現澆混凝土管樁在公路軟基處理中的應用

陳孟立

摘 要：現澆混凝土管樁是一種全新的地基處理新技術，該技術在地基加固效果、施工工期、工程造價和環保等方面與傳統地基處理方法相比具有較大的優越性，因此在軟土地基處理中具有廣闊的應用前景。為此，本文在充分了解現澆混凝土管樁概況的基礎上，結合具體工程案例，對公路軟土處理中現澆混凝土管樁的施工準備、施工工藝等內容進行了分析與探究。

關鍵詞：現澆混凝土管樁；軟基處理；概況

1 現澆混凝土管樁概況

近年來，為滿足公路建設發展的需求，現澆混凝土管樁技術應運而生，其與現澆混凝土管樁比較相似，施工工藝包括以下步驟，一是震動，二是沉管，三是撥管，四是澆筑混凝土。現如今，國內分為預制鋼筋混凝土樁尖和活瓣樁靴兩種施工方式。它們具有相同的原理，均是在預制樁頭（或活瓣樁靴）保護下將內外雙層套管所形成的環形腔體通過沉腔上部錘尖的振動打入預定的設計深度，混凝土澆筑在腔內以后，邊振動邊拔管，土體與外部的土體之間在環形中形成混凝土管樁。一般情況下，作為復合地基對澆筑混凝土管樁進行使用，使常規復合地基的單樁承載力通過剛性樁施工工藝得到提高，防止基礎土層因為淤泥震陷出現脫空。

現澆混凝土管樁技術具有眾多優勢，不斷吸收了預應力混凝土管樁和振動沉管樁的優點，而且與振動沉模薄壁防滲墻技術優點進行有效結合?，F澆混凝土管樁具有較高的強度，直徑能夠達到150cm左右，管樁長度超過20m，具有簡單的施工工藝和較強的可操作性，能夠有效控制樁身質量，具有較低的單樁造價。目前在高級公路軟基加固中，現澆混凝土管樁復合地基技術的應用不但使施工成本得到節約，而且施工周期大幅縮短，同時進一步提高了工程質量，受到眾多施工單位的青睞。

2 工程概況

某公路工程合同段內局部存有較為嚴重的軟土路基，在軟基處理中，本工程選取現澆混凝土管樁施工，其中現澆混凝土薄壁管樁（PPC樁）施工起止樁位為K66+634.052—K66+705.689。長度為7514m，10到14m為樁長范圍，1m為管徑，0.12m為管壁厚度，3m為樁間距，布設形狀為正三角形。

3 公路軟土處理中現澆混凝土管樁的施工準備

1）對施工區域的水文地理情況進行詳細勘察，對施工路段的地上、地下的建筑物和管線進行認真調查，及時保護或遷移部分障礙物，確保施工場地平整無雜物且路基夯實，要及時換填松軟的土質。

2）施工前，應認真檢查樁位情況，確保樁位正確，如果存在偏差，需要由技術人員聯合施工人員對樁位進行重新定位，如果樁位與設計尺寸相符，需要將木樁的鐵釘位置作為標準，將樁中心的騎馬樁進行放樣，一般情況下，護筒內徑要大于鉆頭直徑20cm，通過3cm左右的厚鋼板焊成護筒，將吊耳焊在護筒頂端。要將護筒頂部位置偏差控制在4—6cm的范圍內，護筒傾斜度必須小于1%。

3）泥漿調制。在鉆孔中灌入泥漿時，在一般地層，其比重的最佳狀態為1.1-1.3，在松散易塌的地層，其比重的最佳狀態為1.4-1.6。水域粘土拌和形成粘土，塑性指數的選擇一般超過17。如果當地沒有適合的粘土，可以選用質量一般的粘土，并將部分塑性指數大于25的粘土摻入其中。如果在砂粘土使用時，其塑性指數盡可能大于15，其中泥漿內不得有6%以上的超過0.1mm的顆粒。施工人員需要提前準備好粘土的備料數量，對于砂、卵石層河床，其粘土備料數量為鉆孔體積的100%～120%；對于砂質河床時，其數量約為鉆孔體積的80%～100%。

4 軟土路基處理中現澆混凝土管樁施工工藝

4.1 樁機就位

樁位放出后，即可移動樁機將其放置到指定位置，就位后需及時對其水平度、垂直度等進行適當調整，要求通過經緯儀對其垂直度進行準確測量，且在1%以內控制偏差。同時選用水平尺進行水平度測量，同樣在1%以內控制其偏差。

4.2 活瓣固定

活瓣裝置設置于沉管底部位置，其作用為活瓣在沉管中封閉，土體無法向外壁腔（10cm厚）內進入。待沉管深度與設計要求相符后，即可進行混凝土灌注施工，在混凝土自重作用下，活瓣將被開啟，便于拔出沉管。沉管施工前，要求在內沉管內通過鐵絲將活瓣捆綁到管上，以活瓣無外張作為捆綁松緊程度的標準，避免混凝土灌注時無法開啟活瓣。

4.3 振動沉管

因地質情況各異，沉管下沉到相應深度后，即可將振動錘開啟，隨后再向設計要求樁深下沉。沉管過程中，應保證其勻速下沉，不得出現急停急加速現象，一般每分鐘將沉管速度控制在2.5m以下，且嚴格按照試樁參數確定沉管電流、電壓值。必須一次到達沉管施工規定深度，不得出現拔出再下沉現象，如遇特殊情況必須將管拔出，必須先將沉管端部位置的雜物清理干凈，再次進行活瓣固定后再重新進行沉管施工。當底部具有大量地下水，需沉管到相應深度，如達到樁長一半時需進行一定量干拌混凝土添加，隨后再向施工規定深度下沉。

4.4 灌注混凝土

沉管深度達到施工規定后，需立即進行混凝土灌注施工，盡可能減短停滯時間。灌注混凝土時，需利用提升料斗的方式向成孔器壁墻內送入混凝土，第一次灌注可控制在10%樁長位置，此時可進行首次上拔沉管施工。完成首次拔管后，即可進行混凝土2次灌注施工，此時灌注深度應達到20%樁長位置，隨后進行2次拔管，按照以上施工順序依次進行灌注—拔管反復施工，最終完成成樁作業。施工時，應指派工作人員對管壁進行敲擊，以此確定混凝土添加量是否充足，要求在1以上控制灌注量充盈系數。

4.5 振動拔管

于樁身質量而言，拔管是其最為主要的施工步驟，是導致各類病害產生的根源，如擴頸、縮頸、斷樁等。因此，施工前必須對試樁數據加以充分利用，保證各項施工參數符合設計要求。

上拔沉管施工中，要求先將振動錘開啟，待10s后，即可拔管施工，要求振動與拔管同時進行，只有這樣才能確?；炷撩軐嵍攘己?，同時需在每分鐘1m左右控制拔管速度。上拔1m距離時，需暫停拔管施工，并進行5到10s振動，以此循環進行施工，最終完全拔出整個沉管。

4.6 移機

完成以上施工工序后，即可向下個樁位移機，要求先處理好剛施工后的管樁，且將剩余混凝土等材料運出施工現場。

4.7 現場檢測

施工人員要根據現場施工情況完成相應的加固監測，避免樁周地表土出現位移情況。施工人員需要及時測試沉樁過程中的土壓力變化，將孔位在適當的位置鉆好，按照打孔位置的不同進行不同深度的垂直埋設。在樁機施工完成以后，施工人員需要對側壁的土壓力盒埋設情況進行全面分析，確保隨沉樁深度的不斷變化。

5 結束語

綜上所述，隨著我國社會的不斷進步和經濟的快速提升，交通運輸行業得到了突飛猛進的發展，人們不斷提高的生活質量對交通運輸提出了更高的要求。在我國基礎設施中，公路作為重要組成部分推動了我國城市化建設進程和經濟發展。軟土地基作為公路工程施工的主要病害之一，為提高施工質量，必須選取科學有效的處理方法進行施工，如現澆混凝土管樁技術，通過不斷提升其技術水平，規范施工工藝，才能做好質量控制工作，才能確保公路工程建設質量，才能為公路建設事業的發展貢獻一份力量。

參考文獻

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