深厚淤泥條件下鐵路橋涵基礎(chǔ)預(yù)應(yīng)力管樁靜壓法施工技術(shù)

范寶紅

（中鐵一局集團(tuán)第五工程有限公司， 陜西 寶雞 721000）

預(yù)應(yīng)力管樁具有施工速度快、樁身耐打、單樁承載力高以及樁身質(zhì)量穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)，在軟土、風(fēng)化殘積層以及沖擊層地區(qū)應(yīng)用的較為廣泛，并獲得良好的施工效果。樂(lè)清灣鐵路SG07標(biāo)段橋基礎(chǔ)采用的是預(yù)應(yīng)力管樁，該工程的地質(zhì)條件為深厚淤泥，為此采用預(yù)應(yīng)力管樁靜壓法施工技術(shù)進(jìn)行施工，加快了施工進(jìn)度，確保了軟土加固質(zhì)量，為該鐵路工程后續(xù)施工順利進(jìn)行奠定了基礎(chǔ)。

1 工程概況

樂(lè)清灣鐵路 SG07標(biāo)段 DK72+104.65 6-12m鋼筋混凝土框架中橋基礎(chǔ)采用PHC-φ400mm預(yù)應(yīng)力管樁，樁長(zhǎng)33m，樁間距1.5m，框架橋箱身下設(shè)C40鋼筋混凝土承臺(tái),樁伸入承臺(tái)示意圖見(jiàn)下圖1。

圖1 樁伸入承臺(tái)示意圖

2 地質(zhì)情況

本工程具體地質(zhì)情況為：①表層：人工雜填土，碎石類土，厚0.3～0.5m。 ②2 mQ4淤泥，灰色，流塑,厚16.3m，σ0=40Kpa；③1 m+alQ4淤泥質(zhì)粘土，軟塑，厚 22～24.3m，0=120Kpa；④ 1 m+alQ4黏土，灰黃色，軟塑，厚約 49.95m，σ 0=120Kpa。

3 鐵路橋涵基礎(chǔ)預(yù)應(yīng)力管樁靜壓法施工技術(shù)

3.1 施工準(zhǔn)備

施工前，做好地下管線調(diào)查，組織現(xiàn)場(chǎng)管理人員、技術(shù)人員、作業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行管樁施工技術(shù)交底培訓(xùn)，使現(xiàn)場(chǎng)人員熟悉管樁施工工藝流程及質(zhì)量控制要點(diǎn)。做好施工場(chǎng)地平整及臨時(shí)排水設(shè)施，場(chǎng)地平整后，鋪設(shè)約50cm厚的碎石類土作為工作墊層，正式壓樁前，四周設(shè)警示標(biāo)志，設(shè)專人防護(hù)，非施工人員不得進(jìn)入。

3.2 測(cè)量放線

施工前，應(yīng)做好測(cè)量放線工作，應(yīng)科學(xué)、合理的設(shè)置測(cè)量基線點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)，滿足工程設(shè)計(jì)以及施工的需求。對(duì)于測(cè)量基線，根據(jù)實(shí)際情況以及要求，一般應(yīng)設(shè)置在構(gòu)筑物的外側(cè)，同時(shí)還應(yīng)對(duì)測(cè)量基線進(jìn)行定期檢查校正。采用白灰對(duì)測(cè)放的樣樁作出醒目的標(biāo)記，復(fù)核測(cè)放的樣樁，經(jīng)清除樁位處混凝土碎塊及地下障礙物，重新審核后，才能投入使用。控制樣樁中線誤差和軸線左右誤差，按照規(guī)定中線誤差應(yīng)小于等于10mm, 軸線左右誤差應(yīng)小于等于15mm。

3.3 管樁的堆放

管樁堆放的位置是否合理，對(duì)工程施工具有直接的影響，所以做好管樁堆放也至關(guān)重要。應(yīng)合理規(guī)劃堆放管樁的場(chǎng)地，將堆放場(chǎng)地進(jìn)行清理，保證平整堅(jiān)實(shí)，在管樁堆放時(shí)，應(yīng)設(shè)墊木，并且要防滑防滾。同時(shí)堆放時(shí)，還應(yīng)注意堆放順序，應(yīng)按照不同規(guī)格長(zhǎng)度及施工流水順序有序堆放，以便于施工。

3.4 樁的外觀質(zhì)量檢查

對(duì)于混凝土構(gòu)件廠供應(yīng)的預(yù)制樁，進(jìn)場(chǎng)之前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可使用。還應(yīng)在使用之前，對(duì)預(yù)制樁進(jìn)行檢查，包括樁的外形尺寸、外觀質(zhì)量等，如果發(fā)現(xiàn)樁尖破損以及樁身發(fā)生裂縫等情況的預(yù)制樁，應(yīng)禁止使用。

3.5 插樁

插樁前應(yīng)保證樁基準(zhǔn)確就位，并用起吊機(jī)將樁吊至樁位，保證樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位，然后開(kāi)始插樁，過(guò)程中運(yùn)用全站儀和單向線錘，校正樁機(jī)的正面以及側(cè)面，調(diào)整樁的垂直度，使其滿足設(shè)計(jì)要求，一般將其控制在0.5%。為了防止溜樁，還應(yīng)采取相應(yīng)技術(shù)措施。在壓樁過(guò)程中，對(duì)于樁的下沉情況，還應(yīng)進(jìn)行密切的觀察，并記錄好數(shù)據(jù)，相鄰樁接樁位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)不小于1m，保證相鄰樁接樁面不在同一截面上。每根樁在正式施工前現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員和監(jiān)理工程師要現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)單根樁的樁長(zhǎng)，確保樁長(zhǎng)滿足設(shè)計(jì)要求長(zhǎng)度，以此保證樁頂標(biāo)高的一致性。

3.6 壓樁

施壓時(shí)，應(yīng)用彈性襯墊（如紙皮、麻袋等）將樁頭與設(shè)備接觸面隔開(kāi)，主要目的是為了緩沖樁頭的壓力，防止樁頭被損壞。在壓每根樁時(shí)，應(yīng)盡量不停歇，一次連續(xù)壓到位，如遇特殊情況必須停歇時(shí)，則盡量縮短停歇時(shí)間。因?yàn)樵谟倌嗟刭|(zhì)下，因淤泥太軟，承載力不足，加上施工機(jī)械及配重塊重量大，在壓樁時(shí)容易出現(xiàn)擠土鼓包現(xiàn)象，如果壓樁順序不當(dāng)，就會(huì)造成先施工的管樁受到不均勻的土側(cè)壓力偏移傾斜，從而使樁身垂直度不滿足要求，或焊接接頭受損，質(zhì)量不能滿足要求。本工程屬于密集的群樁，具體壓樁順序?yàn)椤白灾虚g向兩個(gè)方向或四周對(duì)稱施壓；根據(jù)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，宜先深后淺；根據(jù)樁的規(guī)格，宜先大后小，先長(zhǎng)后短”。

3.7 接樁

①管樁接長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制入土部分樁段的樁頂標(biāo)高，一般應(yīng)高出地面0.3～0.5m較為適宜。②對(duì)于下節(jié)樁的樁頭處，為了方便接樁，還應(yīng)采取一定的控制措施，可以設(shè)置導(dǎo)向箍，也可以采用其它導(dǎo)向措施。在接樁過(guò)程中，應(yīng)控制上下樁段的垂直度，盡量減少錯(cuò)位偏差，一般應(yīng)控制在 1㎜以下。③管樁對(duì)接前，應(yīng)檢查上下端板表面是否干凈，否則應(yīng)用鐵刷子清洗干凈，特別注意坡口處，應(yīng)刷到露出金屬光澤才能滿足要求。④焊接時(shí)，應(yīng)先在坡口周圍進(jìn)行點(diǎn)焊，一般先要對(duì)稱點(diǎn)焊4～6點(diǎn)，然后再進(jìn)行對(duì)稱施焊。⑤焊接時(shí)，根據(jù)要求，焊接層數(shù)至少為三層，在內(nèi)層焊接完畢后，應(yīng)先對(duì)焊渣進(jìn)行清理，之后再施焊外一層，必須保證焊縫飽滿。

3.8 送樁

在送樁之前，管樁露出地面高度宜控制在0.3～0.5m。送樁前應(yīng)量測(cè)樁身垂直度，確保樁機(jī)和樁的垂直度滿足要求后開(kāi)始送樁，直到樁達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。送樁時(shí)，較硬土質(zhì)會(huì)造成樁機(jī)壓力表讀數(shù)突然升高，一旦遇到這種情況，則應(yīng)立即停止壓樁，避免樁頭壓斷或壓碎的情況發(fā)生。

3.9 檢查驗(yàn)收

檢查樁的外露長(zhǎng)度、沉入深度以及管底標(biāo)高，確保管樁沉入深度滿足設(shè)計(jì)要求。

4 鐵路橋涵基礎(chǔ)預(yù)應(yīng)力管樁靜壓法施工技術(shù)質(zhì)量控制措施

在預(yù)應(yīng)力管樁靜壓法施工過(guò)程中，還應(yīng)采用一系列的質(zhì)量控制措施，以確保工程施工質(zhì)量，具體措施如下：

（1）施工前，必須選擇具有資質(zhì)的法定檢測(cè)單位對(duì)油壓表進(jìn)行鑒定，經(jīng)檢測(cè)鑒定合格后方可使用

(2) 靜壓樁沉樁應(yīng)按照設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行合理控制，同時(shí)壓樁力和穩(wěn)壓下沉量也應(yīng)符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況，且滿足設(shè)計(jì)要求。

(3) 樁端進(jìn)入不同的土層時(shí)，應(yīng)以壓樁力控制為主，樁端標(biāo)高控制為輔，以達(dá)到施工過(guò)程控制指標(biāo)雙控。

(4) 當(dāng)樁端進(jìn)入持力層時(shí)，應(yīng)對(duì)壓樁力和設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行檢查，如果壓樁力滿足要求，但未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)繼續(xù)穩(wěn)壓1～2分鐘，無(wú)異常狀況則終止壓樁

(5) 壓樁過(guò)程中，隨時(shí)檢查壓力、樁的垂直度及壓入深度，并做好記錄和壓力值的監(jiān)視，一旦發(fā)現(xiàn)壓力值出現(xiàn)異常，則應(yīng)立即停止壓樁施工，并對(duì)這一情況進(jìn)行及時(shí)的處理。

(6) 樁端進(jìn)入設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)對(duì)壓樁力進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)壓樁力小于規(guī)定要求，則在 24h后進(jìn)行復(fù)壓，復(fù)壓時(shí)采用與樁端設(shè)計(jì)極限承載力相等的壓樁力，并隨時(shí)觀察樁身穩(wěn)定情況，如果壓樁力仍然不滿足設(shè)計(jì)要求，且樁身不穩(wěn)定，則會(huì)同設(shè)計(jì)、業(yè)主和監(jiān)理單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，共同協(xié)商處理。

(7) 壓樁時(shí)，可以通過(guò)單向線錘和全站儀兩種不同方法對(duì)樁身垂直度進(jìn)行雙控，以確保傾斜度偏差在0.5%范圍之內(nèi)。

(8) 壓樁前，應(yīng)對(duì)預(yù)制樁的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，禁止將不合格的樁投入到施工中。另外，為防止中途停機(jī)，施工前應(yīng)對(duì)樁機(jī)各部件以及電源進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，確保中途不會(huì)出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)的情況。同時(shí)，應(yīng)對(duì)樁位再次進(jìn)行嚴(yán)格的復(fù)核，復(fù)核結(jié)果報(bào)請(qǐng)監(jiān)理檢查驗(yàn)收確認(rèn)合格后，方可正式施工。

5 總結(jié)

綜上所述，預(yù)應(yīng)力管樁靜壓法施工技術(shù)是一項(xiàng)成樁質(zhì)量高、施工速度快的施工工藝，適合用于在深厚淤泥土質(zhì)條件下的鐵路工程施工中。但在預(yù)應(yīng)力管樁靜壓法施工過(guò)程中，在做好施工準(zhǔn)備工作，嚴(yán)格控制好插樁、壓樁、接樁等施工工序的同時(shí)，還應(yīng)采取有效的質(zhì)量控制措施，以防止預(yù)應(yīng)力管樁靜壓法施工技術(shù)實(shí)施存在的問(wèn)題，并不斷提高預(yù)應(yīng)力管樁靜壓法施工技術(shù)和工藝效果。所以筆者認(rèn)為未來(lái)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁靜壓法施工工藝的不斷探討，從而提高施工質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)鐵路的不斷發(fā)展。