塑料套管樁施工技術淺析

摘 要:介紹了塑料套管樁的成樁原理，施工工藝及注意事項，并與其他軟基處理樁做了比較，分析表明塑料套管樁是一種施工方便，場地適應性強，承載力高的新型樁，該項新技術為解決路基不均勻沉降，橋頭跳車等問題提供了新方法。

關鍵詞:塑料套管樁軟土路基施工工藝

中圖分類號:TP2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(b)-0053-01

我國地域遼闊，高速公路穿越軟土地基路段地質條件復雜，軟土地基深厚。深厚軟土路基常用的處理方法有排水固結法、復合地基法、樁承式堤法和輕質路堤等，這些軟基處理方法各具其優點，同時也受限于使用條件[1]。在實際工程的應用中，除早期發展且工藝成熟的塑料排水板、水泥攪拌樁、碎石樁、砂樁等外，預應力管樁、CFG樁、沉管灌注樁等也在近年來得到廣泛應用。其中，塑料套管樁作為一種新型樁，具有施工簡便、樁體質量高、工后沉降小等特點，近年來在浙江省的推廣應用表明，該樁具有較好的技術和經濟效益[2，3]。本文結合工程實踐，闡述了塑料套管樁的成樁原理和工程特點，并提出其施工技術方法、注意事項及質量檢測等，為同類工程提供借鑒與參考。

1 成樁原理及工程特點

塑料套管樁是塑料套管現澆混凝土樁的簡稱，也稱PTCC樁，主要由四部分組成:預制樁尖、螺紋塑料套管、管內混凝土、樁帽蓋板(如圖1所示)。其成樁原理為:利用打樁機將帶有混凝土預制樁尖的PVC塑料套管按一定間距逐根打入待加固的軟土地基中，然后向套管內澆注混凝土，最后澆注樁帽并鋪設墊層和土工格柵等實現地基的加固。

與傳統的軟基處理方法相比，塑料套管樁具有以下優點:

(1)施工方便，工序銜接緊密，進度快。施工中可快速堆載，無需大型運輸、打樁設備，打設機械可連續作業，混凝土也可連續澆筑;

(2)沉降穩定快，承載力高，軟基處理效果好。塑料套管相當于混凝土澆筑外模，不易斷樁，保證了成樁質量。同時，套管外的螺紋增大了側摩阻力，提高了樁體的整體承載能力;

(3)場地適應性強。塑料套管樁的軟基處理深度一般可達20m，甚至25m，且樁長和樁身強度可根據地質條件臨時調整變換;

(4)整體造價低。與預應力管樁相比，可避免大量的運輸、接樁、截樁等工序，節約造價約20%。

2 施工工藝及注意事項

2.1 塑料套管樁施工工藝

(1)施工準備:首先，平整場地并鋪設砂礫墊層，厚度為樁帽高度。其次，進行施工放樣，確定樁體位置和打樁路線，檢查套管內外徑尺寸及環剛度是否符合要求;

(2)安裝預制樁尖:預制樁尖采用混凝土澆筑制作，呈錐形，并設有與套管銜接的裝置;

(3)打樁機就位;

(4)吊裝PVC套管:根據樁長要求，將塑料套管切割或連接成合適長度，與樁尖連接后從沉管底部送入;

(5)打設:將樁尖與樁位對準，打設至加固深度，并注水對塑料套管進行保護;

(6)上提拔管:拔出鋼管，塑料套管留于地下，并要求套管露出墊層不小于10cm;

移機至下一樁位，重復(4)～(6)工序，打設套管至完畢。

(7)套管質量檢查和補打:檢查塑料套管深度和破損情況，將塑料套管內的水抽干，對多余的塑料套管進行截管和整理，并進行深度檢查。保持塑料套管內的清潔，盡量不讓雜物掉入;

(8)安制樁帽外模:在套管頂部放置一定長度的鋼筋，并與樁帽鋼筋相連。鋼筋均勻插設，并適當橫向聯接固定;

(9)集中澆筑混凝土:套管內采用小顆粒碎石混凝土，坍落度控制在18～20cm左右，并用加長振動棒對填充的混凝土進行振搗密實，以混凝土填充至整個塑料套管頂部高度與蓋板頂高齊平為準;

(10)待樁、樁帽澆注完畢達到一定強度后，對成樁進行檢測。檢查合格后，鋪設土工格柵和剩余墊層，最后進入路基的填筑階段。

2.2 施工注意事項

(1)正式施工前先試樁，以確定各項施工參數;

(2)合理選擇打樁路線:橫向以路基中心線向兩側的方向推進，縱向以結構物部位向路堤的方向推進;

(3)塑料套管經檢驗合格后方可進場，采用單壁、內外徑均為螺紋的PVC塑料管，尺寸符合樁體設計直徑要求，強度要求保證混凝土澆筑前后不破壞;

(4)預制樁尖與塑料套管必須銜接可靠;

(5)樁長由設計及施工參數確定，打設完畢后應檢查深度。如遇持力層與設計不符，應現場及時調整樁長。一般樁端應位于持力層中;

(6)打設時應邊打邊控制，及時注水，保護塑料套管，避免被周圍土體擠壞;

(7)控制混凝土坍落度在18～20cm，保證其流動性，并振搗密實，澆筑后的樁頂標高應高出設計標高至少30cm。

3 成樁質量檢測

3.1 樁體承載力檢測

塑料套管樁成樁養護28d后方可進行靜載荷試驗。采用現場靜載荷試驗確定單樁豎向極限承載力標準值時，在同一地質條件下的試樁數量不宜小于總樁數的0.2%，且不應小于3根。試驗及單樁豎向極限承載力取值按《建筑樁基技術規范》(JGJ94-2008)有關規定確定。

3.2 樁體完整性檢測

對塑料套管樁進行小應變檢測，檢查樁身完整性，抽查數量為總樁數的5%。

4 與其他軟基處理樁的比較

(1)與預應力管樁相比:預應力管樁承載力高(單方混凝土)，樁身質量易于控制，可處理不同厚度的軟土路基。機械化程度高，但存在運輸、接樁、截樁等工序，且大范圍布樁時易產生擠土效應等問題，造價高。塑料套管樁可根據實際情況進行調節，工序簡單，銜接緊密，可節約造價20%。

(2)與水泥攪拌樁相比:水泥攪拌樁施工質量不易控制，樁體質量不均勻，承載力不高、抗拔性能低。塑料套管樁施工質量易控制，樁體質量可靠性高。

5 結語

塑料套管樁是一種新型樁，其工序簡單，施工方便，場地適應性強，沉降穩定快，承載力高，整體造價相對低，與其他高速公路軟基處理樁相比，可達到更加經濟、加固效果更好和質量更加容易保證的效果。該新技術的應用對解決路基不均勻沉降、橋頭跳車等問題提供了新的方法，具有廣闊的發展前景。

參考文獻

[1]龔曉南.高等級公路地基處理設計指南[M].北京:人民交通出版社，2005.

[2]徐平原.塑料套管樁在申嘉湖杭高速公路軟基中的應用[J].路基工程，2009，5:186-187.

[3]張彥朋，吳躍東，雍金兵等.路堤荷載下塑料套管樁復合地基承載特性研究[J].巖土工程學報，2010，32(增2):142-145.