预应力高强管桩在高速公路桥梁施工中的应用

2012-08-15刘建伟

黑龙江交通科技 2012年9期

刘建伟

(邢台路桥建设总公司)

1 预应力高强管桩在复杂地质的应用

在修建高速公路和桥梁等工程的时候，会遇到复杂的地质岩层，比如砂岩、花岗岩，其残全风化、强风化、积土层带是预应力高强管桩最为理想的地质持力层，故而预应力高强管桩在这些地质层的效果很好，相反若是石灰岩的地层，那预应力高强管桩的效果将不是很理想，改为沉管灌注桩效果则会更好些。

在复杂的地质条件下，预应力管桩的成桩质量的控制关键在于收锤标准，所以，确定收锤标准时必须仔细认真，正式施工之前，要选择具有代表性场地的地质状况位置，并试打试验桩，采用高应变的打桩分析仪对其跟踪监测。其中要用到PDA动测试验，而PDA动测实验为一种精确、快速且简便的测试方法，用作实时分析，通过PDA试验可以获得端承力、锤击能量、打桩应力、打桩效率、桩身完好率、打桩时桩侧摩擦阻力的分布等等多项指标，并且能监测出桩身的破损。当试验桩试打完成后经过一点时间再进行静力试桩试验即破坏性试验，以测出单桩的承载力标准值，从而获得准确的动静对比数据，参照地质环境变化与桩的承载机理的不同，把试打桩的一到二个施工参数选作收锤主控参数，并一同参考其他多项指标进行联合控制，对桩基工程的整体施工进行全面指导，若是地质条件相对复杂，且变化大的场地，可以适当地增加试验桩的个数。

预应力管桩的优点很多，比如成桩质量易于控制、适应地质变化性能强、施工的周期短、单桩的承载力高等。预应力高强管桩已经逐渐成为沉海软土地区普遍使用的桩型。不但可以保证工程的安全性，而且还节省物力人力。所以预应力管桩能有效地适应各种环境复杂地质的情况，在高速公路以及桥梁工程中使用预应力管桩具有重要意义。

2 预应力高强管桩施工及步骤

预应力高强管桩在建筑施工当中运用相当广泛，高速公路桥梁施工中更是用及甚多。对于预应力的施工分析，包括对制作索长的确定、温度环境的影响、零状态找形、等效预张力找力、拉索施工过程等等内容的分析。预应力管桩将运用到预应力钢筋筋，首先讲解预应力钢筋的下料以及安装。

预应力高强管桩的施工步骤包括准备工作、千斤顶定位安装、张拉、锚固、封端等几个步骤。下面将进行具体地讲解。

准备工作:先搭设好张拉架子，并将起重葫芦安上便于起吊千斤顶;再清理干净锚垫板喇叭管中的混凝土;然后将钢绞线上面的泥浆和锈蚀清理干净;之后将工作锚板套上，并视天气的干燥程度而定，在锚板的锥孔内壁抹上薄薄的黄油;最后在锚板的每个锥孔内均安装好工作夹片。

3 预应力高强管桩断裂分析

在施工过程中可能因为施工不当或其他造成预应力高强管桩断桩，而造成其断裂的主要原因有一下几点。

(1)机械碾压以及土方开挖导致断桩。有的施工单位以求追赶进度，就采用大型的挖掘机挖土，如果不小心变化会挖到桩，一旦挖到就会把桩挖断。

(2)堆土过多产生挤压力导致断桩。在开挖土方的时候，未及时地将挖出的土运走，却把挖出的土堆在附近的四周，由于土堆的质量会产生巨大的侧向压力，把桩挤断或者产生移位。

(3)施工过程中由于挤土的作用导致断桩。因为设计的桩与桩之间的距离过小，当施工过程产生剧烈挤土效应时，导致先前已经施工好的桩基上浮，而桩端脱空，就形成了所谓的“悬浮”桩，这样对单桩的承载力产生巨大的影响。

(4)桩的焊接头焊接质量存在问题导致断桩。桩基的施工单位为了追赶进度，使得施工人员为了赶时间，在桩的节与节之间的焊接时没有按照规范进行操作，甚至于有的节头随便地焊一下，最为严重的是每节就只焊几个点，并且在不等冷却的情况下便往下锤击或者静压。这样极易造成断桩。

(5)桩端的持力层有孤石、卵石等复杂的地质条件情况造成断桩。桩基的施工单位必须要搞清楚的是，拟建场是否适宜用管桩，而持力层又是否存在孤石和卵石以及飘石等一系列的障碍物，不要为了能够多打进尺，而一味地把桩拼命地向下锤击或者进行静压，最后的结果是往往会把桩打爆打断，画蛇添足得不偿失。

(6)大型的压桩机械在工地上碾压从而导致断桩。高速公路桥梁工程中在大跨度的基建时采用大口径管桩，而单桩的承载力是很大的，所使用的压桩机械的自身重量是很大的，一般大型的压桩机械的自重达800 t到1 200 t，这种大型的压桩机械在已经施工好的桩上来回地移动将产生巨大的碾压力，使得桩被压破或者压裂并最终导致断桩。

出于以上种种断桩情况，在施工中必须小心谨慎，以免重复繁重的工作。而解决预应力高强管桩的断桩方法包括:把土方回填并重新补桩，采取压密注浆的方法进行加固处理，采取人工挖孔桩的方式进行接桩，采取管内填芯的方法加大承台来进行加固。