預應力高強管樁在高速公路橋梁施工中的應用

劉建偉

(邢臺路橋建設總公司)

1 預應力高強管樁在復雜地質的應用

在修建高速公路和橋梁等工程的時候，會遇到復雜的地質巖層，比如砂巖、花崗巖，其殘全風化、強風化、積土層帶是預應力高強管樁最為理想的地質持力層，故而預應力高強管樁在這些地質層的效果很好，相反若是石灰巖的地層，那預應力高強管樁的效果將不是很理想，改為沉管灌注樁效果則會更好些。

在復雜的地質條件下，預應力管樁的成樁質量的控制關鍵在于收錘標準，所以，確定收錘標準時必須仔細認真，正式施工之前，要選擇具有代表性場地的地質狀況位置，并試打試驗樁，采用高應變的打樁分析儀對其跟蹤監測。其中要用到PDA動測試驗，而PDA動測實驗為一種精確、快速且簡便的測試方法，用作實時分析，通過PDA試驗可以獲得端承力、錘擊能量、打樁應力、打樁效率、樁身完好率、打樁時樁側摩擦阻力的分布等等多項指標，并且能監測出樁身的破損。當試驗樁試打完成后經過一點時間再進行靜力試樁試驗即破壞性試驗，以測出單樁的承載力標準值，從而獲得準確的動靜對比數據，參照地質環境變化與樁的承載機理的不同，把試打樁的一到二個施工參數選作收錘主控參數，并一同參考其他多項指標進行聯合控制，對樁基工程的整體施工進行全面指導，若是地質條件相對復雜，且變化大的場地，可以適當地增加試驗樁的個數。

預應力管樁的優點很多，比如成樁質量易于控制、適應地質變化性能強、施工的周期短、單樁的承載力高等。預應力高強管樁已經逐漸成為沉海軟土地區普遍使用的樁型。不但可以保證工程的安全性，而且還節省物力人力。所以預應力管樁能有效地適應各種環境復雜地質的情況，在高速公路以及橋梁工程中使用預應力管樁具有重要意義。

2 預應力高強管樁施工及步驟

預應力高強管樁在建筑施工當中運用相當廣泛，高速公路橋梁施工中更是用及甚多。對于預應力的施工分析，包括對制作索長的確定、溫度環境的影響、零狀態找形、等效預張力找力、拉索施工過程等等內容的分析。預應力管樁將運用到預應力鋼筋筋，首先講解預應力鋼筋的下料以及安裝。

預應力高強管樁的施工步驟包括準備工作、千斤頂定位安裝、張拉、錨固、封端等幾個步驟。下面將進行具體地講解。

準備工作:先搭設好張拉架子，并將起重葫蘆安上便于起吊千斤頂;再清理干凈錨墊板喇叭管中的混凝土;然后將鋼絞線上面的泥漿和銹蝕清理干凈;之后將工作錨板套上，并視天氣的干燥程度而定，在錨板的錐孔內壁抹上薄薄的黃油;最后在錨板的每個錐孔內均安裝好工作夾片。

3 預應力高強管樁斷裂分析

在施工過程中可能因為施工不當或其他造成預應力高強管樁斷樁，而造成其斷裂的主要原因有一下幾點。

(1)機械碾壓以及土方開挖導致斷樁。有的施工單位以求追趕進度，就采用大型的挖掘機挖土，如果不小心變化會挖到樁，一旦挖到就會把樁挖斷。

(2)堆土過多產生擠壓力導致斷樁。在開挖土方的時候，未及時地將挖出的土運走，卻把挖出的土堆在附近的四周，由于土堆的質量會產生巨大的側向壓力，把樁擠斷或者產生移位。

(3)施工過程中由于擠土的作用導致斷樁。因為設計的樁與樁之間的距離過小，當施工過程產生劇烈擠土效應時，導致先前已經施工好的樁基上浮，而樁端脫空，就形成了所謂的“懸浮”樁，這樣對單樁的承載力產生巨大的影響。

(4)樁的焊接頭焊接質量存在問題導致斷樁。樁基的施工單位為了追趕進度，使得施工人員為了趕時間，在樁的節與節之間的焊接時沒有按照規范進行操作，甚至于有的節頭隨便地焊一下，最為嚴重的是每節就只焊幾個點，并且在不等冷卻的情況下便往下錘擊或者靜壓。這樣極易造成斷樁。

(5)樁端的持力層有孤石、卵石等復雜的地質條件情況造成斷樁。樁基的施工單位必須要搞清楚的是，擬建場是否適宜用管樁，而持力層又是否存在孤石和卵石以及飄石等一系列的障礙物，不要為了能夠多打進尺，而一味地把樁拼命地向下錘擊或者進行靜壓，最后的結果是往往會把樁打爆打斷，畫蛇添足得不償失。

(6)大型的壓樁機械在工地上碾壓從而導致斷樁。高速公路橋梁工程中在大跨度的基建時采用大口徑管樁，而單樁的承載力是很大的，所使用的壓樁機械的自身重量是很大的，一般大型的壓樁機械的自重達800 t到1 200 t，這種大型的壓樁機械在已經施工好的樁上來回地移動將產生巨大的碾壓力，使得樁被壓破或者壓裂并最終導致斷樁。

出于以上種種斷樁情況，在施工中必須小心謹慎，以免重復繁重的工作。而解決預應力高強管樁的斷樁方法包括:把土方回填并重新補樁，采取壓密注漿的方法進行加固處理，采取人工挖孔樁的方式進行接樁，采取管內填芯的方法加大承臺來進行加固。

4 結語

預應力高強管樁在高速公路橋梁的施工中，基于打樁過程中樁的承載力和施工參數的內在聯系，使得能夠以控制施工參數達到控制高強管樁施工的質量的目的，高強管樁的成樁控制的關健環節就在于確定施工參數的控制標準。由于筆者所學知識有限，難免有錯誤出現在本文當中。望大家諒解并不吝指正、賜教。

［1]馮波.預應力高強混凝土管樁在施工過程中的質量控制［J］.安徽建筑，2009，(2).

［2]李明志.預應力施工技術在建筑工程中的應用［J］.科學之友，2010，(11).