摘要：本文結(jié)合溫州繞城公路過程中路基段出現(xiàn)百米范圍的滑塌，由專家評(píng)審所確定的預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)，對(duì)其施工方案的詳細(xì)評(píng)定和施工技術(shù)細(xì)化，施工質(zhì)量控制等方面，確保施工技術(shù)的合理和有效性。
1工程概況
溫州繞城高速公路線路跨越丘陵與海積平原地貌單元，底層巖性復(fù)雜，工程地質(zhì)條件差異大。海積平原區(qū)表部為粘土、亞粘土，軟塑～硬塑，厚度0.3～3.6m，以下為淤泥，厚度5～30.0m，近山前厚度變薄。該層淤泥具有高含水量、高壓縮性、易變形、承載能力低的特性，工程地質(zhì)條件差。并由于前期勘察缺乏較為完善的詳細(xì)地質(zhì)資料，在施工過程中，在路基K21+815~K21+910段發(fā)生路基滑塌，經(jīng)過專家評(píng)審并最終確定采用預(yù)應(yīng)力管樁對(duì)滑坡范圍進(jìn)行地基處理。
2方案優(yōu)化
結(jié)合溫州繞城高速公路的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)整理專家評(píng)審結(jié)論性建議，并采取主要技術(shù)措施：運(yùn)用計(jì)算軟件建模，分析預(yù)應(yīng)力管樁在地質(zhì)條件差的情況下，分析其變形的大小和特點(diǎn)，從而在理論計(jì)算上找到確保預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)的質(zhì)量和施工安全的依據(jù)。
?。?）地下水控制：充分論證和預(yù)測(cè)地下水對(duì)環(huán)境影響的變化，并采取必要的措施，如降水井等。在基坑內(nèi)部設(shè)置地下水位測(cè)量點(diǎn)，每天掌控其變化數(shù)據(jù)，特別是大雨過后加密測(cè)量，確保地下水位變化不影響施工質(zhì)量與安全。
（2）土方開挖：采用分段分層進(jìn)行，必須在上層錨桿施工完畢后才能進(jìn)行下層土方開挖。
（3）施工監(jiān)測(cè)：設(shè)置管樁測(cè)斜孔，以實(shí)時(shí)獲得埋置于土中的管狀測(cè)斜位移，據(jù)其大小和發(fā)展情況掌握管樁受力情況，從而為管樁基礎(chǔ)的安全保護(hù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
3擠土效應(yīng)與振動(dòng)影響
靜壓法施工預(yù)應(yīng)力管樁屬于擠土類型，往往由于沉樁時(shí)使樁四周的土體結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)，改變了土體的應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生擠土效應(yīng)；樁機(jī)施工過程中焊接時(shí)間過長(zhǎng)；樁的接頭較多而且焊接質(zhì)量不好或樁端停歇在硬夾層；施工方法與施工順序不當(dāng)，每天成樁數(shù)量太多、壓樁速率太快、布樁過多過密，加劇了擠土效應(yīng)。
防治方法：
（1）控制布樁密度，對(duì)樁距較密部分的管樁可采用預(yù)鉆孔沉樁方法，孔徑約比樁徑小50－100MM，深度宜為樁長(zhǎng)的1/3－1/2，施工時(shí)應(yīng)隨鉆隨打；或采用間隔跳打法，但在施工過程中嚴(yán)禁形成封閉樁。
?。?）控制沉樁速率，一般控制在1m/min左右；并制定有效的沉樁流水路線，并根據(jù)樁的入土深度，宜先長(zhǎng)后短、宜先高后低，若樁較密集，且距建筑物較遠(yuǎn)，場(chǎng)地開闊時(shí)，宜從中間向四周進(jìn)行；若樁較密集，場(chǎng)地狹長(zhǎng)，兩端距建筑物較遠(yuǎn)時(shí)，宜從中間向兩端進(jìn)行；若樁較密集，且一側(cè)靠近建筑物時(shí)，宜從相鄰建筑物的一側(cè)開始，由近向遠(yuǎn)進(jìn)行；樁數(shù)多于30根的群樁基礎(chǔ)，應(yīng)從中心位置向外施打；承臺(tái)邊緣的樁，待承臺(tái)內(nèi)其他樁打完并重新測(cè)定樁位后，再插樁施打；有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的深基坑中的靜壓管樁，宜先壓樁后再做基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，這樣的施工順序可以避免由于基坑四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)使壓樁的土體無法擴(kuò)散，造成先施工的管樁被后施工的管樁擠上來，使樁的承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，又避免了在基坑的壓樁過程中土體擴(kuò)散而擠壞四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)及降低基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的止水效果；同時(shí)應(yīng)對(duì)日成樁量進(jìn)行必要的控制。
?。?）設(shè)置袋裝砂井或塑料排水板，消除部分超孔隙水壓力，減少擠土現(xiàn)象；設(shè)置隔離板樁或地下連續(xù)墻；開挖地面排土溝，消除擠土效應(yīng)。
?。?）沉樁過程中應(yīng)加強(qiáng)臨近建筑物、地下管線的觀測(cè)、監(jiān)護(hù)，對(duì)靠近特別重要的管線及建筑物處可改其它樁型。
（5）控制施工過程中停歇時(shí)間，避免由于停歇時(shí)間過程，摩阻力增大影響樁機(jī)施工，造成沉樁困難。同時(shí)，應(yīng)避免在砂質(zhì)粉土、砂土等硬土層中焊接，制定合理的樁長(zhǎng)組合。樁機(jī)施工時(shí)應(yīng)注意同一承臺(tái)內(nèi)的群樁，需接樁的接頭不宜在同一截面內(nèi)，應(yīng)相互錯(cuò)開，避免產(chǎn)生土壓力以及水壓力效應(yīng)較大時(shí)，對(duì)整體樁身產(chǎn)生剪切破壞；同時(shí)應(yīng)認(rèn)真查看地質(zhì)報(bào)告，了解土層分布情況，合理確定樁體組合長(zhǎng)度，避免接頭處于土層分界處及土層活動(dòng)較多處，以防土層活動(dòng)時(shí)對(duì)樁身的破壞。
4施工準(zhǔn)備階段控制要求
?。?）布置樁位：首先，施工單位組織人員對(duì)路基滑塌范圍進(jìn)行場(chǎng)地清理，并按設(shè)計(jì)要求圈定治理范圍。并將橫斷面做成4%的橫向排水坡。場(chǎng)地平整后，應(yīng)鋪設(shè)25～45cm厚的工作墊層，按樁點(diǎn)設(shè)計(jì)布置圖放樣布點(diǎn)。
?。?）地質(zhì)復(fù)核：由勘察設(shè)計(jì)單位提供的地質(zhì)資料，并結(jié)合地質(zhì)鉆機(jī)在樁位處鉆取芯樣，至基巖面停止，以復(fù)核管樁樁長(zhǎng)。若出現(xiàn)不良地質(zhì)，或與勘察資料不符合時(shí)，會(huì)同設(shè)計(jì)單位聯(lián)系確定特殊段的合理樁長(zhǎng)。
（3）預(yù)應(yīng)力管樁材料要求：采用專家確定的PHC預(yù)應(yīng)力管樁，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C80，樁徑規(guī)格30cm，壁厚70mm。
?。?）預(yù)應(yīng)力管樁材料驗(yàn)收：進(jìn)場(chǎng)預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)檢查合格證或檢驗(yàn)報(bào)告等質(zhì)量證明文件。其質(zhì)量和規(guī)格必須符合設(shè)計(jì)要求，樁的棱角破損深度應(yīng)控制在10mm以內(nèi)，其總長(zhǎng)度不大于40cm；樁不得有裂縫（表面伸縮裂縫除外）。
?。?）預(yù)應(yīng)力管樁施工機(jī)械設(shè)備機(jī)具配備核查。
5施工過程階段控制要求
?。?）樁基就位：打樁設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后，施工操作人員進(jìn)行安裝調(diào)試，然后移機(jī)至設(shè)計(jì)樁位處就位。樁架安裝時(shí)采用方向相互正交的兩臺(tái)對(duì)打樁基進(jìn)行垂直度調(diào)整，保證導(dǎo)桿垂直。
?。?）插樁：起吊預(yù)制樁，對(duì)準(zhǔn)樁中心，將樁錘壓住樁頂，檢查柱錘、樁帽和樁的中軸線是否一致。
?。?）沉樁：先靠樁及錘的自重下沉，待樁身下沉穩(wěn)定后，再采用錘擊下沉，每跟樁的沉樁作業(yè)一次完成，不可中途停頓過久，避免土的摩阻力恢復(fù)后繼續(xù)下沉困難。沉樁過程中，采用經(jīng)緯儀經(jīng)常檢查校核，隨時(shí)保持導(dǎo)桿的垂直度，防止便宜。打入樁采用設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高控制，用貫入度進(jìn)行校核。
?。?）接樁：打入樁需接樁時(shí)，上下節(jié)樁露出地面約1米時(shí)施做。接樁時(shí)，上下節(jié)樁軸線的偏斜控制在3‰～5‰之內(nèi)，各節(jié)偏斜反向錯(cuò)開，施工時(shí)按設(shè)計(jì)要求焊接接樁。為避免接線時(shí)軸線偏移，在下接樁頭上安裝導(dǎo)向箍，引導(dǎo)上節(jié)樁就位。焊接后對(duì)其焊縫外表面進(jìn)行清理并補(bǔ)涂防腐蝕材料。
（5）送樁：樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高低于地面標(biāo)高時(shí)，需進(jìn)行送樁。送樁桿上做好做好尺寸標(biāo)志，便于測(cè)讀樁頂標(biāo)高，控制樁的入土深度。送樁桿與樁頂?shù)慕佑|面間加硬木襯墊，防止樁頂擊碎。送樁桿與樁頂接觸面保持密貼。送樁達(dá)到深度后，及時(shí)將送樁桿拔出并回填孔洞。
?。?）驗(yàn)樁：當(dāng)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高高于施工現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)高或與施工現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)高相同時(shí)，打樁完畢后進(jìn)行施工質(zhì)量驗(yàn)收。當(dāng)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高低于施工場(chǎng)地標(biāo)高時(shí)，讓每根樁的樁頂打至場(chǎng)地標(biāo)高時(shí)先進(jìn)性一次中間驗(yàn)收，待全部樁打完并開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再做全面檢驗(yàn)，在驗(yàn)收前，不得切取樁頂。
6施工質(zhì)量問題控制要點(diǎn)與預(yù)防措施
?。?）主要施工質(zhì)量檢驗(yàn)。
管樁施工完畢后，樁頂高差應(yīng)控制在15cm以內(nèi)，各工點(diǎn)單樁載荷試驗(yàn)應(yīng)不少于三根，高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)數(shù)量不少于總樁數(shù)的0.5%，小應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)數(shù)量不少于總樁數(shù)的5%。
?。?）施工工藝質(zhì)量控制要求
施工中管樁施工的樁位、傾斜度的偏差、檢驗(yàn)數(shù)量滿足規(guī)范要求。
?。?）收錘標(biāo)準(zhǔn)以達(dá)到樁端持力層、最后貫入度為控制標(biāo)準(zhǔn)，在正常情況下，最后灌入度按2mm/擊控制。但當(dāng)深度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)查清原因，采用換錘或輔以射水等措施，成樁至設(shè)計(jì)深度。
?。?）樁長(zhǎng)原則上必須穿過軟弱層至硬底，長(zhǎng)徑比不宜大于100。
（5）接樁均采用鋼端板焊接方法焊接。密切注意焊好后的樁接頭應(yīng)自然冷卻后方可施打。焊接處的強(qiáng)度不應(yīng)低于出廠的強(qiáng)度。
?。?）施工場(chǎng)坪應(yīng)盡量平整，尤其是橫斷面方向應(yīng)做成約4%的橫向排水坡。場(chǎng)地平整后，應(yīng)鋪設(shè)30～50cm厚的工作墊層，清土和截樁時(shí)，不得造成樁頂標(biāo)高以下樁身斷裂和擾動(dòng)樁間土。
?。?）必須加強(qiáng)地表變形監(jiān)測(cè)，在線路中心、路基量測(cè)坡腳、以及坡腳外6～10m各設(shè)一排觀測(cè)樁，縱向間距不大于50m，過渡段范圍及非均質(zhì)地區(qū)應(yīng)加密觀測(cè)坡面。施工期間必須每天進(jìn)行地表變形監(jiān)測(cè)，實(shí)測(cè)地表變形量，量測(cè)精度不大于1mm，并做好詳細(xì)記錄，以備路基沉降分析用。
?。?）管樁施工完畢后，樁頂高差應(yīng)控制在15cm以內(nèi)。
（9）施工注意事項(xiàng)：第一節(jié)管樁起吊就位插入地面的垂直度偏差不得大于0.5%，并宜用長(zhǎng)條水準(zhǔn)尺或其他測(cè)量?jī)x器校正；必要時(shí)，宜拔出重插。施打中，樁錘、樁帽、樁身中心線應(yīng)重合。當(dāng)樁身傾斜率超過0.8%時(shí)，應(yīng)找出原因應(yīng)設(shè)法糾正；當(dāng)樁尖進(jìn)入較硬土層后，嚴(yán)禁采用移動(dòng)樁架等強(qiáng)行會(huì)扳的方法糾偏。在較厚的粘土、粉質(zhì)粘土層中施打管樁，不宜采用大流水打樁施工方法，應(yīng)將每一根樁一次連續(xù)性打倒底部，盡量減少間歇時(shí)間。如實(shí)、及時(shí)、準(zhǔn)確地做好旁站監(jiān)理記錄。
（10）對(duì)發(fā)生“假極限”、“吸入”、上浮、下沉現(xiàn)象和射水下沉樁必須進(jìn)行復(fù)打。
7沉降變形觀測(cè)
由于溫州繞城高速公路的設(shè)計(jì)流量加大，且南方降雨較大，為保證施工的安全，同時(shí)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)和施工的合理性，同時(shí)需要對(duì)處理過程中進(jìn)行地表變形觀測(cè)。通過專家論證之后，調(diào)整設(shè)計(jì)與施工方案，使路基達(dá)到規(guī)定的變形控制要求，分析、推算出施工沉降和最后沉降，確保地基處理加固后的效果滿足工程要求。
8小結(jié)
本工程通過上述要點(diǎn)及措施的有效落實(shí)，特別是先對(duì)滑坡后及時(shí)采取有效的控制措施，保證了施工在后續(xù)治理過程的及時(shí)性，一方面有效地減少了滑坡范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，另一方面采用合理的施工技術(shù)，降低了預(yù)應(yīng)力管狀的抗壓能力，保證了預(yù)應(yīng)力管樁的施工質(zhì)量。為溫州繞城高速公路的通車運(yùn)營(yíng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和后續(xù)保障，也提高了施工單位的品牌效應(yīng)和克服困難的信心。
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