【摘要】預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是一種采用先張法預(yù)應(yīng)力工藝，經(jīng)離心成型、常壓高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)后制成的空心筒體細(xì)長(zhǎng)混凝土預(yù)制構(gòu)件，其有筒體型混凝土樁身、端頭板及鋼套箍板等構(gòu)成，該種管樁具有生產(chǎn)穩(wěn)定、質(zhì)量可靠、樁身混凝土強(qiáng)度高、耐捶打性好、貫穿能力強(qiáng)、單樁承載能力高、對(duì)不同地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)、運(yùn)輸?shù)跹b方便、施工速度快、工期短、施工現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)潔和成樁質(zhì)量檢測(cè)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，同時(shí)其在高速公路拓寬工程中，預(yù)應(yīng)力管樁作為一種有效的處理手段，對(duì)縮短施工工期、降低工程造價(jià)以及改善橋頭跳車現(xiàn)象具有十分重要的意義。
1.預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)
1.1底板清理
先將地表雜草、樹(shù)根、耕植土等清除，并將施工區(qū)域內(nèi)高空、地上以及地下障礙物清除，之后進(jìn)行場(chǎng)地平整、壓實(shí)，可先將地表土25cm翻松，摻加石灰后整平壓實(shí)，壓實(shí)厚度不小于20cm。壓路機(jī)碾壓的方式以保證密實(shí)度，碾壓時(shí)應(yīng)遵循先輕后重、先穩(wěn)后振、先慢后快、先邊后中、先高后低的原則進(jìn)行，并避免走走停停、隨意調(diào)頭等現(xiàn)象，最終碾壓成型后的路基應(yīng)形成不小于2%的外向橫坡，碾壓完成后應(yīng)在路基外側(cè)開(kāi)挖臨時(shí)排水邊溝，該邊溝不能和農(nóng)田排灌溝渠共用。
1.2測(cè)量放樣
交樁復(fù)測(cè)：是指對(duì)設(shè)計(jì)資料的交樁點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，之后按照施工需要進(jìn)行控制網(wǎng)加密，控制點(diǎn)應(yīng)選擇范圍內(nèi)地勢(shì)較高部位，以保證其通視良好，控制點(diǎn)選定后應(yīng)按照一級(jí)導(dǎo)線要求經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)和導(dǎo)線閉合的平差計(jì)算來(lái)確定整個(gè)工程范圍內(nèi)控制點(diǎn)坐標(biāo)。其高程控制點(diǎn)應(yīng)按照四等水準(zhǔn)要求進(jìn)行加密，水準(zhǔn)點(diǎn)間距以測(cè)高不加轉(zhuǎn)點(diǎn)為原則，且該水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在施工范圍外不影響施工，施工過(guò)程中應(yīng)定期對(duì)其進(jìn)行復(fù)核，其一旦受到破壞則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行引測(cè)補(bǔ)充；施工放樣：放樣前應(yīng)先對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)確保其精確性，放樣一般利用經(jīng)過(guò)復(fù)核的控制點(diǎn)采用極坐標(biāo)法復(fù)設(shè)樁位，在每個(gè)樁位確定好后應(yīng)經(jīng)監(jiān)理方復(fù)核，并應(yīng)做好定位記錄和技術(shù)復(fù)核記錄，對(duì)確定的樁位應(yīng)用消石灰作出樁位的圓形標(biāo)記，圓心位置用小木樁作為標(biāo)記，并應(yīng)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)以防破壞。
1.3管樁運(yùn)輸、起吊
由于管樁長(zhǎng)細(xì)比大、自重大，因此在運(yùn)輸及起吊過(guò)程中產(chǎn)生的動(dòng)荷載宜使管樁產(chǎn)生環(huán)裂，因此起吊一般應(yīng)采用二端起吊法，在運(yùn)輸過(guò)程中期懸臂不超過(guò)1.5m，在汽車運(yùn)輸時(shí)應(yīng)分層疊放并錯(cuò)位布置。
1.4樁機(jī)就位及調(diào)平
在進(jìn)行樁機(jī)就位時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)樁位，并保證其垂直穩(wěn)定不發(fā)生傾斜，為保證壓入樁的垂直度，在壓樁前應(yīng)將樁機(jī)機(jī)身調(diào)平，之后通過(guò)四個(gè)升降手柄配合觀察裝在操作臺(tái)面板上的全方向水平儀是否對(duì)零，以保證其調(diào)節(jié)平整。
1.5起吊及穩(wěn)樁
先拴好起吊用的鋼絲繩和鎖具，用鎖具在樁位上部約50cm部位將其捆綁，之后啟動(dòng)機(jī)器起吊預(yù)制樁使樁尖垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心后緩慢下放，待樁插入樁位一定深度后再使樁垂直穩(wěn)定，單樁一般采用經(jīng)緯儀進(jìn)行雙向校正，樁體插入時(shí)垂直度偏差不應(yīng)超過(guò)0.5%，在樁打入前應(yīng)在樁的側(cè)面或樁架上設(shè)置標(biāo)尺以便于在施工過(guò)程中觀測(cè)、記錄。
1.6壓樁
用鋼繩綁住樁身單點(diǎn)起吊，小心移人樁機(jī)，然后調(diào)平樁機(jī)，開(kāi)動(dòng)縱橫兩向油缸移動(dòng)樁機(jī)調(diào)整對(duì)中，同時(shí)利用相互垂直的兩個(gè)方向經(jīng)緯儀檢查垂直度。待第一節(jié)樁入土30～50cm后應(yīng)檢查和校正垂直度，將其控制在0.5%范圍內(nèi)，在開(kāi)動(dòng)壓樁裝置后應(yīng)記錄壓樁時(shí)間和壓力表讀數(shù)，壓樁應(yīng)保持連續(xù)并控制壓樁速度在1～2m/min范圍內(nèi)，且最大壓樁力不得大于單樁強(qiáng)度的豎向承載力設(shè)計(jì)值，壓樁過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)樁體不垂直應(yīng)及時(shí)糾正，待樁壓入一定深度后并發(fā)生嚴(yán)重傾斜時(shí)則不宜采用移架法進(jìn)行糾正，樁體達(dá)到設(shè)計(jì)高程后持荷10min且每分鐘沉降量不超過(guò)2mm后則可結(jié)束送樁。若采用夾持油缸將樁夾緊后進(jìn)行
壓樁的方法是按照壓樁油缸的垂直行程高度一段一段的向下壓，其壓一段為一個(gè)行程，一個(gè)行程長(zhǎng)度一般為1m以上，每個(gè)行程完成后則松開(kāi)抱樁器，之后開(kāi)動(dòng)油泵使其上移，再抱樁固定壓入，如此循環(huán)反復(fù)施工。該方法第一節(jié)樁的垂直度是保證整體樁的質(zhì)量保證，因此應(yīng)嚴(yán)格控制其定位和垂直度。在壓樁前應(yīng)在樁位四周做標(biāo)記，如壓樁過(guò)程中在第一個(gè)行程內(nèi)發(fā)生較大偏差則應(yīng)將其拔出重新核準(zhǔn)，若后期行程內(nèi)發(fā)生較大偏差則應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)人員進(jìn)行處理。
1.7接樁
在接樁時(shí)應(yīng)保證樁頭高出地面1m左右，在接樁前應(yīng)在下節(jié)樁的樁頭上加固定板，之后將上節(jié)樁吊放在下節(jié)樁的端板上，并依靠定位板將上下節(jié)樁體接直，其錯(cuò)位偏差不應(yīng)大于2mm；若上下節(jié)樁間存在空隙則可用楔形鐵片將其全部墊實(shí)并焊接牢固，在焊接前應(yīng)將上下節(jié)樁的表面用鐵刷清理干凈，直至其坡口部位出現(xiàn)金屬光澤，焊接應(yīng)采用分層焊接，一般應(yīng)先在坡口部位先對(duì)稱電焊6點(diǎn)，為保證其受力均勻一般采取兩個(gè)焊工對(duì)稱進(jìn)行，其焊接層數(shù)不少于2層，層間焊皮應(yīng)清理干凈，焊接好的裝接頭應(yīng)采取自然冷卻而嚴(yán)禁用水冷卻；焊接完成后應(yīng)及時(shí)檢查焊縫寬度、平整度及連續(xù)施焊性，其符合要求后方可進(jìn)行上節(jié)樁啟動(dòng)靜壓，并在接樁部位入土前應(yīng)對(duì)外露鐵件再次進(jìn)行涂刷防腐漆。
1.8截樁
如施工中需要截樁則應(yīng)有確保截樁后管樁質(zhì)量的措施，并嚴(yán)禁使用大錘硬砸，而應(yīng)先將不需要截樁的樁身端部用鋼箍抱緊，之后沿鋼箍上沿鑿槽打穿后再用大錘打下，之后用氣割法將鋼筋切斷。
1.9樁帽施工
樁帽頂面應(yīng)與原地面一致，待管樁檢測(cè)合格后，采用人工開(kāi)挖樁帽土方，然后安裝填芯托盤(pán)和樁帽鋼筋，最后澆注樁帽混凝土。
2.常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施
2.1打樁難度大
在打樁過(guò)程中出現(xiàn)樁體難以打下的原因主要有原老路基兩側(cè)或單側(cè)修筑了反壓護(hù)道，反壓護(hù)道填高均較高，且填筑材料均為巖渣且粒徑較大，使管樁施工時(shí)管尖遇到較大障礙物；原老路基坡腳向外一定范圍內(nèi)為原路基施工便道，填料粒徑偏大，密實(shí)導(dǎo)致在管樁施工時(shí)很難打設(shè)下去；施工范圍內(nèi)地質(zhì)情況復(fù)雜，局部存在較厚的夾層或相對(duì)硬殼層，導(dǎo)致實(shí)際貫入度小而終止沉樁等，該種現(xiàn)象的處理措施一般為在反壓護(hù)道路段施工時(shí)，先將老路邊坡按1：1.2的坡率進(jìn)行刷坡并向內(nèi)開(kāi)挖lm寬的臺(tái)階后，緊貼老路邊坡腳打設(shè)一排管樁，以同樣的方法在反壓護(hù)道坡腳向外按設(shè)計(jì)間距打設(shè)管樁，超出加寬路基坡腳的不打，反壓護(hù)道上不必打設(shè)；打樁過(guò)程中樁尖遇到粒徑較大塊石等障礙物且埋設(shè)深度不大于3m時(shí)，則在打樁前將埋置在地面下的大塊石等障礙物用挖掘機(jī)清理干凈；對(duì)于存有夾層的地質(zhì)，在打設(shè)過(guò)程中，對(duì)樁的實(shí)際打設(shè)長(zhǎng)度和設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，若兩者相差很大，則參考地質(zhì)情況進(jìn)行分析并采取措施。
2.2承載力小
導(dǎo)致部分管樁承載力小的原因主要有管樁未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高導(dǎo)致承載力不足，管樁拼接或焊接過(guò)程中焊接質(zhì)量差導(dǎo)致加載時(shí)發(fā)生接頭滑移導(dǎo)致承載力不足，或打人過(guò)程中貫人度過(guò)小，致使樁身與軟土層間隙加大，摩阻力減小，樁尖嚴(yán)重破損，導(dǎo)致超常刺人下沉，承載力不足等。對(duì)該類現(xiàn)象的解決措施主要有施工方通過(guò)鋼筋釬探并結(jié)合檢查原始施工記錄等措施以排除樁長(zhǎng)不符合設(shè)計(jì)要求，若是由焊接質(zhì)量引起的下沉現(xiàn)象則應(yīng)按首次加載的刺入下沉量進(jìn)行推算，即接頭部位橫向位移應(yīng)是超限下沉量的50倍，但現(xiàn)場(chǎng)地面無(wú)明顯變化且鋼筋釬探物異常傾斜彎曲，則表明接頭無(wú)大的移動(dòng)而可排除焊接質(zhì)量不良現(xiàn)象。
2.3老路面基層出現(xiàn)縱向裂縫
老路面基層出現(xiàn)縱向裂縫的原因主要是由于部分管樁施工路段的下臥土層中存在粉質(zhì)土層，當(dāng)其受震動(dòng)后則會(huì)導(dǎo)致液化、流動(dòng)最終將會(huì)導(dǎo)致部分路段管樁施工中或在施工后出現(xiàn)路面開(kāi)裂，對(duì)該類現(xiàn)象若已經(jīng)出現(xiàn)裂縫則應(yīng)采取灌封措施以防止雨水侵入，并對(duì)現(xiàn)有路基尤其是高填方路段應(yīng)采用編織袋裝巖渣堆碼加固，防止邊坡滑坍，并要求施工方對(duì)各路段的土路肩及邊坡加強(qiáng)觀察，以確保老路基穩(wěn)定及運(yùn)營(yíng)安全，而對(duì)于地質(zhì)資料中無(wú)粉質(zhì)土的路段則看采用錘擊方式進(jìn)行處理。
3結(jié)束語(yǔ)
預(yù)應(yīng)力管樁自發(fā)明以來(lái)以廣泛應(yīng)用與建筑業(yè)中，近年來(lái)其在高速公路尤其是公路拓寬工程施工中也被采用，該工藝具有質(zhì)量可靠，工期短，承載力高等優(yōu)點(diǎn)，必然在今后的公路建設(shè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
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