1.前言
軟土地基地區(qū)橋頭跳車現(xiàn)象比較嚴(yán)重，近些年來逐步引入預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工工藝進(jìn)行處理。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁按其沉樁方法的不同，分為錘擊法和靜壓法。在沿海地區(qū)的軟基處理中，一般采用靜壓法。因軟基具有高含水量、高壓縮性、固結(jié)緩慢等特點(diǎn)，為了提高軟土路基承載力，減小路基(特別是橋頭地基)沉降量，采用靜壓預(yù)應(yīng)力砼管樁的方法而形成此工法
2.靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工的相關(guān)概述
2.1工法特點(diǎn)
靜壓預(yù)應(yīng)力砼管樁主要的特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：1)預(yù)壓期短，可確保工期，施工質(zhì)量容易控制，工后沉降小，能有效的消除橋頭跳車的不良影響，處理效果好。2)單樁承載力高，樁長(zhǎng)規(guī)格靈活、適用范圍廣。3)成樁長(zhǎng)度不受施工機(jī)械限制，接樁速度快，施工工效高。4)運(yùn)輸?shù)跹b方便，施工文明，現(xiàn)場(chǎng)整潔，成樁質(zhì)量可靠，監(jiān)理檢測(cè)方便。5)靜壓施工無震動(dòng)、無污染、無噪音，利于環(huán)保。
2.2適用范圍
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁一般適用于橋頭路段或填高大于2米的填方路段。但預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在下列地層情況下不宜使用：存在大面積地下障礙物(如孤石)時(shí)；地層中有堅(jiān)硬夾層時(shí)；填方高度低于2米的路段。
2.3工藝原理
預(yù)應(yīng)力砼管樁與其他抗壓樁一樣，作用在于穿過軟弱的土層，把上部構(gòu)造的荷載傳遞到更密實(shí)的土層上。其主要作用是提高地基承載力，其支撐力是由樁側(cè)摩擦力和樁端阻力兩部分組成。置于土中的樁與其側(cè)面土緊密接觸，樁相對(duì)于土向下位移，產(chǎn)生對(duì)樁向上作用的側(cè)向摩阻力。
3.施工工藝流程及操作要點(diǎn)
3.1工藝流程
靜壓先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的工藝流程如下：施工準(zhǔn)備→測(cè)量定位→壓樁機(jī)就位調(diào)平→管樁吊入壓樁機(jī)夾持腔→夾持管樁對(duì)準(zhǔn)樁位調(diào)直→壓樁至底樁露出地面2.5m～3.0m時(shí)吊入上節(jié)樁與底樁對(duì)齊，夾持上節(jié)樁，壓底樁至樁頭露出地面0.60m～O.80m→調(diào)整上下節(jié)樁，與底樁對(duì)中→電焊接樁、再靜壓、再接樁直至需要深度或達(dá)到一定終壓值，必要時(shí)適當(dāng)復(fù)壓→截樁，終壓前用送樁將工程樁頭壓至地面以下。
3.2操作要點(diǎn)
1)施工準(zhǔn)備。首先對(duì)擬施工的場(chǎng)地水文及地質(zhì)條件進(jìn)行分析比較，充分認(rèn)識(shí)飽和軟土的特性，通過預(yù)鉆排水孔疏排孔深范圍內(nèi)的地下水，降低孔隙水壓力，達(dá)到減少土體位移的目的。其次，當(dāng)壓樁場(chǎng)地距建筑物較近，或距道路及地下管線較近時(shí)，可在樁基施工區(qū)域與管線之間開挖溝寬和溝深1.5m～2.0m左右的防擠溝，保護(hù)建筑、管線及道路。最后，如果壓樁場(chǎng)地存在大面積薄硬層下較厚飽和軟土，壓樁機(jī)無法行走或行走影響成樁質(zhì)量時(shí)，可以用中粗砂置換1.5m～2.5m厚飽和軟土，既利于下部飽和軟土固結(jié)，又便于壓樁機(jī)械行走移位，防止因擠土效應(yīng)致使管樁偏傾及斷樁。
2)測(cè)量定位。由專職測(cè)量人員將施工圖上的樁位通過軸線控制點(diǎn)逐個(gè)施放在壓樁現(xiàn)場(chǎng)，在樁位中心點(diǎn)地面作出醒目標(biāo)志。
3)壓樁機(jī)就位。首先，調(diào)平、管樁吊入壓樁機(jī)夾持腔、夾持管樁對(duì)準(zhǔn)樁位調(diào)直。其次，樁機(jī)就位后進(jìn)行調(diào)整使樁架垂直，按照吊點(diǎn)位置用壓樁機(jī)吊臂將樁喂入壓樁機(jī)內(nèi)，通過啟動(dòng)樁機(jī)將樁瞄準(zhǔn)樁位，開動(dòng)壓力缸將樁壓入土中1m左右停止壓樁，再調(diào)正和校準(zhǔn)樁在各個(gè)方向的垂直度。
4)電焊接樁、適當(dāng)復(fù)壓。目前常用的接樁方法是焊接或機(jī)械連接。分段接樁，要求盡可能采用兩段接樁，不應(yīng)多于三段。應(yīng)避免樁尖接近或處于硬持力層中接樁。上、下節(jié)樁對(duì)稱焊接在接樁鋼帽上，焊完驗(yàn)收后方可繼續(xù)沉樁，管樁接樁時(shí)，要注意新接樁節(jié)與原樁節(jié)的軸線一致，兩施焊面上的泥土、油污、鐵銹等要預(yù)先清刷干凈。上節(jié)樁找正方向后，對(duì)稱點(diǎn)焊4～6點(diǎn)固定，再全面施焊。
5)截樁及送樁
所有高出地面的樁頭都必須截?cái)嗟?。截樁的方法是先用錘子或風(fēng)鎬把樁身四周的砼鑿除，露出主筋，并用切割機(jī)將鋼筋割斷。如果樁頭接近地面，而壓樁力已達(dá)到規(guī)定值，估計(jì)送樁深度不會(huì)超過設(shè)計(jì)允許值時(shí)可以送樁。在靜力壓樁施工中，不允許用“樁對(duì)樁”進(jìn)行送樁作業(yè)，應(yīng)采用專用送樁器。
4.材料與設(shè)備
4.1材料
1)水泥應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于R42.5級(jí)的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥；2)粗骨料粒徑在5mm～20mm間且要求巖石強(qiáng)度在50MPa以上，細(xì)骨料宜采用潔凈的中粗砂，細(xì)度模數(shù)在2.3～3.4間，砂石必須篩洗潔凈；混凝土水灰比0.3左右，水泥用量500kg/m3左右，砂率控制在32～36%間，摻入高效減水劑，混凝土的坍落度約在30mm～50mm。3)預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)采用9φD7.1低松弛異形鋼棒，螺旋筋采用4φ4b的乙級(jí)冷拔低碳鋼絲；端部錨固鋼筋、架力圈宜采用低碳鋼熱軋圓盤條和鋼筋混凝土熱軋帶肋鋼筋。
4.2設(shè)備
頂壓式靜力壓樁機(jī)、電焊機(jī)、切割機(jī)等。
5.其他措施
5.1安全措施
嚴(yán)格遵守《建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程》和地方有關(guān)施工現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)管理規(guī)定。并且認(rèn)真貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的方針，根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定、條例，從事施工的各級(jí)人員，必須持證上崗，各級(jí)機(jī)械操作人員，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，無證上崗、酒后上崗，違章作業(yè)造成事故的追究當(dāng)事人直接責(zé)任。施工中，壓樁機(jī)械進(jìn)場(chǎng)及壓樁施工過程中，嚴(yán)格按樁機(jī)操作規(guī)程操作，嚴(yán)禁違規(guī)操作。施工現(xiàn)場(chǎng)按符合防火、防風(fēng)、防雷、防觸電等安全規(guī)定及安全施工要求進(jìn)行布置，并完善各種安全標(biāo)識(shí)。建立完善的施工安全保證體系，加強(qiáng)施工作業(yè)中的安全檢查，確保作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。
5.2環(huán)保措施
在工程施工過程中嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和規(guī)章，加強(qiáng)對(duì)施工燃油、工程材料、設(shè)備、廢水、生產(chǎn)生活垃圾、棄渣的控制和治理，并由項(xiàng)目工程師按國(guó)家或地方有關(guān)施工環(huán)保措施及企業(yè)環(huán)境管理體系要求，進(jìn)行必要的培訓(xùn)；設(shè)立專用排水溝，對(duì)施工污水進(jìn)行有序集中排放，認(rèn)真做好無害化處理，從根本上防止施工污水亂流；定期清運(yùn)施工棄渣及其它工程材料運(yùn)輸過程中的防散落與沿途污染措施，減少施工噪聲的要求，將混凝土施工噪聲控制在允許范圍之內(nèi)，同時(shí)盡量避免夜間施工。
5.3效益分析
該技術(shù)綜合復(fù)合地基進(jìn)行軟基加固的優(yōu)點(diǎn)，可以快速有效地對(duì)橋頭路段，涵背路段軟基進(jìn)行處理，是國(guó)內(nèi)先進(jìn)的軟基處理技術(shù)。本工法能有效提高軟土地基承載力，減小地基的沉降量，且施工工期短，預(yù)壓周期短，工后沉降量小，穩(wěn)定性好。
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