預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)在公路工程軟基處理中的應(yīng)用

李社強(qiáng)　趙予群

汝陽(yáng)縣公路管理局

預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)在公路工程軟基處理中的應(yīng)用

李社強(qiáng)趙予群

汝陽(yáng)縣公路管理局

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)公路工程項(xiàng)目逐漸增多，公路施工過(guò)程中，軟土地基已成為主要的病害來(lái)源。這種長(zhǎng)期存在的問(wèn)題不但嚴(yán)重危害著公路工程的整體質(zhì)量，而且對(duì)人們的出行安全和道路后期使用壽命產(chǎn)生極大影響，嚴(yán)重的情況下有可能造成重大財(cái)產(chǎn)損失。在軟基處理方式中，通過(guò)預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)的使用能夠使軟基處理的效果得到有效提升。本文主要分析探究了預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)的基本情況、施工準(zhǔn)備工作和施工工藝，希望能夠給今后的公路工程軟基處理工作提供技術(shù)參考。

預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)；公路工程；軟基處理

近年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展，不斷增長(zhǎng)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平進(jìn)一步推動(dòng)了公路工程事業(yè)的發(fā)展。預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)因具有較強(qiáng)的抗彎能力和便捷的施工而被廣泛應(yīng)用于公路建設(shè)中，特別是在公路軟基處理時(shí)，有效的采用預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)能夠使公路工程的壽命得到延長(zhǎng)，使工程的整體質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。所以，施工單位在對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)有充分的了解后，認(rèn)真做好施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，規(guī)范施工工藝，確保工程質(zhì)量的有效提升。

一、預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)的基本情況

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁包含兩種類(lèi)型，其中一個(gè)是后張法預(yù)應(yīng)力管樁，另一個(gè)是先張法預(yù)應(yīng)力管樁，按照混凝土強(qiáng)度等級(jí)、壁厚等不同情況，我們能夠把預(yù)應(yīng)力管樁分為以下三類(lèi)：一個(gè)是預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，PC作為它的代號(hào)；另一個(gè)是預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，PHC作為它的代號(hào)；再一個(gè)是薄壁管樁，PTC作為它的代號(hào)。根據(jù)我國(guó)相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，必須保證預(yù)應(yīng)力混凝土管樁強(qiáng)度等級(jí)大于C50，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁強(qiáng)度等級(jí)必須大于C60，薄壁管樁強(qiáng)度等級(jí)必須大于C80。現(xiàn)如今，我國(guó)工程施工單位通常采用錘擊法、靜壓法和震動(dòng)法進(jìn)行管樁沉樁，而靜壓法是應(yīng)用最為頻繁和廣泛的一種。靜力壓樁機(jī)分為兩種類(lèi)型，一種是頂壓式靜力壓樁機(jī)，另一種是抱壓式靜力壓樁機(jī)，其中后者的原理是樁機(jī)夾板牢牢加緊管樁，通過(guò)持板摩擦力大于入土阻力的原理，使靜力壓樁機(jī)快速達(dá)到壓樁量的最大值，通常情況下壓樁量控制在大于5000千牛小于6000千牛的范圍內(nèi)，同時(shí)還可以將預(yù)應(yīng)力管樁壓入設(shè)計(jì)的持力層，從而有效提升預(yù)應(yīng)力管樁的施工效果。

二、公路工程軟基處理中預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)的施工準(zhǔn)備

1、在預(yù)應(yīng)力管樁施工以前，必須提前修筑臨時(shí)行人通道，并將排水設(shè)施進(jìn)行提前規(guī)劃施工，在設(shè)置管樁的臨時(shí)堆放點(diǎn)時(shí)，需要尋找與行人通道距離相近的位置，并對(duì)其地面進(jìn)行碾壓整平。接下來(lái)對(duì)進(jìn)入施工場(chǎng)地的壓樁機(jī)械進(jìn)行統(tǒng)一的編排，同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)每臺(tái)壓樁機(jī)械進(jìn)行“數(shù)據(jù)掛牌”，需要將每臺(tái)機(jī)械的具體型號(hào)、壓樁力度和施工速度等數(shù)據(jù)填寫(xiě)于機(jī)械標(biāo)示牌，然后將標(biāo)示牌懸掛于壓樁機(jī)械設(shè)備上。

2、在設(shè)置施工技術(shù)方案之前，必須提前勘察掌握施工地點(diǎn)的實(shí)際地理情況和水文情況，然后制定行之有效的方案。在未動(dòng)工以前，需要根據(jù)實(shí)際情況，不斷修改和完善施工組織設(shè)計(jì)和施工技術(shù)方案，最后提交開(kāi)工報(bào)告，等待上級(jí)部門(mén)批準(zhǔn)開(kāi)工。

3、一般情況下，在施工之前需要進(jìn)行管樁試樁，數(shù)量控制5—10根左右，根據(jù)軟土路基施工段的實(shí)際狀況去確定試樁的位置。在試樁完成后，需要根據(jù)其結(jié)果確定軟基路段的詳細(xì)樁體長(zhǎng)度，在試樁過(guò)程中，要確保樁體的長(zhǎng)度和壓力都符合設(shè)計(jì)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)薄壁管樁的樁體長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)的要求，假如壓樁力小于800兆帕，需要持續(xù)加力下壓，當(dāng)壓樁力大于1000兆帕?xí)r，就能夠暫停施工。當(dāng)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁的樁體長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)的要求時(shí)，假如壓樁力小于1000兆帕，必須持續(xù)加力下壓，當(dāng)壓樁力超過(guò)1800兆帕?xí)r，就能夠暫停施工。

三、公路工程軟基處理中預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)施工工藝

1、路基地板施工。首先需要對(duì)地基進(jìn)行整平，將地表的雜草、樹(shù)根、白色垃圾等雜物進(jìn)行徹底清理，另外可以將臨時(shí)排水邊溝挖掘設(shè)置于新路基外側(cè)，從而保證施工過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)積水情況。在整平壓實(shí)前需要將地表土進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆?，深度控制?5—25CM左右，整壓實(shí)過(guò)程中可以根據(jù)施工路段實(shí)際情況摻加5%左右的石灰，壓實(shí)度必須達(dá)到85%以上。

2、樁位放樣。在公路工程施工中，主要測(cè)量機(jī)械就是測(cè)量器具和設(shè)備，在施工路段按照設(shè)計(jì)要求具體標(biāo)定道路，更加方便公路路基施工作業(yè)。路基施工測(cè)量的主要任務(wù)包括對(duì)恢復(fù)中線(xiàn)的測(cè)量、對(duì)施工控制樁的測(cè)設(shè)和路基邊樁的測(cè)設(shè)。在測(cè)量放線(xiàn)任務(wù)完成以后，需要與路基施工人員溝通交流，進(jìn)行技術(shù)交底。

3、壓樁。在起吊樁身時(shí)，使用鋼絲繩將其捆綁，然后緩慢的放入樁機(jī)，再將樁機(jī)的平衡度調(diào)整好，在對(duì)樁機(jī)進(jìn)行調(diào)整對(duì)中時(shí)啟動(dòng)縱向和橫向的油缸移動(dòng)，最后檢測(cè)其垂直度。在校正垂直度時(shí)，需要保證第一節(jié)樁在土內(nèi)壓入的深入為五十厘米左右以下，垂直偏差控制在百分之一，接著開(kāi)啟壓樁裝置，詳細(xì)的記錄下壓樁時(shí)間和壓力表等具體數(shù)據(jù)，壓樁的速度可以合理控制在每分鐘大于1米且小于2米的范圍內(nèi)。一是接樁與焊接，預(yù)應(yīng)力管樁分為三種不同的規(guī)格，分別是6m、8m和10m，根據(jù)每一個(gè)樁位的樁體長(zhǎng)度，按照長(zhǎng)樁在下面，短樁在上面的原則，合理的配置預(yù)應(yīng)力管樁。假如樁體的長(zhǎng)度小于十米時(shí)，需要控制管樁在一節(jié)以下，假如樁體的長(zhǎng)度在二十四米以下，需要控制管樁在二節(jié)以下，假如樁體的長(zhǎng)度在超過(guò)了二十四米時(shí)，需要控制管樁在三節(jié)以下。在接樁時(shí)，需要保證樁頭有一米以上高于地面，但是需要將導(dǎo)向箍設(shè)置在下節(jié)樁樁頭，從而便于上節(jié)樁的就位，同時(shí)上節(jié)樁必須垂直于下節(jié)樁，能夠選用鋼絲刷對(duì)錯(cuò)位表面進(jìn)行清洗。在焊接時(shí)，可以選擇五號(hào)的焊條進(jìn)行施工，在固定過(guò)程中需要在附近焊接六點(diǎn)，然后拆除導(dǎo)向架，進(jìn)行兩層以上的對(duì)稱(chēng)分層焊接。將兩個(gè)端板附近坡口位置進(jìn)行持續(xù)填滿(mǎn)，同時(shí)將每一層之間的焊渣進(jìn)行徹底清理，施工單位需要保證焊縫的質(zhì)量，在完成樁頭的焊接施工后，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦鋮s，時(shí)間控制在十分鐘左右，不允許使用涼水進(jìn)行快速冷卻；二是送樁，在送樁以前，通過(guò)水準(zhǔn)儀確定地面的高程，同時(shí)在送樁桿上進(jìn)行明確的標(biāo)記，在送樁過(guò)程中，需要實(shí)時(shí)的檢測(cè)和跟蹤送樁的深度，并在送樁器的下方設(shè)置樁墊，所設(shè)置的樁墊其厚度必須均勻，而且與樁頂?shù)娜婷婢o密接觸；三是終止壓樁，在壓樁過(guò)程中，需要按照預(yù)先設(shè)計(jì)的壓樁力進(jìn)行，在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的高程以后持續(xù)負(fù)荷十分鐘左右，當(dāng)沉降的深度在每分鐘兩毫米以下時(shí)，就能夠終止壓樁。若出現(xiàn)意外情況，施工時(shí)能夠按照雙控標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

4、樁帽作業(yè)。在管樁順利完成施工并滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的質(zhì)量要求后，就需要進(jìn)行樁帽施工。最開(kāi)始需要在樁頭位置挖掘樁帽土體，按照樁帽的預(yù)先設(shè)計(jì)尺寸控制好樁帽土體的長(zhǎng)度、寬度和深度，在經(jīng)過(guò)修整以后形成土模。隨后按照施工設(shè)計(jì)要求開(kāi)展鋼筋綁扎作業(yè)，定期檢查維護(hù)施工的混凝土。

5、碎石墊層與加筋網(wǎng)施工。在墊層材料的選擇上，可以選擇未被風(fēng)化的礫石、軋制碎石等材料，墊層材料的粒徑控制在大于20毫米且小于50毫米的范圍內(nèi)，將含泥量控制在百分之二以下。在鋪筑第一層時(shí)，需要設(shè)置十厘米的碎石，隨后通過(guò)機(jī)械推土機(jī)進(jìn)行整平施工，部分位置出現(xiàn)的縫隙可以通過(guò)石屑進(jìn)行填充，最后進(jìn)行碾壓施工，選用200千牛以上的震動(dòng)壓路機(jī)對(duì)施工路段碾壓2至3遍。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上面的內(nèi)容可以看出，隨著公路工程的快速發(fā)展，越來(lái)越多的軟土地基病害頻繁出現(xiàn)，在軟基處理中，預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)是非常重要的一項(xiàng)技術(shù)，它的施工技術(shù)的優(yōu)劣對(duì)道路工程整體質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，所以要加強(qiáng)施工水平的提升能夠有效推動(dòng)公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］張勁超；預(yù)應(yīng)力管樁在巖溶區(qū)橋梁樁基中的應(yīng)用［J］；中外公路；2010（04）

［2］王愛(ài)軍；預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基在高等級(jí)公路軟基處理中的試驗(yàn)研究［J］；中外公路；2009