1前言
1.1公路常用軟基處理工藝
1.1.1真空聯(lián)合堆載預(yù)壓
真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法是一種同時(shí)具有真空和堆載預(yù)壓雙重效果的軟基加固方法。實(shí)現(xiàn)真空預(yù)壓主要是通過(guò)降低孔隙中的水壓力，從而提高有效應(yīng)力；堆載則是通過(guò)增大總的應(yīng)力實(shí)現(xiàn)有效應(yīng)力的提高。
1.1.2強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法[1]
強(qiáng)夯法又被稱(chēng)作動(dòng)力壓實(shí)法或估計(jì)法，是通過(guò)夯錘的自由下落沖擊地基，產(chǎn)生振動(dòng)能量，從而提高其承載力，并且有效的降低了其壓縮性。強(qiáng)夯法是處理人工填土層過(guò)程中常用的方法，具有施工工藝完善、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但由于其有限的有效加固深度，使得難以保證在深厚人工填土層上的處理效果。強(qiáng)夯置換法是利用夯坑內(nèi)的粗顆粒物料，如回填塊石、碎石等，通過(guò)夯錘的夯擊作用形成強(qiáng)夯置換墩，使得地基的性能得到改善。強(qiáng)夯置換法也是一種常用來(lái)處理人工填土層的方法，其處理效果比強(qiáng)夯法要好，而且造價(jià)也相對(duì)較低。
1.1.3換填墊層法
換填墊層法是用來(lái)處理持力層較軟而不能滿足上部結(jié)構(gòu)載荷對(duì)地基要求的軟土地基的方法，其基本原理是用強(qiáng)度較大性質(zhì)較好的土層來(lái)替換軟弱的土層，并且分層夯實(shí)至所要求的密實(shí)程度。目前，換填墊層法一般用來(lái)處理深度為2~3米的淺層地基，常采用的墊層有砂墊層、灰土墊層、碎石墊層等。
1.1.4水泥攪拌樁
水泥攪拌樁是一種用來(lái)對(duì)飽和軟粘土地基進(jìn)行加固的技術(shù)。首先，攪拌鉆機(jī)將水泥注入軟土地基中，同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，最終形成具有一定強(qiáng)度的水泥樁體，也被稱(chēng)為復(fù)合地基。水泥攪拌樁的優(yōu)點(diǎn)很多，主要表現(xiàn)為：能過(guò)承受的加荷速率大、總沉降量低、抗側(cè)向變形能力強(qiáng)、施工周期短等。
1.2預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)缺點(diǎn)
1.2.1發(fā)展現(xiàn)狀
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是在預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的，通過(guò)結(jié)合先張法鋼筋工藝、離心法和預(yù)應(yīng)力技術(shù)、蒸氣高壓養(yǎng)護(hù)技術(shù)制備空心圓筒型體凝土構(gòu)件，并利用大噸位壓樁機(jī)將其壓入地下，形成具有較大承載能力的基礎(chǔ)樁基，已被廣泛的應(yīng)用于公用工程、橋梁、鐵路、公路、水利、高層建筑等工程中。目前，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁可分為先張法和后張法預(yù)應(yīng)力管樁，其施工方法主要有兩種：一種是錘擊沉樁法；令一種是靜壓沉樁法。
1.2.2優(yōu)缺點(diǎn)
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁與灌注樁相比的優(yōu)缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在：
優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)螛冻休d力高、抗裂變性好、施工效果優(yōu)良、技術(shù)適應(yīng)性廣、工程造價(jià)低、環(huán)境破壞小等。
缺點(diǎn)：運(yùn)輸和零時(shí)堆放要求高、防腐要求高、對(duì)施工方案的技術(shù)措施要求高而且質(zhì)量控制難度大、沉樁困難等。
2預(yù)應(yīng)力混凝土管樁設(shè)計(jì)
2.1預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的加固原理
2.1.1摩擦型樁
摩擦樁是指作用在樁頂?shù)呢Q向極限載荷主要或者全部由樁側(cè)阻力承擔(dān)的管樁。在樁頂載荷的作用下，樁土之間的相對(duì)位移產(chǎn)生樁側(cè)阻力，從而將樁頂載荷換地給樁周土，有效的減小了樁端土層得載荷。
2.1.2端承型樁
豎向樁頂載荷主要或全部被樁端阻力承擔(dān)的管樁稱(chēng)為端承型樁。一般情況下，端承樁的長(zhǎng)徑比較小，其通常深入至中密以上的砂層中，樁端阻力和樁側(cè)阻力共同承擔(dān)樁頂極限載荷，雖然樁端阻力承擔(dān)的載荷較大，但樁側(cè)阻力仍不可忽略。
2.2樁型和成樁工藝的選擇
目前，成樁的工藝和方法多種多樣，常用的方法主要由四種：
(1)預(yù)制樁。預(yù)制樁樁體首先在工廠或工程現(xiàn)場(chǎng)制備好，然后運(yùn)送到指定的樁位處，通過(guò)蒸汽錘、自由落錘等機(jī)械設(shè)備對(duì)其進(jìn)行打擊、靜壓，將其打入到土層中。
(2)灌注樁。灌注樁又可以分為：鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁、夯擴(kuò)樁、支盤(pán)樁等。
(3)水泥土攪拌樁。水泥攪拌樁屬于復(fù)合地基中的柔性樁，是利用攪拌機(jī)械將混凝土和水泥混合。
(4)碎石樁。
2.3單樁豎向承載力的確定[2]
在豎向載荷的作用下，樁端持力層產(chǎn)生塑性變形，當(dāng)樁端出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時(shí)，這時(shí)所施加的載荷便為管樁的極限承載力。單樁豎向承載力可按下式進(jìn)行估算：
式中：—單樁豎向承載力特征值
—單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值
—安全系數(shù)
2.4設(shè)計(jì)布樁
2.4.1樁帽尺寸
樁帽尺寸對(duì)樁端極限阻力有很大的影響，一般情況下，隨著樁帽尺寸的增加，樁端極限阻力也隨之增大。
2.4.2布樁形式和樁間距
管樁一般采用均勻平面布樁的形式，樁間距在3m左右。
3預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工
3.1施工準(zhǔn)備
3.1.1管樁起吊、運(yùn)輸、堆放
平板車(chē)輛是管樁運(yùn)輸?shù)奶囟ń煌üぞ?，疊放在鋼制弧形托架上，疊放層數(shù)不大于5層，用鋼絲繩固定。起吊時(shí)要從兩端起吊，并要選擇平整的場(chǎng)地堆放，且高度要求不大于3層。
3.1.2作業(yè)條件
施工前，要將施工工程區(qū)域內(nèi)的雜物清除干凈，保證施工場(chǎng)地的平整，并且應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)堆存一定數(shù)量的樁，同時(shí)還應(yīng)對(duì)管樁進(jìn)行逐根檢查修整、對(duì)施工過(guò)程中所需的樁錘及樁架進(jìn)行選擇。
3.2管樁施工
3.2.1定位放樣
要平穩(wěn)的將樁體移入樁機(jī)，然后樁機(jī)調(diào)平對(duì)準(zhǔn)設(shè)計(jì)樁位，最好要對(duì)樁體的垂直度進(jìn)行檢驗(yàn)，保證偏差不大于樁長(zhǎng)的1%。
3.2.2沉樁
為避免由于握力過(guò)大造成爆樁，液壓抱樁器的握應(yīng)力要保持在8~12KPa范圍內(nèi)，且壓樁速度不大于1m/min。如果壓樁過(guò)程中出現(xiàn)樁體軸線偏離樁孔軸線，要及時(shí)對(duì)樁體得垂直度進(jìn)行調(diào)整；如果出現(xiàn)進(jìn)樁困難的問(wèn)題，要適當(dāng)?shù)姆怕M(jìn)樁速度。
3.2.3接、截樁
需要接樁時(shí)，可使用電弧焊機(jī)在樁頭距地面50cm時(shí)進(jìn)行焊接，上下樁頭要保持順直，錯(cuò)位誤差不大于3mm。截樁過(guò)程中嚴(yán)禁使用強(qiáng)行板拉或大錘橫向敲擊的截樁方法，為了保證管樁的強(qiáng)度性能質(zhì)量，截樁時(shí)應(yīng)將樁身的全部預(yù)應(yīng)力鋼筋深入到承臺(tái)內(nèi)。
4質(zhì)量控制[3]
在施工之前要對(duì)管樁進(jìn)行全面檢驗(yàn)，包括：外觀檢查、抗裂性檢驗(yàn)和尺寸檢查等，必須保證其質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。施工方案設(shè)計(jì)要合理，并且施工過(guò)程中要嚴(yán)格按照施工方案施工，不得隨意對(duì)其進(jìn)行修改。同時(shí)，要對(duì)施工過(guò)程中所用到的機(jī)械、電氣設(shè)備進(jìn)行定期檢查，保證其安全有效的施工。施工完成后，要及時(shí)對(duì)管樁的垂直度進(jìn)行檢測(cè)，如果偏差較大，要立即糾正。
5技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較及預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的適用范圍
5.1技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁可以有效的提高軟土路基的承載能力，減小路基的沉降量，保證了公路的正常使用，而且工程造價(jià)比其他樁基節(jié)約率高達(dá)40%，同時(shí)管樁的施工周期短。
5.2預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的適用范圍
目前，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁已經(jīng)廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、橋梁、高層建筑、港口、碼頭、公用工程、市政建設(shè)等工程中。
【參考文獻(xiàn)】：
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