预应力管桩在公路工程施工中的应用与研究

2016-03-18田会会付玉东

环球市场 2016年36期

关键词：桩帽管桩预应力

1.田会会 2.付玉东

1.身份证号：41270219910121552X 2.身份证号：412702197408010095

预应力管桩在公路工程施工中的应用与研究

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近年来，预应力管桩技术在高等级公路建设中也得到了广泛地应用与推广。施工便捷、抗弯能力强等为预应力管桩的主要特点，作为公路工程基础施工的重要技术，将其应用到软基工程处理中，可有效延长公路工程的使用寿命，提升工程建设整体质量。本文主要通过工程案例，对公路工程施工中预应力管桩技术的施工准备、施工工艺进行了分析与探究。

公路工程；预应力管桩；工程案例

一、预应力管桩技术的基本情况

预应力混凝土管桩包含两种类型，其中一个是后张法预应力管桩，另一个是先张法预应力管桩，按照混凝土强度等级、壁厚等不同情况，我们能够把预应力管桩分为以下三类：一个是预应力混凝土管桩，PC作为它的代号；另一个是预应力高强混凝土管桩，PHC作为它的代号；再一个是薄壁管桩，PTC作为它的代号。根据我国相应的规范标准，必须保证预应力混凝土管桩强度等级大于C50，预应力高强混凝土管桩强度等级必须大于C60，薄壁管桩强度等级必须大于C80。

二、公路工程施工中预应力管桩的施工准备

某高速公路工程为加宽改造工程，原路基宽度为24.5米，需加宽为六车道，根据工程建设需求，可选取两侧加宽方式进行路基扩宽，35米为加宽后路基宽度。因此路段具有较大车流量，载重较大，为有效提高工程建设质量，可选取预应力管桩施工方式进行新老路堤拼宽施工，18米为设计桩长。可选取现场焊接方式作为2接管形式，管节配制为13米*5米。根据工程施工具体情况，该工程可完成预应力管桩346338延米。

1、桩锤选择。确保桩承载力能够对设计需求进行最大限度地满足，必须将其贯入度控制在每20到40毫米/10击，在1%以下控制打桩破损率。每根桩总锤击数量必须控制在2000击以下。

2、确定施工技术方案。按照施工现场的实际地质情况、水文情况等，进行行之有效地施工技术方案地确定。在压桩施工前，可根据施工情况，进行施工组织设计、施工技术方案地修改与完善，随后进行开工报告地提交。同时按照桩基施工图规定测定桩位。通常管桩应进行2个支点设计，其吊点必须与位置需求相符。可选取软垫、木垫堆放管桩，避免振动、冲撞管桩现象出现在起吊运输过程中。

三、公路工程施工中预应力管桩的施工工艺

1、路基底板施工。先将表面杂物清理干净，如杂草、树根等，并做好地表平整作业。随后将临时排水边沟开挖于新路基外侧，要求临时排水边沟、农田排灌沟渠不共用，并确保积水现象不能出现于施工期间。将地表土20厘米范围翻松，并进行石灰掺加，比例为5%，随着压实整平。要求其压实度必须控制在80%以上，其外向横坡控制于2%以上。

2、桩位放样。桩位放样作为公路工程预应力管桩施工的重要内容，施工前应先进行路线中心线与边线的放出，随后根据设计规定进行各个桩桩位地确定，并通过石灰进行标记，布桩工作完成后，应确保偏差低于50毫米。

3、打桩顺序。完成桩位放样工作后，应及时进行管桩施工。不断增加入桩段数的同时，各层地质构造土体密度也不断加大。进而增加土体和桩身表面之间的摩擦力。为确保打桩施工中各桩具有相同的压力，必须按照单向行进原则确定打桩路线，避免按照2侧—中间的顺序打桩。在打桩挤密地基土的过程中，因土体自由向外扩张，可有效防止地基土上溢，地表提升等情况的出现。

4、竖直度控制。能否有效控制桩身竖直度，可避免打桩过程中因偏心受压等因素导致损坏桩身。为此，必须认真平整场地，防止打桩施工中由于震动的影响，使桩架出现不均匀沉降及桩机导杆竖直度不足等问题大量出现。为此，施工单位在公路工程预应力管桩施工中，应确保桩身打桩施工中具有良好的竖直度，并确保送桩杆、桩身在相同中心线位置，一般0.5%为插桩的竖直度偏差最大值。沉桩施工中，应在桩机距离20米的位置，以90度角的2个方向分别进行经纬仪的设置，以此对成桩竖直度偏差进行有效控制。

5、管桩接头焊接施工。焊接施工前期，应对管桩接头位置的质量进行确定，利用铁刷子将上下端板表面清理干净。自然冷却后焊接接头才能进行以下施工，一般8分钟为冷却最短时间，杜绝通过水进行冷却施工。

6、施打管桩。静压法为预应力管桩的主要施工方式，如必须选取锤击法施工，要求将其击数控制在1500击以下。桩帽、衬垫选择是否合理直接影响着锤击法成桩的效果。一般桩帽内径必须大于桩径，最大范围控制在20毫米到30毫米之间，300毫米到400毫米为其深度，并合理进行排气孔地设置。硬木为锤、桩帽的锤垫，150毫米到200毫米为其厚度。应在桩头位置进行桩帽土体开挖，开挖长度、宽度与深度应等于桩帽设计尺寸，通过整修形成土模。根据设计规定进行钢筋绑扎作业，并对混凝土进行浇筑养护施工。

7、桩帽施工。完成管桩施工后，需及时进行桩帽作业。一般桩帽土体可开挖于桩头位置，开挖长度、宽度等应符合桩帽施工规定，通过整修，可形成土模。根据施工规定进行钢筋绑扎，随后进行混凝土浇筑与养护，桩帽质量要求与实测值如表2所示。