前言
大直徑預應力混凝土管樁是上世紀80年代研制出的新型管樁。大管樁是在制作過程中經(jīng)管節(jié)離心、高壓養(yǎng)護、后張法灌漿拼接等工藝生產(chǎn)出的空心環(huán)形混凝土構件。與傳統(tǒng)的混凝土預制樁及鋼管樁相比，大管樁在制作工藝、技術性能、荷載承受能力、適用土層、耐腐蝕性、經(jīng)濟指標等方面都優(yōu)于傳統(tǒng)樁型。大管樁在制作時管理嚴格，機械化程度較高，管樁質量穩(wěn)定；大管樁的樁長可按設計長度拼接各單管節(jié)，使得大管樁在改變樁長上極為靈活；大管樁適用任何土層，其承載力及耐腐蝕性均強于鋼管樁；大管樁工程造價低，用鋼量僅為同樣規(guī)格鋼管樁的1/8～1/6，成本為鋼管樁的1/3～1/2。大管樁的諸多優(yōu)點使得該樁型在國內(nèi)外得到廣泛應用。大管樁在東南沿海地區(qū)的推廣應用取得良好的社會效益和經(jīng)濟效益，正向全國各地區(qū)推廣。
1大管樁的簡介
1.1大管樁的常用型號
大直徑預應力混凝土管樁分A，B，C三種型號；A1，A2，B1，B2，C1，C2六種規(guī)格。其中A型樁是每個預留孔中只設置1股鋼絞線的單股鋼絞線管樁；B型樁是每個預留孔內(nèi)設置2股鋼絞線的雙股鋼絞線管樁。
大管樁的主筋多沿周長均勻布置，采用單股或雙股鋼絞線；扎筋做成螺旋式，采用直徑大于6mm的一級鋼筋；預留孔的灌漿必須密實，灌筑材料的強度須高于40MPa。
1.2大管樁的生產(chǎn)工藝
大管樁的生產(chǎn)工藝是一項實用性很強的工程技術。為適應不同環(huán)境的港口工程項目和不同的經(jīng)濟條件，都對大管樁的生產(chǎn)工藝提出更高的要求。
大管樁的生產(chǎn)工藝主要表現(xiàn)為大管樁的管節(jié)制作和拼裝工藝。大管樁的樁身混凝土須進行離心、振動、碾壓復合作用，從而使得樁身混凝土具有高強度、高密實度、低滲透性、耐海水腐蝕等特性。各管節(jié)在拼裝時用的預應力鋼絞線必須進行外觀和性能檢驗；鋼絞線施加預應力，采用2次張拉；灌筑后，在漿體抗壓強度大于28MPa時，方可拆卸錨具，保證鋼絞線的握裹力。
1.3大管樁的性能
大管樁的管節(jié)制作工藝先進、機械化程度高，使得大管樁在成型后具有很好的抗彎及耐錘擊等性能。大管樁在拼接過程中可按照設計樁長來進行任意管節(jié)的拼接，這使得大管樁的拼接極為靈活。大管樁具有很強的實用性，可作為摩擦樁、端承樁及嵌巖樁使用。在相同的工作環(huán)境下，大管樁比同規(guī)格的鋼管樁的荷載承受能力高；大管樁應用于海港中時，本身不用作防腐處理。大管樁的各項性能都比較優(yōu)越，在港口工程、橋梁基礎工程、岸壁工程中得到廣泛應用。
2大管樁在港口工程中的應用
大管樁通常是指外徑大于800mm的管樁，港口工程中應用大管樁時，需根據(jù)樁長、樁型及工程項目的具體情況，合理的發(fā)揮大直徑預應力混凝土管樁的作用，使得工程項目的樁基工程質量可靠且造價合理。大管樁已在東南沿海地區(qū)的大中型碼頭建設中得到廣泛應用。在目前30座已建成的大管樁碼頭中有5個10萬噸級的特大深水泊位。
2.1大管樁的樁基布置
大管樁通過革新施工工藝、灌筑材料等方法，不斷提高樁基的施工技術，為港口工程提供可靠的安全保證。大管樁的樁基布置須考慮大管樁的承載力。我們在選擇管樁類型時，可根據(jù)設計的需求，計算管樁的豎向承載力。在確定大管樁的豎向承載力時還需考慮樁體本身的材料強度，以及地基土的支承力，最后取最小值。高應變法靜載實驗可以快捷的確定單樁豎向承載力的標準值，且實驗成本較低。
常見的大管樁的單樁承載力為8000～10000KN。查閱相關資料，上海寶鋼三期碼頭的項目在試樁階段采用反力架系統(tǒng)加載，在荷載加到10620KN后停止加荷載，樁周土沒有破壞，實驗的Q-S曲線沒有明顯的突變；深圳赤灣港同樣采用反力架加載，試樁在加載到9003KN時停止實驗，樁未破壞，樁頂沉降量為12.62mm，處于可允許范圍內(nèi)。
在同樣條件下，大管樁的承載力明顯強于傳統(tǒng)的混凝土樁及鋼管樁。因此在設計碼頭的排架時，可增大排架的間距，樁基的布置間距一般可取10m。在一般的大管樁碼頭排架設計中都會設置縱向的叉樁，個別的碼頭可使用全直樁布置。深圳赤灣港9號泊位采用全直樁布置建成使用已二十多年，目前適用狀態(tài)良好。碼頭在使用全直樁布置時，工程的造價較低、施工較方便、工期可大大縮短，已成為目前碼頭的設計首選方案。
2.2大管樁的貫入性
大直徑預應力混凝土管樁具有承載力高、混凝土強度高、剛性大以及施工方便等特點，但大管樁的脆性也比較大。因此在打樁時，需考慮錘型的選擇和打樁的應力控制，避免大管樁樁身出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，要全面發(fā)揮大管樁的優(yōu)越性能。大管樁屬于預制樁，在錘擊沉樁時宜選用D100型樁錘。在錘擊時需在樁頂加設鋼逃箍，避免出現(xiàn)樁頂局部破損的現(xiàn)象。
大管樁的抗錘擊性能較好，可以適用于多種復雜的地質條件；在穿透較厚實的沙礫層時，需要有采取可靠的技術措施，根據(jù)實際情況，確定可靠的停錘標準；大管樁的樁靴改造后形成組合樁，可以沉入硬土層且不需作防腐處理，值得推廣應用；大管樁在沉樁時，需加強對沉樁的分析，根據(jù)地質條件的變化合理調(diào)整對沉樁的控制。
2.3大管樁的結構強度
大管樁可與鋼管樁組合，形成大管樁復合樁，即在大管樁的樁底錨接一段鋼管樁。這種新型復合樁同時具備了大管樁和鋼管樁的各自優(yōu)點：造價較低，樁體承載力高，可沉入大管樁無法沉入的硬土層，在運營期無需進行防腐維護。新型大管樁改善了原來的功能，擴大了大管樁的應用范圍。
大管樁的樁長可以按1m為模數(shù)進行不同樁長的拼接，其改變樁長的靈活性極為優(yōu)越；復合法混凝土大管樁成型工藝比較先進，使得大管樁的耐久性能較好，耐錘擊性能較好；復合法混凝土大管樁的適用性較廣，適用于任何土層。
復合法混凝土大管樁的研制成功，解決了設計中樁長60m的瓶頸問題，為混凝土大管樁作嵌巖樁創(chuàng)造了有利條件，也使得我國港口工程的樁基施工變得更加容易。其經(jīng)濟技術指標顯著優(yōu)于鋼管樁，并以取得很好的社會效益。
3小結
經(jīng)過多年實踐證明，大直徑預應力混凝土管樁在港口工程建設中發(fā)揮了巨大的作用。大管樁在港口工程應用中具有很強的優(yōu)越性。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和對外貿(mào)易的往來，港口碼頭的建設日益重要。因此需要我們針對工程實際情況，創(chuàng)造性的開發(fā)和應用新型技術手段解決遇到的難題。
大管樁的施工專業(yè)化程度較高，要求設計人員在樁基選型、樁基布置等方面優(yōu)化設計方案；為確保大管樁的承載能力，宜采用D100錘2檔初打最終沉樁，保證樁端阻力充分發(fā)揮；沉樁施工中需保證貫入度達到承載力的要求，同時結合地質報告及時分析沉樁結果，適時調(diào)整樁長。
大管樁具有樁身質量穩(wěn)定可靠、單樁承載力高、造價較低、現(xiàn)場濕作業(yè)少、運輸?shù)跹b方便、施工速度快、樁身耐久、穿透能力強、沉樁監(jiān)測方便等優(yōu)點，已在港口工程中廣泛應用。加強對大管樁的樁基工程設計和施工的不斷改善，可對港口工程產(chǎn)生深遠的影響。設計計時工人員也需認真掌握有關大管樁的知識，從而更好的發(fā)揮大管樁的優(yōu)越性能，為港口建設多做貢獻。
參考文獻
[1]許英，徐駿，吳興祥.港口工程大直徑管樁豎向承載力可靠性研究[J].江蘇科技大學學報（自然科學版），2011，25（6）：67-68
[2]周鵬.大管樁在港口工程中的應用與分析[J].新鄉(xiāng)學院學報（自然科學版），2010，27（5）：81-82
[3]周海鈾，張勇于.淺談振動沉管樁技術在某港口工程中的應用[J].中國水運（下半月），2010，（07）：29-30
成功提示
錯誤提示
警告提示
評論 （0）