公路软基处理中预应力管桩施工技术的运用

2021-10-23江西省公路工程有限责任公司王秀成胡旭斌

人民交通 2021年18期

江西省公路工程有限责任公司 / 王秀成胡旭斌

1 预应力管桩施工技术的优势

（1）较高的单桩承载力。混凝土构成了预应力管桩的桩身，因此整体的强度偏高，能够控制在70±10MPa左右。借助静压力或锤击力，能够在高密度的砂层或高强度的风化层中将管桩打入。随着管桩中间附近的持力层加剧，能够产生剧烈的挤压加固效果，这样有利于提高管桩桩身承载力。

（2）较大的适用范围。考虑到预应力管桩存在着不同的规格大小，大多数厂家能够实现批量生产。除此之外，预应力管桩整体的长度范围保持在11±1m，在现实的运用环节中能够结合施工具体情况作出适当的调整。

（3）方便后期施工。由于预应力管桩的长度控制在指定范围内，所以会选择吊钩对管桩两端进行勾住，这样方便起吊桩身。通常来说，管桩的打入一般会借助静压桩机或锤击桩机进行。然后选择电焊法做好接桩工作，并实现管桩端头的预埋钢板焊接。进而形成一个系统有效的整体。应该随时安排两个专业的焊工进行接头的焊接，保持13±2min的焊接时间。

（4）不受机械约束的成桩长度。前一截桩身打入地下之后，才能够进行后一节的焊接操作。所以，它能够有效的掌控管桩的桩长，消除机械的约束干扰。

（5）穿透力较强。由于管桩桩身的强度较大，通过无数次的锤击，桩身不会发生严重的损坏。与此同时，还能够有效的透过紧密的砂层。总的来说，桩身的损坏率一般低于0.5%，并且具有较好的耐打效果。

2 工程具体案例分析

在本次建设的工程路段中，由于受到严重的雨水浸泡，加上地形地势的低洼和沿河分布，直接恶化了整体的环境。考虑到所在区域的地形相对平坦，加上密集的水网，是一种典型的山前海积平原区。它的上部试油较厚的塑状淤泥和淤泥质土构成的，有较高的压缩性，整体的力学性质偏差。此外还分布着零星的碎石和粘性土角砾。从下部来看，主要分布着软塑状粉质粘土。为了提升高填方路基的安全效果，确保整体的稳定性，使得本次工程采用预应力管桩施工技术。和相同的软土地基处理方式相比，预应力管桩施工技术具有明显的优势。一方面它是采用离心技术，具有较强的桩身强度。另一方面来看，它具有一定的经济性，使得管桩空心混凝土整体含量偏小。加上较低的预应力钢筋，直接降低了成本。由于泥炭层水泥和搅拌桩相遇时无法在较短的时间内凝结，甚至在面对含沙量较高的土层，使得干取土作业无法顺利推进。作为当前肉眼所见的隐蔽工程，管桩施工的质量如果具有一定的保障度，那么就可以对焊接技术工艺进行改造。一般会借助二氧化碳气体进行保焊，因此具有较强的焊水渗透力。

3 施工工艺分析

在预应力管桩施工技术应用的阶段中，需要做好施工前期的准备，并且按照工艺规范要求，做好施工过程的综合管控，保证技术的应用效果可以发挥出来以下对技术的应用形式进行研究。

3.1 前期准备工作

对施工现场进行平整夯实处理，这样有利于桩位的准确定位。通过全站仪的数字测量设备，测量人员能够实现高效的测量放线。按照设计单位提供的相应标准，随时记录管桩的中心点位置。等到复核无误之后，才能够规划桩机行进路线。一般来说，测量网轴线的偏差控制在10mm左右，至于桩位的偏差度，以20mm最为合适。通过联合验收达到合格要求之后。才能够进行下一阶段的施工操作。

3.2 桩位放样

在公路工程建设环节中，管桩设计涵盖了桥头的一级路段和二级路段。基本上会选择梅花型的布置方式。在桥头的一级路段中，按照2.2m的桩间距进行，桩长和桩径分别为30m，40cm。至于二级路段，其桩间距为2.6m，桩长和桩径依次为27m，40cm。在正式施工操作之前，应该将道路边线和中心线进行放样处理，按照设计要求确定全部桩位，并通过石灰来形成明显的标记。

3.3 插装起吊

安排施工人员采取吊机起吊插装的形式，使得吊顶能够在桩顶的1000±200m处实线匀速起吊。与此同时还应该尽量避免出现桩体和钢梁的碰撞现象。一般会选择旧轮胎进行缓冲，使其能够面向水平钢梁的表面，进而实现良好的缓冲效果。与此同时，要将桩点和桩下端进行矫正，具体的操作方法如下：在桩架中插入桩，并将其送至桩孔，水平旋转180度。关注垂直偏差大小，使其保持在0.5%之内。

3.4 沉桩处理

按照由内及外，先浅后深，从长到短的顺序依次推进，确保沉桩处于轴心受压状态。在这个过程中，桩身的沉入速度和高度都处于正常的水平。同时，时刻控制桩器和桩的中心偏差，一般保持在10mm之内即可。

3.5 压桩处理

压桩环节中，及时将管桩夹具卸载，在桩周和桩帽之间预留出8cm左右的间隙。特别是在桩顶和桩帽之间，需要将10cm厚的木方填入作为衬垫，可以避免管桩桩头出现严重的损坏。假如是深厚软基地质，为了避免出现严重的管桩变形或倾斜，施工人员会选择轻压的方式进行处理。在压桩的深度增加的环节中，压桩的压力也会进一步加大。一般来说，压桩速度控制在2.1m/min即可。在进行压桩施工操作时，需要连续进行操作，避免因土流塑性挤压较差而引发的上浮问题。在压桩的环节中，面对偏差较大的桩身垂直度，一般会借助桩基导杆进行适当的调整。至于桩基导架的垂直度异常，调整方式以滑动、旋转导架的方式为主，使其能够保持在1%左右的偏差。

4 公路软基处理中预应力管桩施工管理

4.1 加强管桩施工质量检查

在预应力管桩施工技术应用的阶段中，为了能够达到预应力混凝土管桩施工质量要求。需要在项目开展之前做好管桩直径，长度类型以及数量的检查，并且对桩头以及桩重轴的垂直度，还有桩身弯曲情况进行综合了解，查看是否存在纵向横向裂缝缺陷。此外在施工环节针对于管桩基础施工的质量，也要安排工作人员进行管控，要求桩身具备一定的垂直度偏差需要控制在1%之内，另外还需要按照实际情况做好装顶标高的控制，一般来说标高误差控制需要在±10mm之内。

4.2 桩偏位处理

在预应力管桩施工的阶段，为了能够减少管桩位移而出现的施工质量，在施工时需要根据实际情况做好及土体的控制，避免桩身位移的情况出现。另外在实践的阶段中还需要保证桩基在软土地基施工时按照施工要求以及顺序进行行走，减少地面扰动而出现的质量问题。同时在打桩速度控制上也需要做好相关的限制，由于沉桩速度在一定的程度上会给土体造成不良反应，会引起抗剪能力出现而出现桩体倾斜等问题，所以在打桩时一般需要控制在每1m/min并且及时的清除障碍物，减少压偏以及位移的情况出现。