預(yù)應(yīng)力管樁在公路工程施工的運(yùn)用

時(shí)間:2022-01-21 02:56:57

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預(yù)應(yīng)力管樁在公路工程施工的運(yùn)用

摘要:伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升,大量新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備在我國公路工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用。文章通過工程案例,對(duì)公路工程施工中預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)的施工準(zhǔn)備、施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞:公路工程;預(yù)應(yīng)力管樁;工程案例;施工準(zhǔn)備;樁錘選擇

作為影響國民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要因素,為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,必須重視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。隨著改革開放的不斷深入,我國公路工程事業(yè)也得到了極大的發(fā)展,近年來,預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)在高等級(jí)公路建設(shè)中也得到了廣泛應(yīng)用與推廣。施工便捷、抗彎能力強(qiáng)等為預(yù)應(yīng)力管樁的主要特點(diǎn),作為公路工程基礎(chǔ)施工的重要技術(shù),將其應(yīng)用到軟基工程處理中,可有效延長(zhǎng)公路工程的使用壽命,提升工程建設(shè)整體質(zhì)量。為此,施工企業(yè)必須在充分了解預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)的基礎(chǔ)上,做好施工準(zhǔn)備工作,只有這樣才能規(guī)范施工工藝,實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

1預(yù)應(yīng)力管樁概況

后張法預(yù)應(yīng)力管樁、先張法預(yù)應(yīng)力管樁為兩種不同形式的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。先張法預(yù)應(yīng)力管樁是選取先張法預(yù)應(yīng)力工藝和離心成型法制成的一種空心筒體細(xì)長(zhǎng)混凝土預(yù)制構(gòu)件,其構(gòu)成成分為圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍等。根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、壁厚分類,管樁可分為代號(hào)PC的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁與預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁,PHC為預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁的代號(hào)。錘擊法、靜壓法、震動(dòng)法、射水法等為管樁沉樁的主要方式,其中應(yīng)用最為廣泛的為靜壓法。頂壓式與抱壓式為靜力壓樁機(jī)的主要方式,作為樁機(jī)夾板夾緊樁身的方法,抱壓式可根據(jù)持板摩擦力高于入土阻力的工作原理進(jìn)行施工。5000~6000kN為靜力壓樁機(jī)最大壓樁力,可在持力層設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)壓入預(yù)應(yīng)力管樁(直徑500~600),進(jìn)而提高預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)水平。

2工程案例

某高速公路工程為加寬改造工程,原路基寬度為24.5m,需加寬為六車道,根據(jù)工程建設(shè)需求,可選取兩側(cè)加寬方式進(jìn)行路基擴(kuò)寬,35m為加寬后路基寬度。因此路段具有較大車流量、載重較大,為有效提高工程建設(shè)質(zhì)量,可選取預(yù)應(yīng)力管樁施工方式進(jìn)行新老路堤拼寬施工,18m為設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)??蛇x取現(xiàn)場(chǎng)焊接方式作為2接管形式,管節(jié)配制為13m×5m。根據(jù)工程施工具體情況,該工程可完成預(yù)應(yīng)力管樁346338延米。

3公路工程施工中預(yù)應(yīng)力管樁的施工準(zhǔn)備

在公路工程快速發(fā)展的同時(shí),還存在諸多病害問題,如軟土地基等。為有效避免該現(xiàn)象的出現(xiàn),施工單位必須重視軟基加固技術(shù)的選擇,預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)作為軟基處理的重要技術(shù)之一,其施工技術(shù)水平的高低將直接影響到公路工程的整體質(zhì)量,為此施工企業(yè)必須做好施工準(zhǔn)備工作,提升公路工程施工質(zhì)量,推動(dòng)公路工程事業(yè)的快速發(fā)展。

3.1樁錘選擇

確保樁承載力能夠?qū)υO(shè)計(jì)需求進(jìn)行最大限度地滿足,必須將其貫入度控制在20~40mm/10擊,在1%以下控制打樁破損率。每根樁總錘擊數(shù)量必須控制在2000擊以下。

3.2確定施工技術(shù)方案

按照施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際地質(zhì)情況、水文情況等,進(jìn)行行之有效的施工技術(shù)方案的確定。在壓樁施工前,可根據(jù)施工情況,進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)、施工技術(shù)方案的修改與完善,隨后進(jìn)行開工報(bào)告的提交。按照打樁施工范圍的地質(zhì)情況、基礎(chǔ)現(xiàn)狀等,進(jìn)行打樁順序的合理確定,并選取科學(xué)有效的預(yù)防措施對(duì)附近建筑物加以保護(hù)。同時(shí)按照樁基施工圖規(guī)定測(cè)定樁位。通常管樁應(yīng)進(jìn)行2個(gè)支點(diǎn)設(shè)計(jì),其吊點(diǎn)必須與位置需求相符。可選取軟墊、木墊堆放管樁,避免振動(dòng)、沖撞管樁現(xiàn)象出現(xiàn)在起吊運(yùn)輸過程中。

4公路工程施工中預(yù)應(yīng)力管樁的施工工藝

隨著公路工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,軟土地基問題也更加凸顯。如何做好公路工程軟基處理工作,對(duì)提升工程建設(shè)質(zhì)量至關(guān)重要。預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)作為公路工程軟基處理的重要方式,能夠有效提升施工效果。為此,施工單位在做好施工準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上,應(yīng)規(guī)范施工工藝,為公路工程事業(yè)的高速發(fā)展提供技術(shù)保障。

4.1路基底板施工

先將表面雜物清理干凈,如雜草、樹根等,并做好地表平整作業(yè)。隨后將臨時(shí)排水邊溝開挖于新路基外側(cè),要求臨時(shí)排水邊溝、農(nóng)田排灌溝渠不共用,并確保積水現(xiàn)象不能出現(xiàn)于施工期間。將地表土20cm范圍翻松,并進(jìn)行石灰摻加,比例為5%,隨著壓實(shí)整平。要求其壓實(shí)度必須控制在80%以上,其外向橫坡控制于2%以上。其施工質(zhì)量與檢驗(yàn)要求底層厚度:質(zhì)量要求和允許偏差≥25cm,檢查頻率6處/2000m2,檢查方法為尺量;底層壓實(shí)度:質(zhì)量要求和允許偏差≥87%,檢查頻率6處/2000m2,檢查方法為密度法測(cè)量。地板處理寬度:質(zhì)量要求和允許偏差≥新路提坡腳線+2m,檢查頻率6處/200m,檢查方法為皮尺測(cè)量。

4.2樁位放樣

樁位放樣作為公路工程預(yù)應(yīng)力管樁施工的重要內(nèi)容,施工前應(yīng)先進(jìn)行路線中心線與邊線的放出,隨后根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行各個(gè)樁樁位的確定,并通過石灰進(jìn)行標(biāo)記,布樁工作完成后,應(yīng)確保偏差低于50mm。

4.3打樁順序

完成樁位放樣工作后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行管樁施工。不斷增加入樁段數(shù)的同時(shí),各層地質(zhì)構(gòu)造土體密度也不斷加大,進(jìn)而增加土體和樁身表面之間的摩擦力。為確保打樁施工中各樁具有相同的壓力,必須按照單向行進(jìn)原則確定打樁路線,避免按照兩側(cè)至中間的順序打樁。在打樁擠密地基土的過程中,因土體自由向外擴(kuò)張,可有效防止地基土上溢、地表提升等情況的出現(xiàn)。

4.4豎直度控制

能否有效控制樁身豎直度,可避免打樁過程中因偏心受壓等因素導(dǎo)致?lián)p壞樁身。為此,必須認(rèn)真平整場(chǎng)地,防止打樁施工中由于震動(dòng)的影響,使樁架出現(xiàn)不均勻沉降及樁機(jī)導(dǎo)桿豎直度不足等問題大量出現(xiàn)。為此,施工單位在公路工程預(yù)應(yīng)力管樁施工中,應(yīng)確保樁身打樁施工中具有良好的豎直度,并確保送樁桿、樁身在相同中心線位置,一般0.5%為插樁的豎直度偏差最大值。沉樁施工中,應(yīng)在樁機(jī)距離20m的位置,以90度角的兩個(gè)方向分別進(jìn)行經(jīng)緯儀的設(shè)置,以此對(duì)成樁豎直度偏差進(jìn)行有效控制。

4.5管樁接頭焊接施工

焊接施工前期,應(yīng)對(duì)管樁接頭位置的質(zhì)量進(jìn)行確定,利用鐵刷子將上下端板表面清理干凈。一般先在坡口位置進(jìn)行4~6點(diǎn)對(duì)稱點(diǎn)焊,固定上下節(jié)后,可將導(dǎo)向箍拆除,并進(jìn)行一層一層對(duì)稱焊接。通常選取手工焊接、二氧化碳保護(hù)焊的方式進(jìn)行焊接,3層為其焊接數(shù)量,并清理干凈內(nèi)層焊渣,隨后在其外側(cè)進(jìn)行一層焊接,要求焊透其根部。自然冷卻后焊接接頭才能進(jìn)行以下施工,一般8分鐘為冷卻最短時(shí)間,杜絕通過水進(jìn)行冷卻施工。

4.6施打管樁

靜壓法為預(yù)應(yīng)力管樁的主要施工方式,如必須選取錘擊法施工,要求將其擊數(shù)控制在1500擊以下。樁帽、襯墊選擇是否合理直接影響著錘擊法成樁的效果。一般樁帽內(nèi)徑必須大于樁徑,最大范圍控制在20~30mm之間,300~400mm為其深度,并合理進(jìn)行排氣孔的設(shè)置。硬木為錘、樁帽的錘墊,150~200mm為其厚度。同時(shí)將樁墊設(shè)置于樁帽、樁頂之間,確保樁身、樁帽、送樁與樁錘始終位于同一中心線,避免偏打情況的出現(xiàn),重錘低壓為錘擊沉樁的主要方式。施打管樁時(shí),應(yīng)確保其連續(xù)性,特別是較厚黏土層、粉質(zhì)土層施工中應(yīng)連續(xù)施打各個(gè)樁,并確保一次完成。完成管樁施工后,質(zhì)量檢驗(yàn)符合設(shè)計(jì)要求,則需進(jìn)行樁帽作業(yè)。應(yīng)在樁頭位置進(jìn)行樁帽土體開挖,開挖長(zhǎng)度、寬度與深度應(yīng)等于樁帽設(shè)計(jì)尺寸,通過整修形成土模。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行鋼筋綁扎作業(yè),并對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑養(yǎng)護(hù)施工。

4.7樁帽施工

完成管樁施工后,需及時(shí)進(jìn)行樁帽作業(yè)。一般樁帽土體可開挖于樁頭位置,開挖長(zhǎng)度、寬度等應(yīng)符合樁帽施工規(guī)定,通過整修,可形成土模。

5結(jié)語

綜上所述,伴隨改革開放的不斷深入,公路工程對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)作用也得到了人們的廣泛關(guān)注。預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)作為公路工程軟基施工的重要內(nèi)容之一,其技術(shù)水平的高低將直接影響到工程的整體質(zhì)量,為此,施工單位必須重視施工技術(shù)的應(yīng)用,規(guī)范施工流程,只有這樣才能推動(dòng)公路工程的快速發(fā)展,為國民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)提供可靠保障。

作者:劉 單位:許昌廣蒞公路工程建設(shè)有限責(zé)任公司

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