公路軟基處理中預應力管樁施工技術的運用

杜季恩

(山西路橋第一工程有限公司，山西 太原 030000)

0 前 言

在社會進步發展下，越來越多的新技術形式開始被人們應用到建筑工程施工中，其中，預應力管樁就是一種應用比較廣泛的施工技術形式。從整個建筑工程施現場實際情況來看，預應力管樁技術具有可靠的成樁質量、規模化的生產管理模式、耐久性和承載力強、價格低廉、應用范圍廣泛的特點。基于預應力管樁獨有的特點，其開始成為建筑施工中的主導樁型。為了更好地促進建筑工程施工建設發展，文章結合實際就預應力管樁施工技術在公路軟基處理中應用問題進行探究。

1 工程案例概況

某工程常年遭受雨水的浸泡，地勢比較低，所在地形區域水網密集分布，位于山前海積平原區，上部為厚層的海積相流塑狀淤泥土，下部為海積相軟塑狀粉質黏土。為了保證高填方路基的安全穩定，該工程擬采用預應力管樁施工技術。

2 預應力管樁施工技術

和一般性的軟土地基處理技術相比，預應力管樁施工技術具備以下應用優勢：第一，預制形式采用離心技術形式，樁身強度比較高，能夠達到C60的水平；第二，經濟性較強，管樁空心混凝土的含量比較少，加上預應力鋼筋含量較低，導致預應力管樁施工技術在應用時所消耗的成本比較低；第三，較高的穿透力，預應力管樁表面砂石土層在靜力壓樁的作用下能夠直接被穿透；第四，成樁質量比較高，樁身質量有保障，焊接技術工藝的使用使得樁身滲透力比較強，加上樁身高度比較理想，導致土層對管樁的影響較小，成樁質量有所保障。

3 預應力管樁施工技術在工程軟基處理中的應用

3.1 施工準備

水資源對預應力管樁施工技術的應用有著十分重要的影響，為此，在將預應力管樁施工技術應用到工程軟基工程中的時候需要做好地表水的截排工作。同時，各個樁體在正式施工的時候需要做好逐級編號工作，在具體壓樁操作的時候，還需要著重提升樁機操作人員的基本工作水平，具體要求施工人員在制定好施工方案之后根據施工現場實際情況來調節之前的施工設計方案，應用切實可行的技術和方法來使得管樁處理達到理想的效果。

另外，試驗樁試驗也深刻影響整個工程的施工質量，為此，在施工之前需要相關人員做好試驗樁工作，根據試驗樁的測試結果來修正以往的設計參數，實現管樁安排布置和現場情況的適應。

3.2 測量放線

在公路軟基建模完成之后需要根據工程建設的需要來計算出每一個管樁的坐標，按照坐標點的布置要求將預應力管樁鋪設成等邊三角形的形狀，并將預應力管樁之間的間隔距離控制在1.8～2.4 m。多個樁體的聚集會形成半徑為2 500 m的曲線，會對中心地基產生擠壓，這個時候就需要使用水準儀及時矯正管樁設計的偏差。

在安排布置樁位的時候要注意逐個放樣，目的是減少施工誤差，使得試驗樁獲得的資料能夠為整個工程施工提供重要的支持。

3.3 樁機的就位、吊樁

在開展試驗測試時候確保承載力能夠滿足支撐樁基的支撐需要，而后對樁基零部件、電壓開展檢測，按照既定的壓樁順序來調節樁基的位置。管樁1/4的位置要進行必要的套牢處理，而后將其傳達到規定的樁位上，按照既定方向起吊，管樁的起吊方向要和吊機的中線保持一致。

在吊樁移動到夾樁器正上方的時候，將吊樁放入到夾樁器的內部，緩慢降落，并將夾樁器的力度調節為壓樁操作時的75%左右壓力，在對夾樁器固定之后拆除絲繩套。

3.4 樁尖的焊接

根據工程地質的實際情況在原有設計基礎上進一步完成樁板墻的支撐，并根據地質情況來進行樁尖的焊接設計。在管樁進入到夾樁器內部的時候還需要借助壓樁液壓缸將其調整到指定的位置上，在調整到管樁和地面間距1 m的時候開始進行樁尖的焊接。

3.5 正式壓樁

首先，用全站儀建站，確定好業主給出的坐標系，在其中分別輸入站點，后視點坐標，測量下后視點，復核。其次，輸入或調用放樣坐標，把儀器轉到dHD為0度0分0秒處，然后在前面用棱鏡對著儀器測距，根據結果來進行前進或后退。最后，在結果已經到了±1 cm 時可以打樁，打好樁后在樁上打釘，繼續精確放樣。

在壓樁的過程中，壓力缸、樁帽、樁身要始終處于同一個直線上，并將測量偏差控制在0.8%以內，在偏差超過0.8%的時候要及時查找原因并予以解決。在樁尖進入到更硬的土層中的時候不能使用移動樁架來予以糾正，而是要根據孔位的深度先對中間樁開展施工，再對周圍樁進行施工，且施工速度要保持在一次壓樁行程的1 m左右，在實施操作的時候要予以全程的監控記錄。

在接樁的過程中要合理把握接樁最理想的時間，即在樁身剩余0.7 m的時候進行接樁，接樁的長度要參考壓樁時的壓力系數。在接樁操作的時候采取焊接或者法蘭盤連接的方式，上下樁之間不能夠出現間隔縫隙，如果不可避免地出現了間隔縫隙，則需要使用金屬來進行填實處理。在樁節徹底被固定之后拆除樁。在施工的過程中接頭和接縫之間不能出現缺陷，要保證焊接的飽滿和牢固。

3.6 地梁施工

采取抽樣調查的方式案檢查管樁的完整與否，具體抽樣比例是100個管樁至少抽取5個管樁開展檢測，總體工程管樁的檢測數量不能夠少于30根。

在承載壓力測試的過程中，要利用靜載荷試驗來計算承載數值，檢測數量不能夠少于3根，在檢測完成之后將管樁和地梁進行剛性連接，制作出適合管樁的金屬籠套。制作好的金屬套籠需要漏出管樁頂面和地梁進行連接，將漏出的頂面和地梁使用鐵絲進行綁扎。

3.7 測量公路軟基現場沉降數值

使用有限元分析方法對路基變形沉降進行測量，之后打造出完善的模型來對公路工程施工不同階段進行測量，實現對天然地基和持力之后地基沉降量的審慎分析。一般情況下，公路軟基分成五層，每一層的軟基沉降數值計算都需要因地制宜的選擇適合的方式進行分析。

4 預應力管樁技術應用中存在的問題和解決對策

1)樁身傾斜。在實際施工中可以發現，在施工場地不平整、傾斜度和坡度比較大的情況下樁機會出現傾斜，在樁機出現傾斜之后還會伴隨出現沉樁傾斜問題，導致樁的樁錘、樁帽、送樁器不在一個水平面上。為了處理這個問題，在施工之前需要施工人員做好土地平整工作，通過平整土地來確保壓樁過程中樁身始終保持在垂直的狀態。在實際施工中樁機之間的間隔距離還需要控制在20 m之內，在傾斜90°的方向上設置一臺經緯儀，在經緯儀布置好之后檢查樁身的垂直度，就樁身的垂直度進行記錄。

2)樁身斷裂。在沉樁期間樁身傾斜錯位，樁身在錯位之后雖然樁尖所在的土壤環境不會出現變化，但是伴隨施工的深入進行，樁身本身會出現回彈的問題，回彈問題加深最終會導致樁身出現斷裂。經過現場調查研究分析出現這種問題的原因是施工過程中樁身出現了彎曲，在彎曲程度不斷加重的情況下會出現樁身的斷裂。在樁身壓力超過混凝土抗壓強度的情況下還會出現混凝土破碎的問題。為了能夠解決以上問題，在施工之前需要施工人員將地下障礙物清除干凈。在沉樁操作的過程中如果出現了不垂直的問題需要及時糾正。在壓入樁達到一定的深度之后要采取措施糾正其出現的傾斜問題。在接樁時應當確保兩節樁位于同一軸線上。

3)樁頂位移。在沉樁期間，鄰近樁會出現橫向位移情況，導致該種現象的原因主要是樁數量比較多，土層密實飽和，樁之間的間距比較小。為了解決這個問題，在壓樁的時候需要嚴格按照“從內側向外側，每根樁先長樁后短樁”的順序施工，在壓后一排樁之前要檢查前一排樁的偏位情況。

5 結束語

預應力管樁技術在公路軟基施工中的應用是公路工程施工的一種創新體現，為了更好地驗證預應力管樁在高速公路軟基處理中的應用效果，文章設計模擬試驗來進行沉降量的對比分析，在公路軟基模擬軟件中輸入相同參數，分別使用傳統路基處理方式和預應力管樁處理方式來分別施工，在施工中施加壓力，持續相同的時間，測量沉降量，將測量數值繪制成圖。經過實驗對比分析發現，預應力管樁在高速公路軟基處理中的應用和傳統地基處理相比，公路軟基沉降量會減少12 cm，且總體施工效率高、質量檢測方便、處理質量穩定，值得在高速公路工程中廣泛應用。

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