提供了新方法。

關(guān)鍵詞:塑料套管樁軟土路基施工工藝

中圖分類號(hào):TP2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)06(b)-0053-01

我國(guó)地域遼闊，高速公路穿越軟土地基路段地質(zhì)條件復(fù)雜，軟土地基深厚。深厚軟土路基常用的處理方法有排水固結(jié)法、復(fù)合地基法、樁承式堤法和輕質(zhì)路堤等，這些軟基處理方法各具其優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也受限于使用條件[1]。在實(shí)際工程的應(yīng)用中，除早期發(fā)展且工藝成熟的塑料排水板、水泥攪拌樁、碎石樁、砂樁等外，預(yù)應(yīng)力管樁、CFG樁、沉管灌注樁等也在近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用。其中，塑料套管樁作為一種新型樁，具有施工簡(jiǎn)便、樁體質(zhì)量高、工后沉降小等特點(diǎn)，近年來(lái)在浙江省的推廣應(yīng)用表明，該樁具有較好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益[2，3]。本文結(jié)合工程實(shí)踐，闡述了塑料套管樁的成樁原理和工程特點(diǎn)，并提出其施工技術(shù)方法、注意事項(xiàng)及質(zhì)量檢測(cè)等，為同類工程提供借鑒與參考。

1 成樁原理及工程特點(diǎn)

塑料套管樁是塑料套管現(xiàn)澆混凝土樁的簡(jiǎn)稱，也稱PTCC樁，主要由四部分組成:預(yù)制樁尖、螺紋塑料套管、管內(nèi)混凝土、樁帽蓋板(如圖1所示)。其成樁原理為:利用打樁機(jī)將帶有混凝土預(yù)制樁尖的PVC塑料套管按一定間距逐根打入待加固的軟土地基中，然后向套管內(nèi)澆注混凝土，最后澆注樁帽并鋪設(shè)墊層和土工格柵等實(shí)現(xiàn)地基的加固。

與傳統(tǒng)的軟基處理方法相比，塑料套管樁具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)施工方便，工序銜接緊密，進(jìn)度快。施工中可快速堆載，無(wú)需大型運(yùn)輸、打樁設(shè)備，打設(shè)機(jī)械可連續(xù)作業(yè)，混凝土也可連續(xù)澆筑;

(2)沉降穩(wěn)定快，承載力高，軟基處理效果好。塑料套管相當(dāng)于混凝土澆筑外模，不易斷樁，保證了成樁質(zhì)量。同時(shí)，套管外的螺紋增大了側(cè)摩阻力，提高了樁體的整體承載能力;

(3)場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)。塑料套管樁的軟基處理深度一般可達(dá)20m，甚至25m，且樁長(zhǎng)和樁身強(qiáng)度可根據(jù)地質(zhì)條件臨時(shí)調(diào)整變換;

(4)整體造價(jià)低。與預(yù)應(yīng)力管樁相比，可避免大量的運(yùn)輸、接樁、截樁等工序，節(jié)約造價(jià)約20%。

2 施工工藝及注意事項(xiàng)

2.1 塑料套管樁施工工藝

(1)施工準(zhǔn)備:首先，平整場(chǎng)地并鋪設(shè)砂礫墊層，厚度為樁帽高度。其次，進(jìn)行施工放樣，確定樁體位置和打樁路線，檢查套管內(nèi)外徑尺寸及環(huán)剛度是否符合要求;

(2)安裝預(yù)制樁尖:預(yù)制樁尖采用混凝土澆筑制作，呈錐形，并設(shè)有與套管銜接的裝置;

(3)打樁機(jī)就位;

(4)吊裝PVC套管:根據(jù)樁長(zhǎng)要求，將塑料套管切割或連接成合適長(zhǎng)度，與樁尖連接后從沉管底部送入;

(5)打設(shè):將樁尖與樁位對(duì)準(zhǔn)，打設(shè)至加固深度，并注水對(duì)塑料套管進(jìn)行保護(hù);

(6)上提拔管:拔出鋼管，塑料套管留于地下，并要求套管露出墊層不小于10cm;

移機(jī)至下一樁位，重復(fù)(4)～(6)工序，打設(shè)套管至完畢。

(7)套管質(zhì)量檢查和補(bǔ)打:檢查塑料套管深度和破損情況，將塑料套管內(nèi)的水抽干，對(duì)多余的塑料套管進(jìn)行截管和整理，并進(jìn)行深度檢查。保持塑料套管內(nèi)的清潔，盡量不讓雜物掉入;

(8)安制樁帽外模:在套管頂部放置一定長(zhǎng)度的鋼筋，并與樁帽鋼筋相連。鋼筋均勻插設(shè)，并適當(dāng)橫向聯(lián)接固定;

(9)集中澆筑混凝土:套管內(nèi)采用小顆粒碎石混凝土，坍落度控制在18～20cm左右，并用加長(zhǎng)振動(dòng)棒對(duì)填充的混凝土進(jìn)行振搗密實(shí)，以混凝土填充至整個(gè)塑料套管頂部高度與蓋板頂高齊平為準(zhǔn);

(10)待樁、樁帽澆注完畢達(dá)到一定強(qiáng)度后，對(duì)成樁進(jìn)行檢測(cè)。檢查合格后，鋪設(shè)土工格柵和剩余墊層，最后進(jìn)入路基的填筑階段。

2.2 施工注意事項(xiàng)

(1)正式施工前先試樁，以確定各項(xiàng)施工參數(shù);

(2)合理選擇打樁路線:橫向以路基中心線向兩側(cè)的方向推進(jìn)，縱向以結(jié)構(gòu)物部位向路堤的方向推進(jìn);

(3)塑料套管經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)場(chǎng)，采用單壁、內(nèi)外徑均為螺紋的PVC塑料管，尺寸符合樁體設(shè)計(jì)直徑要求，強(qiáng)度要求保證混凝土澆筑前后不破壞;

(4)預(yù)制樁尖與塑料套管必須銜接可靠;

(5)樁長(zhǎng)由設(shè)計(jì)及施工參數(shù)確定，打設(shè)完畢后應(yīng)檢查深度。如遇持力層與設(shè)計(jì)不符，應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)調(diào)整樁長(zhǎng)。一般樁端應(yīng)位于持力層中;

(6)打設(shè)時(shí)應(yīng)邊打邊控制，及時(shí)注水，保護(hù)塑料套管，避免被周?chē)馏w擠壞;

(7)控制混凝土坍落度在18～20cm，保證其流動(dòng)性，并振搗密實(shí)，澆筑后的樁頂標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高至少30cm。

3 成樁質(zhì)量檢測(cè)

3.1 樁體承載力檢測(cè)

塑料套管樁成樁養(yǎng)護(hù)28d后方可進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)。采用現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，在同一地質(zhì)條件下的試樁數(shù)量不宜小于總樁數(shù)的0.2%，且不應(yīng)小于3根。試驗(yàn)及單樁豎向極限承載力取值按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)有關(guān)規(guī)定確定。

3.2 樁體完整性檢測(cè)

對(duì)塑料套管樁進(jìn)行小應(yīng)變檢測(cè)，檢查樁身完整性，抽查數(shù)量為總樁數(shù)的5%。

4 與其他軟基處理樁的比較

(1)與預(yù)應(yīng)力管樁相比:預(yù)應(yīng)力管樁承載力高(單方混凝土)，樁身質(zhì)量易于控制，可處理不同厚度的軟土路基。機(jī)械化程度高，但存在運(yùn)輸、接樁、截樁等工序，且大范圍布樁時(shí)易產(chǎn)生擠土效應(yīng)等問(wèn)題，造價(jià)高。塑料套管樁可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，工序簡(jiǎn)單，銜接緊密，可節(jié)約造價(jià)20%。

(2)與水泥攪拌樁相比:水泥攪拌樁施工質(zhì)量不易控制，樁體質(zhì)量不均勻，承載力不高、抗拔性能低。塑料套管樁施工質(zhì)量易控制，樁體質(zhì)量可靠性高。

5 結(jié)語(yǔ)

塑料套管樁是一種新型樁，其工序簡(jiǎn)單，施工方便，場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)，沉降穩(wěn)定快，承載力高，整體造價(jià)相對(duì)低，與其他高速公路軟基處理樁相比，可達(dá)到更加經(jīng)濟(jì)、加固效果更好和質(zhì)量更加容易保證的效果。該新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)解決路基不均勻沉降、橋頭跳車(chē)等問(wèn)題提供了新的方法，具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1]龔曉南.高等級(jí)公路地基處理設(shè)計(jì)指南[M].北京:人民交通出版社，2005.

[2]徐平原.塑料套管樁在申嘉湖杭高速公路軟基中的應(yīng)用[J].路基工程，2009，5:186-187.

[3]張彥朋，吳躍東，雍金兵等.路堤荷載下塑料套管樁復(fù)合地基承載特性研究[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2010，32(增2):142-145.