管樁在橋臺臺背軟基處理中的技術(shù)應(yīng)用

陳建紅

（廣東，揭陽 522000）

在當(dāng)今社會，隨著國家對高速公路網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的進(jìn)一步細(xì)化，高速公路建設(shè)步伐越來越快，工期緊、任務(wù)重、質(zhì)量要求高是現(xiàn)階段高速公路建設(shè)的特點(diǎn)。一個(gè)高速公路項(xiàng)目，建設(shè)周期短已經(jīng)成為眾所周知的一個(gè)現(xiàn)實(shí)，然而，在建設(shè)實(shí)施中，除了要考慮雨天、臺風(fēng)等不利天氣的影響外，還要考慮某些不利地質(zhì)的額外影響，如軟基橋臺的處理等，因此，在這樣的特殊背影下，某些常規(guī)的軟基處理方式已經(jīng)不再適用，需要尋求另一種可行的、實(shí)用的軟基處理方式，在這種情況下，預(yù)應(yīng)力砼管樁便悄然從建筑工程的應(yīng)用進(jìn)入高速公路建設(shè)領(lǐng)域，成為高速公路后期進(jìn)行軟基處理的一種新應(yīng)用模式。

在肯定這種預(yù)應(yīng)力砼管樁種種應(yīng)用優(yōu)勢的同時(shí)，它的昂貴使用成本便成為這種軟基處理方式的一種缺點(diǎn)，由于使用成本高，而工程建設(shè)又倡導(dǎo)成本節(jié)約，因此，對于這種樁體，我們在使用上，便會多了一些考慮，非萬不得已、非特殊部位、非工期之緊，一般不輕易采用。由于橋梁橋臺在整個(gè)工程眾多施工項(xiàng)目中，對地基要求相對要高，對此，大多項(xiàng)目在處理該橋臺臺背軟基基礎(chǔ)時(shí)，便采用了預(yù)應(yīng)力砼管樁進(jìn)行處理。下面，本人將結(jié)合自身崗位實(shí)踐，從質(zhì)量控制的角度出發(fā)，為大家淺談一下，預(yù)應(yīng)力砼管樁在高速公路橋臺軟基基礎(chǔ)處理中，是如何時(shí)行質(zhì)量控制的。

1 預(yù)應(yīng)力砼管樁樁體特點(diǎn)

對于預(yù)應(yīng)力砼管樁的具本控制要求，目前我們交通部暫時(shí)還沒有一套自已的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，只能暫時(shí)參照建設(shè)部現(xiàn)有的幾套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場控制。

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13476-1999《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》的相關(guān)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力砼管樁因其在預(yù)制生產(chǎn)時(shí)施加預(yù)應(yīng)力值的不同，及設(shè)計(jì)抗裂彎矩、極限彎矩的不同，又將它分為“A類”、“B 類”、“AB 類”以及“C 類”四種類型。下面，就讓我們先來了解一下它的一些結(jié)構(gòu)特性吧。

單樁承載力高，樁身混凝土強(qiáng)度等級為C80，具有高強(qiáng)性能，φ600的預(yù)應(yīng)力砼管樁的單樁允許承載力達(dá)到2500～3200KN?？勺鳛楦咚俟窐蚝Y(jié)構(gòu)物處的軟基處理。

抗彎性能好。預(yù)應(yīng)力砼管樁選用高強(qiáng)度、低松馳的陰螺紋鋼筋作為預(yù)應(yīng)力主筋，使樁身具有較高的預(yù)壓應(yīng)力，其抗彎、抗裂性能良好，預(yù)應(yīng)力砼管樁有卓絕的貫入性能，能穿透密實(shí)的砂層，能適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境與地理?xiàng)l件。

質(zhì)量穩(wěn)定可靠。由于采用工廠預(yù)制的生產(chǎn)方式，能利用先進(jìn)的工藝和設(shè)備，質(zhì)量容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量容易保證，且成樁質(zhì)量監(jiān)測方便。

應(yīng)用范圍廣。樁身耐防腐性能好，規(guī)格長度容易調(diào)整，使設(shè)計(jì)選用范圍廣，容易布樁，對樁端持力層起伏變化大的地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)。

施工速度快，工期短。P 預(yù)應(yīng)力砼管樁在工廠商品化生產(chǎn)，能按施工要求及時(shí)供樁，施工前期準(zhǔn)備時(shí)間短，一般能縮短工期1-2月。

2 預(yù)應(yīng)力砼管樁工藝技術(shù)要求

在了解了預(yù)應(yīng)力砼管樁的樁體特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)性能之后，那么，在進(jìn)行管樁施打時(shí)我們應(yīng)注意哪些事項(xiàng)，哪些具體要求呢？

在每一處管樁正式開工前，應(yīng)按不少于1%的工程樁數(shù)量且不少于3 根的數(shù)量進(jìn)行試樁。試樁樁位應(yīng)選在地質(zhì)勘探孔附近，且試樁的長度及地質(zhì)條件應(yīng)具有代表性。

管樁施打前,應(yīng)在樁身上劃出以米為單位的長度標(biāo)記,并按從下至上的順序標(biāo)明樁的長度,以便觀察樁的入土深度及記錄每米沉樁錘擊數(shù)。施打時(shí)，應(yīng)由專職施工員及時(shí)準(zhǔn)確地填寫施工記錄表，并經(jīng)駐地監(jiān)理驗(yàn)證簽名后方可作為有效的施工記錄。

管樁施打時(shí)，應(yīng)按以下原則確定施打順序：若樁距離周圍建筑物較遠(yuǎn)、施工場地較開闊時(shí)，宜從中間向四周進(jìn)行；若樁的其中一側(cè)靠近建筑物時(shí)，宜從毗鄰建筑物一側(cè)開始由近及遠(yuǎn)的進(jìn)行。另外，選樁時(shí)應(yīng)根據(jù)試樁的長度，宜先選長后選短。

當(dāng)管樁需要接長時(shí)，其入土部分樁段的樁頭宜高出地面0.5-1.0m，且任一單樁接頭的數(shù)量不宜超過4 個(gè)。

當(dāng)管樁采用焊接連接的接長時(shí)，焊接層數(shù)不得少于2 層，內(nèi)層焊渣必須清理干凈后方能施焊外一層，且焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)。焊好的樁接頭應(yīng)待自然冷卻后方可繼續(xù)錘擊，自然冷卻時(shí)間不宜少于8 分鐘，嚴(yán)禁用水冷卻或焊好即打。

當(dāng)樁達(dá)到收錘標(biāo)準(zhǔn)而尚存有較長的樁長時(shí)，外露部分應(yīng)進(jìn)行切割，樁頭的切割宜采用鋸樁器進(jìn)行，嚴(yán)禁采用大錘橫向敲擊截樁或強(qiáng)行扳拉截樁。為了避免因碰到地下孤石而致使打入困難，應(yīng)在每根管樁的第一節(jié)管節(jié)配備樁尖，以確保管樁的順利施打。樁尖宜采用鋼板制作，其規(guī)格及類型應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)要求選用，建議使用封口型樁尖（十字型或圓錐形）。

收錘標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，即以進(jìn)入樁端持力層2m、最后貫入度不得超過80cm/10 擊為控制標(biāo)準(zhǔn)（錘擊能宜采用錘重2.5t，沖程0.8-1.2m）。用于施打預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的樁機(jī)可根據(jù)PHC 樁的設(shè)計(jì)長度與施工成本，結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場地質(zhì)情況選用。目前，管樁施打的方式主要有錘擊式和液壓式兩種。而具體采取何種形式，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件予以選用。在選擇樁錘時(shí)，必須充分考慮樁的形狀、尺寸、重量、入土長度、結(jié)構(gòu)形式以及土質(zhì)、氣象等條件，并掌握各種錘的特性。樁錘的夯擊能量必須克服樁的貫入阻力，包括克服樁尖阻力、樁側(cè)摩阻力和樁的回彈產(chǎn)生的能量損失等。如果樁錘的能量不能滿足上述要求，則會引起樁頭部的局部壓曲，難以將樁送到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

在進(jìn)行錘擊沉樁時(shí)，因地層較軟，初打時(shí)可能下沉量較大，宜低錘輕打，隨著沉樁加深，沉速減慢，起錘高度可漸增。在整個(gè)打樁過程中，要使樁錘、樁帽、樁身盡量保持在同一軸線上。必要時(shí)應(yīng)將樁錘及樁架導(dǎo)桿方向按樁身方向調(diào)整。要注意盡量不使管樁受到偏心錘打，以免管樁彎扭破壞。打樁較難下沉?xí)r，要檢查落錘有無傾斜偏心，特別是要檢查樁墊樁帽是否合適。如果不合適，需更換或補(bǔ)充軟墊。每根樁宜連續(xù)一次打完，不要中斷，以免難以繼續(xù)打下。

預(yù)應(yīng)力砼管樁混凝土強(qiáng)度宜超過80%時(shí)才能吊裝，吊裝有兩種方法：當(dāng)樁長大于13m的預(yù)應(yīng)力砼管樁宜采用支點(diǎn)法，兩支點(diǎn)設(shè)在離樁兩端0.21L 處；當(dāng)樁長不大于13m 時(shí)，可采用直接進(jìn)行水平起吊，采用專用吊鉤鉤住管樁兩端內(nèi)壁直接進(jìn)行水平起吊。預(yù)應(yīng)力砼管樁強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)方可運(yùn)輸，樁在運(yùn)輸過程中支承應(yīng)滿足堆放的要求，并且要綁扎牢固。預(yù)應(yīng)力砼管樁堆放場地要堅(jiān)實(shí)平整，且最下層要在兩支點(diǎn)下放墊木，且墊木支撐點(diǎn)應(yīng)在同一平面上。本工程預(yù)應(yīng)力砼管樁的堆放層數(shù)不得超過四層。預(yù)應(yīng)力砼管樁的吊裝、運(yùn)輸及堆放過程中應(yīng)輕起輕放，應(yīng)避免振動、碰撞、滾落。

3 預(yù)應(yīng)力砼管樁質(zhì)量檢測要求

一般情況下，在施工完每一處預(yù)應(yīng)力砼管樁后，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行以下幾個(gè)方面的檢測：

須進(jìn)行單樁荷載試驗(yàn)3 根，及復(fù)合地基堆載模擬試驗(yàn)2 點(diǎn)，其承載力要求分別為：單樁承載力不得小于500KN，復(fù)合地基承載力不得小于300Kpa。

須進(jìn)行高應(yīng)變無破損檢測及低應(yīng)變無破損檢測，其檢測頻率需視各個(gè)項(xiàng)目的合同協(xié)議書或習(xí)慣而定，一般為：高應(yīng)變檢測0.5%，低應(yīng)變檢測5%。

當(dāng)管樁生產(chǎn)數(shù)量達(dá)到30000 延米時(shí)，須作為一個(gè)檢驗(yàn)批隨機(jī)抽取2 根管樁委托具有相應(yīng)檢測資質(zhì)的檢測單位進(jìn)行“抗裂彎矩”及“極限彎矩”兩項(xiàng)指標(biāo)的試驗(yàn)，外徑為40cm 管樁的具體要求為:A 類管樁：抗裂彎矩≥52KN ·m；極限彎矩≥77KN ·m；B 類管樁：抗裂彎矩≥75KN ·m；極限彎矩≥135KN ·m。

4 結(jié)束語

由上述可知，預(yù)應(yīng)力砼管樁，作為一種高速公路軟基處理方式，由于匯集了其它軟基處理方式的所不具有的眾多優(yōu)點(diǎn)，在未來將會演變成這一軟基處理領(lǐng)域的主要地位。由于未來發(fā)展方向的明確性，為了更好地對它施工質(zhì)量、技術(shù)性能進(jìn)行科學(xué)管理，本人建議，在工程管理日臻規(guī)范的環(huán)境下，在有可能的條件下，我們公路建設(shè)領(lǐng)域，應(yīng)該擁有一套自已的可適用于公路工程、具有施工指導(dǎo)意義的預(yù)應(yīng)力砼管樁施工規(guī)范，以區(qū)別于建筑工程的技術(shù)規(guī)范，讓預(yù)應(yīng)力砼管樁的設(shè)計(jì)、施工及使用在高速公路領(lǐng)域中發(fā)揮它更為重要的作用。

[1]《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》DBJ/T15-22-98

[2]國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13476-1999《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》