預應力管樁在公路工程施工中的應用與研究

1.田會會 2.付玉東

1.身份證號：41270219910121552X 2.身份證號：412702197408010095

預應力管樁在公路工程施工中的應用與研究

1.田會會 2.付玉東

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近年來，預應力管樁技術在高等級公路建設中也得到了廣泛地應用與推廣。施工便捷、抗彎能力強等為預應力管樁的主要特點，作為公路工程基礎施工的重要技術，將其應用到軟基工程處理中，可有效延長公路工程的使用壽命，提升工程建設整體質量。本文主要通過工程案例，對公路工程施工中預應力管樁技術的施工準備、施工工藝進行了分析與探究。

公路工程；預應力管樁；工程案例

一、預應力管樁技術的基本情況

預應力混凝土管樁包含兩種類型，其中一個是后張法預應力管樁，另一個是先張法預應力管樁，按照混凝土強度等級、壁厚等不同情況，我們能夠把預應力管樁分為以下三類：一個是預應力混凝土管樁，PC作為它的代號；另一個是預應力高強混凝土管樁，PHC作為它的代號；再一個是薄壁管樁，PTC作為它的代號。根據我國相應的規范標準，必須保證預應力混凝土管樁強度等級大于C50，預應力高強混凝土管樁強度等級必須大于C60，薄壁管樁強度等級必須大于C80。

二、公路工程施工中預應力管樁的施工準備

某高速公路工程為加寬改造工程，原路基寬度為24.5米，需加寬為六車道，根據工程建設需求，可選取兩側加寬方式進行路基擴寬，35米為加寬后路基寬度。因此路段具有較大車流量，載重較大，為有效提高工程建設質量，可選取預應力管樁施工方式進行新老路堤拼寬施工，18米為設計樁長。可選取現場焊接方式作為2接管形式，管節配制為13米*5米。根據工程施工具體情況，該工程可完成預應力管樁346338延米。

1、樁錘選擇。確保樁承載力能夠對設計需求進行最大限度地滿足，必須將其貫入度控制在每20到40毫米/10擊，在1%以下控制打樁破損率。每根樁總錘擊數量必須控制在2000擊以下。

2、確定施工技術方案。按照施工現場的實際地質情況、水文情況等，進行行之有效地施工技術方案地確定。在壓樁施工前，可根據施工情況，進行施工組織設計、施工技術方案地修改與完善，隨后進行開工報告地提交。同時按照樁基施工圖規定測定樁位。通常管樁應進行2個支點設計，其吊點必須與位置需求相符。可選取軟墊、木墊堆放管樁，避免振動、沖撞管樁現象出現在起吊運輸過程中。

三、公路工程施工中預應力管樁的施工工藝

1、路基底板施工。先將表面雜物清理干凈，如雜草、樹根等，并做好地表平整作業。隨后將臨時排水邊溝開挖于新路基外側，要求臨時排水邊溝、農田排灌溝渠不共用，并確保積水現象不能出現于施工期間。將地表土20厘米范圍翻松，并進行石灰摻加，比例為5%，隨著壓實整平。要求其壓實度必須控制在80%以上，其外向橫坡控制于2%以上。

2、樁位放樣。樁位放樣作為公路工程預應力管樁施工的重要內容，施工前應先進行路線中心線與邊線的放出，隨后根據設計規定進行各個樁樁位地確定，并通過石灰進行標記，布樁工作完成后，應確保偏差低于50毫米。

3、打樁順序。完成樁位放樣工作后，應及時進行管樁施工。不斷增加入樁段數的同時，各層地質構造土體密度也不斷加大。進而增加土體和樁身表面之間的摩擦力。為確保打樁施工中各樁具有相同的壓力，必須按照單向行進原則確定打樁路線，避免按照2側—中間的順序打樁。在打樁擠密地基土的過程中，因土體自由向外擴張，可有效防止地基土上溢，地表提升等情況的出現。

4、豎直度控制。能否有效控制樁身豎直度，可避免打樁過程中因偏心受壓等因素導致損壞樁身。為此，必須認真平整場地，防止打樁施工中由于震動的影響，使樁架出現不均勻沉降及樁機導桿豎直度不足等問題大量出現。為此，施工單位在公路工程預應力管樁施工中，應確保樁身打樁施工中具有良好的豎直度，并確保送樁桿、樁身在相同中心線位置，一般0.5%為插樁的豎直度偏差最大值。沉樁施工中，應在樁機距離20米的位置，以90度角的2個方向分別進行經緯儀的設置，以此對成樁豎直度偏差進行有效控制。

5、管樁接頭焊接施工。焊接施工前期，應對管樁接頭位置的質量進行確定，利用鐵刷子將上下端板表面清理干凈。自然冷卻后焊接接頭才能進行以下施工，一般8分鐘為冷卻最短時間，杜絕通過水進行冷卻施工。

6、施打管樁。靜壓法為預應力管樁的主要施工方式，如必須選取錘擊法施工，要求將其擊數控制在1500擊以下。樁帽、襯墊選擇是否合理直接影響著錘擊法成樁的效果。一般樁帽內徑必須大于樁徑，最大范圍控制在20毫米到30毫米之間，300毫米到400毫米為其深度，并合理進行排氣孔地設置。硬木為錘、樁帽的錘墊，150毫米到200毫米為其厚度。應在樁頭位置進行樁帽土體開挖，開挖長度、寬度與深度應等于樁帽設計尺寸，通過整修形成土模。根據設計規定進行鋼筋綁扎作業，并對混凝土進行澆筑養護施工。

7、樁帽施工。完成管樁施工后，需及時進行樁帽作業。一般樁帽土體可開挖于樁頭位置，開挖長度、寬度等應符合樁帽施工規定，通過整修，可形成土模。根據施工規定進行鋼筋綁扎，隨后進行混凝土澆筑與養護，樁帽質量要求與實測值如表2所示。

表2 樁帽的質量要求與實測值

四、結束語

綜上所述，隨著公路工程建設規模的不斷擴大，軟土地基問題也越加凸顯。如何做好公路工程軟基處理工作，對提升工程建設質量至關重要。預應力管樁技術作為公路工程軟基處理的重要方式，能夠有效提升施工效果。為此，施工單位在做好施工準備工作的基礎上，應規范施工工藝，為公路工程事業的高速發展提供技術保障。

[1] 周順喜.預應力管樁在高速公路拓寬工程中的應用技術研究[D].長沙理工大學 2011

[2] 劉華江，周指示.預應力砼管樁在高速公路橋梁設計中的應用[J].中小企業管理與科技(上旬刊). 2011(12)