PHC管樁在公路高填幫寬軟土地基中的應用

衣承昕

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

1 引 言

在公路軟土地基施工中，對高路堤段、橋頭或通道與路堤銜接段以及拓寬路基段深厚度軟土地基，施工期間對路基沉降及坡腳的水平位移要求嚴格，軟土地基處理不到位、路基填筑速度過快，都會使路基施工質量受到影響。本文對水塘、溝渠等路段軟土地基采用清淤后回填灰土后打入預應力高強度混凝土管樁，在樁頂澆筑混凝土樁帽提高軟基的承載能力，然后設置土工格柵反包的碎石墊層將路基荷載均勻分布在管樁上。在軟基處理過程中充分利用了預應力高強度混凝土管樁承載力高、抗折、抗劈裂性強的特點與灰土、碎石墊層形成強度高、沉降量小好的樁土復合地基，提高了處理后地基的整體承載力和穩定性，減少了施工過程中產生的路基沉降及坡腳位移，也避免了道路在運營過程中因不均勻沉降造成路面產生開裂等病害的產生。此軟土地基處理方法施工速度快、能夠加快施工進度。預應力高強度管樁現大多采用集中批量化生產，生產加工時間短，這樣軟土地基的一面打樁處理，一面進行管樁預制，能大大縮短工期，施工中還避免了大量棄土的產生，施工采用機械設備少，施工現場污染物少，保證了施綠色施工。

2 工程概況

津漢公路(K34+732～K36+232)改建工程，因征地拆遷問題，項目遲遲無法開工，導致項目施工工期縮短。該工程為舊路幫寬工程，高填土及魚池路段軟土地基處理工程量大，舊路幫寬魚塘段平均填高6.5 m。施工時既要保證路基的穩定性，還要滿足路基工后沉降量要求，施工進度過快，路基沉降量與沉降速率難以保證。本工程在軟土地基處理方式為基底換填0.6 m灰土+22 m預應力混凝土管樁+土工格柵+1 m碎石墊層，這種復合地基即加快了施工進度，又保證了施工質量。

3 施工工藝

3.1 場地清理

對與路基位于水塘、溝渠等路段，施工前將魚池、溝渠中存水抽干凈，挖除底部淤泥至原裝土。

3.2 填筑灰土

清淤后池底分層填筑3層20 cm5%灰土，灰土層平整壓實后進行打樁。灰土采用光輪壓路機碾壓密實。

3.3 測放樁位

根據施工區域的地形、地質、管樁的設計布置圖及打樁機挪移方便等因素來制定合理打樁順序，打樁宜從路基中間向兩側或向四周對稱進行。根據樁基設計圖紙及施工前規劃的打樁順序進行樁位測設，并用木樁或白灰標記。

3.4 樁機就位

打樁設備進場后，由專業操作及維修人員對設備進行檢查并安裝調試，調試完成后將打樁機移至樁位處，對準樁位，穩定樁機，確保樁機在打樁過程中垂直穩定，不傾斜、不移動。將管樁吊入打樁機內，然后將樁端定位于樁位中心，校正水平和樁心。

3.5 打樁

插樁：第一節管樁打樁時，先用較小的落距輕輕錘擊1～2次，使管樁入土一定的深度，然后將樁身調直加固。樁在插入過程中宜采用經緯儀雙向校正，管樁插入土體的垂直度偏差不得超過0.5%。施工過程中要隨時觀測樁的沉降速度及樁身的垂直度，并做好記錄，并在打樁過程中對樁身的垂直度經常調整，使之始終保持垂直。

錘打：在開始打樁時采取低提錘，輕打下的方式打樁，隨著管樁進入土體的深度加深，每次打樁的沉降速度也逐漸變慢，因此落錘的高度也要逐漸提高。

接樁：焊接接頭方式，采用CO2氣體保護焊，焊絲采用ER50-6焊絲。接樁一般在距離地面0.8 m左右進行時，即可進行焊接接樁。上節樁采用經緯儀雙向找正方向后，由專業焊工對稱點焊4點或6點進行臨時固定，加固后對管樁連接部位進行焊接。焊縫要平整、均勻以及飽滿，保證焊縫強度，確保焊接質量。

3.6 填芯混凝土、樁帽施工

填芯混凝土、樁帽混凝土要同時澆筑，管樁內部采用鋼絲懸吊5 mm厚的鋼板做為底模，然后固定樁帽模板，在管樁內壁涂刷M40水泥凈漿，將制作好的樁帽鋼筋網與填芯鋼筋網一同與管樁樁頭焊牢。最后用C40的微膨脹混凝土灌筑。

3.7 土工格柵

樁帽施工完成后鋪設鋼塑雙向土工格柵，鋪設土工格柵時留出大于碎石填筑高度加反包寬度的長度，待碎石墊層施工完成后，土工格柵反包2 m，并采用U型鋼筋固定。

3.8 碎石墊層

土工格柵鋪設后填筑1 m厚碎石墊層，分4層填筑每層填筑厚度為25 cm。所用碎石要采用級配良好的最大粒徑應小于53 mm的碎石。

4 質量控制方法

(1)嚴格控制材料、管樁的質量，進場材料根據有關規定進行檢測，合格后方可使用。

(2)施工前需認真熟悉施工方案，做好技術交底，嚴格按施工方案、相關的技術規范及操作規程要求組織施工。

(3)打樁前首先聯系有檢測資質單位進行單樁豎向抗壓靜載試驗，確定單樁承載力是否滿足設計要求。并將單樁承載力實驗數據提供給設計，取得設計方的相關意見，用以指導下一步施工。

(4)施工樁位測量、管樁的焊接和管樁打入是本方案質量控制的重點。為保證施工質量，我們要嚴把施工過程質量關，每道工序都要做好檢查記錄，留取影像資料，本道工序不合格不得進入下一道工序施工。

(5)所有焊接工作都必須嚴格按圖紙施工，在相關質檢人員的監督下進行檢驗。

5 結 語

本施工方法針對特殊地址條件，通過軟土地基摻灰處理及頂層設置土工格柵、管樁與樁帽連接處理、樁頂填筑碎石等一系列處置措施，形成多種材料組成的復核地基達到了降低路基沉降速率及提高路基穩定性的目的。總結了公路高填幫寬軟土地基處理的施工工藝及質量控制方法，為同類軟土地基處理提供一定的參考。