1、引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，基本建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，高速鐵路的普及成為必要。京津客運(yùn)專線的成功運(yùn)營，標(biāo)志著我國高速鐵路發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。350Km/h的速度大大催進(jìn)了我國的同城效應(yīng)，加快了走廊經(jīng)濟(jì)帶的形成，促進(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展。為滿足高鐵對(duì)速度的需求，有效控制路基沉降顯得尤為重要。管樁復(fù)合地基加固處理就可以達(dá)到這一目的。管樁沉樁方法有多種，在我國國內(nèi)的施工方法有：錘擊法、靜壓法、震動(dòng)法、射水法、預(yù)鉆孔法及中掘法等。本工程地質(zhì)主要為堅(jiān)硬的粘性土層；粗角礫石；較厚的全風(fēng)化巖層；強(qiáng)風(fēng)化巖層，適宜錘擊法施工。同時(shí)錘擊法施工具有施工簡單、施工速度快，工期短，質(zhì)量容易控制，工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。此施工方法適合打造“石武速度”的施工理念。因此我們結(jié)合本工程的實(shí)際情況選用柴油打樁機(jī)錘擊法施工。
2、工程概況
DK942+035~DK942+067段路基位于駐馬店市確山縣大宋莊特大橋橋尾，屬于第四系上更新統(tǒng)沖洪積層。地下水主要為第四系粗角礫土層為主要含水層，地下水主要為空隙潛水。按地質(zhì)資料自上至下依次為：粉質(zhì)粘土；粗角礫土、碎石土；云母片巖。根據(jù)本工程的設(shè)計(jì)要求，本段采用樁徑為0.4米的預(yù)應(yīng)力管樁加固，其中：DK942+035~DK942+051.83段橫向樁間距2.3米，縱向樁間距2.3米，樁長21.3~22.6米；DK942+051.83~DK942+067段橫向樁間距2.5米，縱向樁間距2.5米，樁長22.6~17.2米，按正方形布置。樁頂設(shè)C30鋼筋混凝土現(xiàn)澆樁帽，設(shè)0.6米厚碎石墊層，內(nèi)鋪設(shè)二層雙向經(jīng)編土工格柵，形成復(fù)合地基加固，復(fù)合地基加固承載力為440KPa。
3、管樁介紹
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁可分為后張預(yù)應(yīng)力管樁和先張法預(yù)應(yīng)力管樁，主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成。
管樁的分類：(1)按混凝土強(qiáng)度等級(jí)和壁厚分為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁代號(hào)為PC，薄壁管樁代號(hào)為PTC，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁代號(hào)為PHC。PC樁的混凝土強(qiáng)度不得低于C50砼，PTC樁強(qiáng)度等級(jí)不得低于C60，PHC樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C80。
管樁按樁身抗裂彎矩的大小分為A型、AB型、B型和C型樁4種。A型樁的有效預(yù)應(yīng)力約為4.0N/mm2，AB型約為6.0N/mm2，B型約為8.0N/mm2，C型約為10.0N/mm2，打樁時(shí)樁身混凝土可有效地抵抗拉應(yīng)力，所以，對(duì)于一般建設(shè)工程，選用我國規(guī)定的A或AB型的管樁。
管樁的型號(hào)標(biāo)示為：PHC-A400-90-12。其意義為：該管樁是預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，樁身抗裂彎矩為A型，樁外徑為400mm，壁厚為90mm，樁長為12m。
4、復(fù)合地基加固機(jī)理
復(fù)合地基加固是指在天然地基處理過程中，下部土體得到豎向增強(qiáng)體“管樁”的加強(qiáng)形成復(fù)合地基加固區(qū)，在樁頂?shù)玫剿较蛟鰪?qiáng)體“褥墊層”的加強(qiáng)形成復(fù)合地基加固區(qū)。褥墊層的結(jié)構(gòu)形式自下向上依次為：0.2米厚碎石墊層+一層不小于250KN/M的雙向經(jīng)編土工格柵+0.05米厚砂墊層+0.15米厚碎石墊層+一層不小于250KN/M的雙向經(jīng)編土工格柵+0.05米厚砂墊層+0.15米厚碎石墊層。
褥墊層、管樁及樁間土三者共同作用形成的復(fù)合地基具有置換作用、擠密作用和對(duì)土的約束作用等復(fù)合地基效應(yīng)。當(dāng)褥墊層承受上部填土產(chǎn)生的豎向荷載時(shí)，褥墊層通過適當(dāng)?shù)淖冃我砸欢ū壤龑⒇Q向荷載分配給管樁及樁間土，形成了一個(gè)復(fù)合地基的受力整體，共同承擔(dān)上部基礎(chǔ)傳來的荷載，這就可以有效地減少地基沉降。
5、管樁施工工藝流程
6、管樁施工注意事項(xiàng)
6.1樁位控制
根據(jù)項(xiàng)目部測量人員測放的控制樁位，測放出各個(gè)樁的位置，并保護(hù)好控制樁或者將其轉(zhuǎn)到不受打樁影響地段，便于施工過程中及時(shí)檢查復(fù)核。如果發(fā)現(xiàn)控制樁有被破壞的痕跡，立即和項(xiàng)目部聯(lián)系及時(shí)復(fù)測。
6.2探樁
管樁入土前，應(yīng)先清理樁位處工作墊層中的石塊，防止樁入土?xí)r偏位。樁位放樣后先人工進(jìn)行探樁，在樁位處用鋼管探測地下有無障礙物。發(fā)現(xiàn)地下障礙物及時(shí)排除，以防止造成樁偏位、管塞及樁壓不下去等施工質(zhì)量事故。
6.3吊樁
先將管樁從堆放點(diǎn)用吊車，水平吊運(yùn)到樁架附近，再利用樁機(jī)上專門設(shè)置的起樁重鉤及卷揚(yáng)機(jī)吊樁就位。管樁吊起時(shí)要控制其速度，嚴(yán)禁快速吊起使管樁與樁機(jī)碰撞，損壞管樁。吊車平吊運(yùn)移管樁采用兩頭勾頭法或2點(diǎn)綁扎法。采用2點(diǎn)綁扎法其綁扎起吊點(diǎn)位置離樁端0.207L（L為管樁長度）。機(jī)架上附設(shè)起重勾吊樁就位時(shí)，采用一點(diǎn)綁扎法，其綁扎起點(diǎn)位置離樁端0.31L（L為管樁長度）。
6.4插樁（植樁）
將封口型樁尖焊接成十字或圓錐型后，起吊提升到垂直狀態(tài)，將樁上頭套入錘頭下部固有送樁器，然后將樁尖準(zhǔn)確的放在樁位上，先用樁錘自重將樁插入地下30~50cm，樁身穩(wěn)定后，調(diào)正樁身、樁錘、樁帽的中心線重合，使之與打入方向成一直線。緩緩施工將樁插入土中1.5m左右位置，停止施壓。在機(jī)架前，選擇成90的兩個(gè)方向，各距機(jī)架25m左右處，架設(shè)經(jīng)緯儀，檢查調(diào)直樁身垂直度?？刂浦矘稑渡泶怪倍绕钤?.5%以內(nèi)。
6.5打（沉）樁
沉樁前應(yīng)選用15cm厚的直紋木墊作為錘墊，樁墊用麻袋、木夾板，壓縮后厚度不小于12cm，錘擊過程中經(jīng)常檢查及時(shí)更換。沉樁時(shí)，繼續(xù)用兩臺(tái)經(jīng)緯儀交叉檢查樁身垂直度，邊校正樁身垂直度邊往下沉樁，避免由于樁身傾斜產(chǎn)生管樁損壞。不得采用頂拉樁頭、樁身等強(qiáng)行糾偏方法。樁身傾斜率超過0.8%時(shí)，應(yīng)找出原因并進(jìn)行糾正。初打時(shí)關(guān)閉供油泵油門，使錘冷打。當(dāng)貫入度小于100mm/擊時(shí)，在開啟油門正常打樁，正常打樁采用重錘低擊。錘落距控制在1.5m以內(nèi)。打樁應(yīng)連續(xù)施打不宜停歇時(shí)間過長，防止樁周圍土固結(jié)，增大沉樁阻力，遇到下列情況應(yīng)該停止打樁，經(jīng)分析研究并采用措施后方可以繼續(xù)施工：
①、貫入度發(fā)生急劇變化或者打樁機(jī)的振幅異常；
②、樁身突然傾斜位移或者錘擊時(shí)打樁機(jī)有嚴(yán)重回彈；
③、樁頭破碎或樁身開裂；
④、附近地面有嚴(yán)重的隆起現(xiàn)象；
⑤、打樁架發(fā)生傾斜或晃動(dòng)。
6.6接樁
管樁接樁采用鋼端板焊接法焊接。其入土部分樁段的樁頭宜高出地面0.5~1.0m。當(dāng)樁沉入到接樁位置仍有下滑趨勢時(shí)，則采用鋼夾板將樁夾持住后在進(jìn)行接樁工序。在接樁前一定要將上下段樁剛端板刷洗干凈，露出金屬色，同時(shí)利用經(jīng)緯儀使上下節(jié)樁軸線一致。上下樁段的中心線偏差不大于2mm，節(jié)點(diǎn)彎曲失高不得大于樁段的0.01%。如果上下樁接頭處間隙較大，則先用楔形鐵片填實(shí)，然后進(jìn)行焊接，接樁鐵件應(yīng)做防腐處理。拼接處坡口槽電焊分三次對(duì)稱焊接，焊縫連續(xù)飽滿，焊接處的強(qiáng)度不應(yīng)低于出廠的強(qiáng)度，焊后清除焊渣，檢查焊縫飽滿程度，施焊完畢，自檢合格后請(qǐng)監(jiān)理等有關(guān)人員進(jìn)行檢查。合格后，自然冷卻后在施打。待樁沉入到距地面1.0m左右時(shí)，停止沉樁，吊上第三節(jié)樁，采用同樣工藝將上下段樁焊接完畢后，繼續(xù)沉樁至樁身設(shè)計(jì)標(biāo)高。
6.7收錘標(biāo)準(zhǔn)
打入樁采用樁長和貫入度雙控制，以設(shè)計(jì)樁長為主，貫入度為輔。最后貫入度的確定需根據(jù)試驗(yàn)樁的結(jié)果，用水準(zhǔn)儀測量樁頂標(biāo)高，樁頂標(biāo)高控制在-5cm至+10cm之間，確定最后1m每10擊的下沉量和總錘擊數(shù)。
6.8沉樁施工記錄
沉樁時(shí)詳細(xì)、準(zhǔn)確的填寫沉樁記錄。記錄每米的錘擊數(shù)，距設(shè)計(jì)標(biāo)高2-3m時(shí)則以30cm為單位記錄錘擊數(shù)、最后連續(xù)錘擊3陣每陣10擊的貫入度及樁頂標(biāo)高。
6.9截割樁頭
截割樁頭宜采用電動(dòng)鋸樁器。若無專用鋸樁器，應(yīng)采用截樁導(dǎo)向箍箍住截樁部位、用風(fēng)鎬或手工鑿子沿截樁導(dǎo)向箍上緣鑿去管樁預(yù)應(yīng)力鋼棒外面混凝土、電割切斷鋼棒后將樁頭截?cái)唷?yán)禁采用大錘橫向敲擊或強(qiáng)行扳拉截樁。
6.10混凝土樁帽施工
沉樁完成并經(jīng)檢查合格后，按設(shè)計(jì)要求綁扎樁帽鋼筋，澆注樁帽鋼筋砼。與樁帽相連的樁面應(yīng)平整并且水平，深入樁帽中不少于5cm。樁帽尺寸見施工圖紙。
7、質(zhì)量檢驗(yàn)
7.1樁位驗(yàn)收：
打樁后要及時(shí)進(jìn)行驗(yàn)收，并按照設(shè)計(jì)頻率和參數(shù)要求進(jìn)行低應(yīng)變和單樁承載力試驗(yàn)，檢查結(jié)果樁位偏差均在0.05米以內(nèi)，樁身垂直度在0.8%以內(nèi)，經(jīng)檢測本段管樁完全符合設(shè)計(jì)要求。
7.2低應(yīng)變樁身完整性檢測
本段路基施工完成管樁226根，低應(yīng)變無損檢測24根，其中I類樁24根，占所檢測樁總數(shù)的100%；無II類、III類及Ⅳ類樁。預(yù)制管樁工程施工質(zhì)量合格。
7.3管樁單樁承載力檢測
本段路基單樁承載力共檢測3根樁，檢測結(jié)果如下表：
上述3組試驗(yàn)，復(fù)合地基最大荷載為880kpa；對(duì)應(yīng)復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值≥440kpa。從試驗(yàn)曲線看，均未出現(xiàn)第二拐點(diǎn)。復(fù)合地基最大沉降量11.73mm，最小承壓板寬度6%。其復(fù)合地基承載力特征值為440kpa。因此上述預(yù)置管樁基礎(chǔ)工程質(zhì)量達(dá)到復(fù)合地基承載力440kpa的設(shè)計(jì)要求，預(yù)制管樁基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量合格。
8、沉降觀測
經(jīng)過對(duì)本段路基不間斷的沉降觀測得知：①、該段路基沉降板沉降量在-2.85mm～5.92mm之間，觀測樁沉降量在-0.86mm～1.51mm之間；
?、?、該段路基填筑完成后，沉降板沉降增量為-1.15mm～1.89mm，觀測樁沉降增量為-0.97mm～1.44mm，沉降板沉降波動(dòng)范圍為：0.52mm～2.89mm，觀測樁沉降波動(dòng)范圍為：0.10mm～1.29mm，本段路基所以測點(diǎn)最后四期（且觀測時(shí)間不少于一個(gè)月）沉降觀測數(shù)據(jù)未出現(xiàn)持續(xù)下沉的情況，該對(duì)段路基所有測點(diǎn)均滿足路基沉降評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)2，直接判斷其處于穩(wěn)定階段。
9、結(jié)語
管樁作為樁基礎(chǔ)的一個(gè)主要形式被廣泛應(yīng)用在工業(yè)與民用建筑、多層至高層建筑、鐵路、公路、橋梁、灌口碼頭、高速公路等領(lǐng)域。眾所周知基礎(chǔ)是建筑物的根本，其施工質(zhì)量直接關(guān)系著建筑物的安全，希望本文能給錘擊法施工的管樁提供參考。從而更好的推動(dòng)管樁在路基加固中的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
[1]徐至鈞，李智宇，張亦農(nóng)．預(yù)應(yīng)力混凝土管樁設(shè)計(jì)施工及應(yīng)用實(shí)例．中國建筑工業(yè)出版社，2009．
[2]JGJ94-94，建筑樁基技術(shù)規(guī)范．
[3]客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)(鐵建設(shè)[2005]160號(hào))．
[4]客運(yùn)專線鐵路路基工程施工技術(shù)指南(TZ212-2005)．
[5]鐵建設(shè)[2007]47號(hào)．新建時(shí)速300km～350km客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定(上、下
冊(cè))[M]．北京：中國鐵道出版社，2007．
[6]TB1003522006，J15822006，鐵路特殊路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．
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