一、現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)
現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)吸收了預應力混凝土管樁、振動沉管樁和振動沉模薄壁防滲墻等技術(shù)的優(yōu)點。該管樁樁身強度高，直徑可達1.5m，有效加固深度可達25m以上，施工工藝簡單，可操作性強，便于質(zhì)量控制、監(jiān)督，單樁承載力高而造價相對較低。圖1為現(xiàn)澆混凝土管樁原理圖。該技術(shù)采取自動排土振動灌注而成管樁，具體步驟是依靠管腔上部錘頭的振動力將內(nèi)外雙層套管所形成的環(huán)形腔體在活瓣樁靴的保護下打入預定的設(shè)計深度，在腔體內(nèi)現(xiàn)場均勻澆注混凝土，之后振動拔管，在環(huán)形域中土體與外部的土體之間便形成混凝土管樁。為了保證樁與土共同承擔荷載，并調(diào)整樁與樁間土之間豎向荷載和水平荷載的分擔比例以及減少基礎(chǔ)底面的應力集中問題，在樁頂設(shè)置褥墊層。具體為待管樁中混凝土達到設(shè)計強度后，在樁頂鋪設(shè)一層砂石，并在砂石墊層中放置土工格柵，使樁間土與管樁共同發(fā)揮作用，從而形成現(xiàn)澆管樁復合地基?，F(xiàn)澆混凝土管樁的設(shè)計和檢測可參照目前現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范，如《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-91)；《建筑基樁技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)；《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GBJ7-89)和《基樁低應變動力檢測規(guī)程》(JGJ/T93-95)等。實際設(shè)計中一般選用如下參數(shù)：直徑800～1500mm，壁厚100～150mm，樁長可達25m以上，混凝土等級C10～C25，坍落度5～8cm，樁間距橫向2.5～4.0m，縱向間距排與排之間2.5～4.0m，采用梅花形或正方形布置。
二、現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)優(yōu)點
現(xiàn)澆混凝土管樁復合地基技術(shù)在高等級公路軟基加固中的使用，將有助于解決許多工程實踐問題，節(jié)約成本，縮短工期，提高工程質(zhì)量。這里僅與目前工程中廣為使用的粉噴樁復合地基進行比較，闡述其優(yōu)點。
?。ㄒ唬┦┕みm用性。現(xiàn)澆管樁：屬于剛性樁，樁身強度較高，可達到C20～C25，樁徑可達1.5m，采用邊振動邊加壓的沉管方式，處理深度大于25m；粉噴樁：屬于柔性樁，樁身強度低，樁徑小，一般0.5m左右，處理深度小，目前國內(nèi)現(xiàn)有粉噴樁機最大處理深度15m左右，且深度大于10m以后，下部壓力增大，噴灰困難，粉噴樁固結(jié)往往較差。
?。ǘ┦┕べ|(zhì)量控制?，F(xiàn)澆管樁：施工工藝簡單，過程清晰，便于質(zhì)量監(jiān)督管理，可操作性強，混凝土現(xiàn)場質(zhì)量易控制；粉噴樁：水泥灰量輸送由高壓氣流控制，實際施工時，土層變化大，造成送灰壓力不均勻，因而噴灰量分布不均勻，極易出現(xiàn)攪拌不均勻，局部固結(jié)差，施工隱蔽性強，現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督管理困難。
（三）樁基檢測?，F(xiàn)澆管樁：采用小應變或人工開挖進行檢測，測試費用低，一般占工程總造價的1%～2%。由于采用無損測試，檢測周期短，檢測范圍廣；粉噴樁：通常采用鉆探取芯，靜載等方法，檢測費用高，一般占工程總造價的3%～5%，檢測周期長，范圍小(一般占總樁數(shù)2%左右)，不能全面反映整個工程質(zhì)量。
?。ㄋ模┘庸绦Ч，F(xiàn)澆管樁：采用半排土半擠土沉管方式，大大提高路基承載力，如樁端至持力層，承載力是粉噴樁的10倍，且系群樁基礎(chǔ)，沉降量很??；粉噴樁：樁身強度低，其承載效果、抗剪強度均遠遠不如現(xiàn)澆管樁，由于處理深度淺，下臥層沉降量大。
（五）經(jīng)濟比較，以廣東地區(qū)綜合單價為對象?，F(xiàn)澆管樁：假設(shè)樁長同為12m，樁徑1000mm，壁厚120mm，樁距313m，現(xiàn)澆管樁每延米綜合單價約為180元，加固費用為198元/m2；粉噴樁：假設(shè)某樁長12m，樁徑500mm，樁距114m，粉噴樁每延米綜合單價為32元，加固費用為195元/m2?；谝陨媳容^分析：粉噴樁與現(xiàn)澆薄壁管樁軟基加固的兩種處理方法，造價方面相差不大，但現(xiàn)澆管樁具有地基適應性好、施工質(zhì)量易控制，無需預壓、承載力高、總沉降量小、檢測方便、橋頭跳車改善程度好等粉噴樁無法比擬的優(yōu)點，因此選現(xiàn)澆薄壁管樁加固軟基更經(jīng)濟、更合理。從目前對兩種不同處理方法效果從經(jīng)濟性、安全性、效果性進行對比來看，振動沉模大直徑現(xiàn)澆管樁技術(shù)是代替粉噴樁技術(shù)的一個很好的方案。
三、現(xiàn)澆管樁技術(shù)在城市道路軟基加固中應用
（一）工程加固概況
某城市道路工程地基土層為8～18m深粉質(zhì)粘土，設(shè)計路堤填土最大高度為610m。通過堆載預壓、真空預壓、粉噴樁等方案比較，最終確定了現(xiàn)澆管樁復合地基加固技術(shù)方案，設(shè)計樁長從6～1118m不等，工程總量為3，780延米。設(shè)計直徑1000mm，壁厚120mm，混凝土等級C20，坍落度5～8cm，樁間距橫向310m，縱向間距排與排之間315m，采用正方形布置。設(shè)計718m長管樁豎向極限承載力600kN。
圖2現(xiàn)場施工照片
?。ǘ痘鶛z測
該樁基工程檢測分3種方式進行，即：
（1）現(xiàn)場開挖：檢查樁身外觀質(zhì)量，該項工作在樁基完工14天后進行，檢查數(shù)量不得少于3根。開挖結(jié)果表明，樁身混凝土結(jié)構(gòu)完整，無斷樁和空隙。
（2）低應變檢測：采用反射波法對樁身完整性進行檢測，檢測數(shù)量為總樁數(shù)的25%。檢測機構(gòu)“樁基低應變動力檢測報告”表明：樁身混凝土強度等級達到設(shè)計C20要求。實測各樁樁身完整，為A類樁。
?。?）靜載荷試驗：對單樁承載力進行檢測，檢測數(shù)量為3根樁。曾有某公司《基樁靜荷載試驗報告》表明，718m管樁豎向極限承載力大于730kN，滿足設(shè)計要求。
?。ㄈ┈F(xiàn)場測試
在樁基實施過程中，進行了現(xiàn)場埋設(shè)儀器和測試研究，測試結(jié)果如下：
?。?）樁周地表土的位移。從實測資料可以看出，在沉樁過程中對于地表土體的擠密近于指數(shù)形式的衰減。在距樁心215m處樁周土的位移量均小于2mm，說明本次設(shè)計的樁間距是合理的。
（2）沉樁過程土壓力的變化。為了測試沉樁過程中的擠土壓力，在距施打樁中心115m和3m處成孔，在215m、510m、715m深度處埋設(shè)垂直向土壓力盒。樁機每下沉2m觀測一次；施打完成后不同時間進行觀測。成樁后在該樁側(cè)壁再埋設(shè)兩只土壓力盒，深度分別為215m和4m，目的是為了檢測在施打相鄰樁時該樁所受到的擠土壓力。從距沉樁中心3m處實測資料中反映出的特點：在單樁沉入時，且無相鄰樁存在的情況下，沉樁的擠土壓力在上部5m范圍內(nèi)近于一致的，下部由于土質(zhì)較硬擠土作用明顯，因此，在5m以下土壓力要高于上部壓力。隨著沉樁深度的變化，下部土壓力也隨之上升。
打樁結(jié)束后，樁周土壓力隨時間不斷地減小，由于已經(jīng)存在的樁對樁周土體已經(jīng)擠密，因此，在打入相鄰樁時，對在已成樁的邊緣產(chǎn)生較大的擠壓應力，其應力變化特點為隨沉樁深度的加深有增加的趨勢，但增量有限。沿徑向土壓力也是衰減的，這一點與已有的觀點是一致的，即應力松弛現(xiàn)象。
四、結(jié)束語
通過現(xiàn)場檢測和測試試驗表明，承載力滿足了設(shè)計要求；通過低應變測試分析，所檢測樁樁身質(zhì)量完整。振動沉模現(xiàn)澆管樁是一種軟基加固的全新專利技術(shù)，由于其地基適應性好、施工質(zhì)量易控制，所以具有無需預壓、承載力高、總沉降量小、檢測方便、橋頭跳車改善程度好等粉噴樁無法比擬的優(yōu)點。研究表明現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁技術(shù)是高等級公路軟基加固中的高效、經(jīng)濟的新技術(shù).
成功提示
錯誤提示
警告提示
評論 （0）