预应力管桩施工在高速公路拓宽工程中的应用分析

姚瑶

摘 要：随着社会的快速发展，高速公路拓宽工程不断增加，在公路拓宽过程中，预应力管桩由于其特有的优势而得到了广泛的应用。预应力管桩施工技术的合理应用能够使公路工程的稳定性及承载能力得到有效提升，使公路工程的强度得到增强，使其使用寿命有效延长，使工程施工的投资成本进一步降低。因此施工单位要对预应力管桩施工技术水平不断提升，对施工工艺进行有效规范，从而使现代公路工程的衡量标准得到有效提升。本文主要围绕预应力管桩的概况，重点分析探讨了预应力管桩施工工艺及技术要求，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词：预应力管桩；高速公路；拓宽工程

随着高速公路建设的不断发展，想要使工程质量得到更好的提升，就必须按照相关的要求选择最为合适的施工技术。在高速公路拓宽工程中，预应力管桩技术的应用不但能够使施工工期大幅缩短，而且能够使工程质量得到提高，进一步提升公路工程的经济效益和社会效益。

一、预应力管桩的概述

预应力混凝土管桩是一种空心筒体细长混凝土预制构件，它是采用先张法预应力工艺，通过离心成型和高压蒸汽养护工艺制造形成的，它的主要组成部分为筒体型混凝土桩身、端头板和钢套箍板。近年来，我国高速公路得到了突飞猛进的发展，软土地基的处理需求越来越迫切。作为一种有效的处理手段，预应力管桩已经得到广泛的关注和有效的应用。与此同时，不断增加的高速公路拓宽数量使预应力管桩技术水平的提升越来越迫切。预应力管桩施工技术水平的高低与工程整体质量有着密不可分的联系，需要施工人员对其施工工艺加以规范。

二、预应力管桩施工工艺

合理组织压桩不仅关系着施工的顺利与否，而且直接影响到管桩的堆放和场地布置。我们在进行工程压桩流水时，需要对桩的供应条件、起吊条件及压桩挤土对周围的影响等因素进行全面考虑，确保吊机回旋空间不受桩架移动的影响。在划分单机施工范围时，需要根据所选用机械的特点进行分片包干。在进行压桩施工时，需要确保桩机施工的路线为直线行走，从而进一步提升施工质量和施工进度（图1）。

（图1 施工工艺流程图）

1、施工准备。预应力管桩施工以前，需要及时平整场内的运输道路和现场场地，合理的堆放管桩，认真布置排水系统，杜绝积水情况出现，保障场地通畅，使其能够顺利施工。

2、測量放线。按照施工前交付的导线资料，全面复测导线点，在对导线点复核后按照相关要求和现场情况沿线路方向进行控制点的设置，施工位置在便道外侧三十米，控制点的间隔为二十五米左右，在桩位放样时，该控制点作为经纬仪的架镜点和后视点，并且用全站仪对控制点每周进行一次复核和校正。根据施工区域对控制网进行划分、测量和定位，通常一个区域内的放样桩位需要根据每天的施工进度确定，控制桩位在二十至三十个，将小竹片桩插入桩位中心点地面，小竹片桩的长度控制在三十至四十厘米，并使用红油漆进行标记。在布置管桩时，控制其间距为270cm×270cm梅花形，需要根据图纸要求确定放出的轴线、桩位轴线和桩位，随后进行自检，并与监管部门一起复核验收其尺寸，将资料记录好。

3、管桩的起吊与储运。由于管桩具有较大的长细比和较大的自重，所以在进行起吊和运输时管桩会因为较大的动荷载出现环裂。在施工中，两端起吊法是正确的起吊方式，现场组织实施时需要有安全员在现场。运输车辆可选择长挂车，桩的悬臂必须低于十五米，在汽车运输时，叠放需要分层进行，并且错位布置。管桩堆放在施工现场时，需要保证场地坚实平整。

4、桩机就位。在设置打桩机时，需要确保与桩位对齐，并且打桩机与施工点垂直稳定，避免倾斜现象在施工中出现。对四个行走手柄进行操作，同时对四个升降手柄进行配合操作，这样就能够使桩机纵向或横向移动，从而有效的对准桩位。

5、桩机调平。为使压入桩的垂直度得到保障，压桩以前需要调平桩机机身。通过对四个升降手柄的操作，同时对操作台面板上的全方向水平仪进行有效观察，确保其对零，调平工作即可完成。

6、供桩。在对供桩设置以前，需要对桩位的编号、桩的型号、桩的界面及长度进行认真检查，确保其余设计要求相符合。与此同时，对桩身的出厂日期、浇捣日期、外观质量等进行详细检查，在确保没有任何问题的情况下才能够进行吊桩，使其就位。

7、预制桩起吊。首先将起吊用的钢丝绳和索具栓好，然后用索具将桩上部约50cm处捆绑住，再通过机器对预制桩进行起吊，使桩尖与桩位中心垂直对准，将其在土中缓慢插入，要确保位置的准确性。随后将桩帽扣置桩顶，将索具卸去。

8、稳桩。在桩位将桩插入以后，先使其插入深度达到设计要求，再对桩进行适当调整，使其保持垂直稳定。可以用经纬仪来双向校正单桩。桩插入时需保证小于5%的垂直度偏差。在打入桩以前，需要将标尺设置在桩的侧面或桩架上，方便观测和记录。在进行稳桩时，要及时纠正不垂直的桩，在桩压入一定深度游倾斜现象发生时，对其纠正避免使用移架方法。

9、压桩。在施工前，对施工区域的地质条件和土层土质情况进行充分了解，压桩的顺序需要按照施工规范和设计要求进行合理确定。桩身需要用钢丝绳进行捆绑起吊移入桩机，随后将桩机调平，将纵横两向油缸开动移动与调整移动与调整，并利用经纬仪检查其垂直度，要控制其入土垂直度小于1%，同时开启压桩装置实施压桩。与此同时，要准确的记录压桩时间与各压力表读数，并保证压桩处于连续施工状态，要有效控制压桩速度在每分钟一米左右。在进行压桩施工时，需要随时检查压桩压力和压入深度，假如压力表读数有上升或下降的趋势，需要将桩机及时关闭，对地质资料情况进行对照分析，防止与障碍物碰撞或出现断桩问题。

10、接桩及焊接。在接桩处理时需要采用钢端板焊接方式进行施工。接桩位置可以控制在桩端头高出地面距离0.5米至1米的范围内。可以将导向箍设置在下节桩的桩头以便于安装就位，上节桩与下节桩的错位偏差需要控制在2mm以下，使其保持顺直。在上节桩起桩就位时，需要利用经纬仪对工程桩垂直度进行双向监测，在确保上下节桩错位偏差小于2mm，中心线处于一条垂线时，开始实施焊接，严格按照操作规程处理接头处。在对接桩进行焊接时，预埋件需要保持清洁，使用铁片将上下节的间隙垫实焊牢。在焊接过程中，需要通过相应的措施避免焊缝变形情况的出现；要将焊缝连续焊满。在对接桩进行焊接时，需要电焊机两台和焊工两名进行对称进行施焊，焊接遍数要大于三遍，直到完成施焊后才能够取消经纬仪的跟踪监测。在焊接管桩以前，需要用铁刷清理干净上下端表面，一直刷到有金属光泽出现在破口处为止；焊接层数需要保持在两层以上，焊缝需要保持饱满连续；装接头在完成焊接后需要自然冷却八分钟以上，不允许使用水进行快速冷却。在完成焊接以后，需要对焊缝宽度进行及时检查，对焊缝的平整度进行详细查看，对连续施焊性进行有效控制，在哲学满足设计要求后才可以对上节桩进行静压，在接桩处入土前，需要将防腐漆刷至外漏铁件上。

11、送桩。需要利用经纬仪跟踪监督沉桩全过程，同时将下节桩起讫时间、下节桩长和入桩时间及时正确的进行记录。根据要求进行送桩作业，要保证桩的中心线于桩身一致，才可以进行送桩施工。送桩后会有桩孔留下，需要及时回填密实。送桩以前，可以通过水准仪对地面的标高进行确定，并在送桩杆上进行标注，需要实时跟踪送桩过程，对送桩尝试进行动态检查。在送桩与设计高程相符合时，需要保持十分钟，而且沉降量需要低于2mm/min才能够完成送桩作业。

12. 桩帽施工。管桩施工在完成一段时间后，能够进行桩帽施工。在桩头位置地面以下按照桩帽设计尺寸进行土模开挖施工，钢筋绑扎与焊接作业需要按照相关的设计要求完成。在进行混凝土浇筑时，需要将基坑内清理干净，再将水洒至桩内壁、基坑底，从而有利于混凝土浇筑施工的顺利完成。在进行浇筑施工时，需要对每个位置进行振捣，使其混凝土密实度能够满足施工要求后，就能够暂停施工。在进行振捣时，需要避免出现振动器与钢筋碰撞现象，在完成混凝土浇筑是施工后，需要对桩帽进行及时养护。

三、结束语

通过以上叙述能够看出，我国不断发展的社会市场经济使公路工程事业取得了举世瞩目的成绩。预应力管桩施工作为公路工程建设的重要组成部分，在提高公路质量方面发挥着重要的作用。为了使高速公路拓宽工程施工质量得到有效提升，施工单位需要对施工技术体系进行有效建立和不断完善，确保施工技术的科学性和有效性，从而使施工工期有效缩短，使承载力不断提高，使工程造价得到降低，从而实现社会效益和经济效益同步提高。

参考文献

[1]周顺喜；预应力管桩在高速公路拓宽工程中的应用技术研究[D]；长沙理工大学；2010（13）.