樁板式路基施工技術在高速公路中的應用

安徽省交通建設股份有限公司，安徽 合肥 230041

近年來，樁板式路基在高速公路路基施工得到了廣泛應用。樁板式路基以打入預制管樁直接支撐鋼筋混凝土梁板，形成一種透空簡潔的受力承載結構，工作性能類似橋梁結構，屬于柔性體系，其具有造價低、質量易控制、占地少等優點，還可以進行工廠化、裝配化施工。

新建高速公路樁板式路基一般橫向采用兩排或多排管樁，擴建高速項目一般在老路側邊采用兩排管樁，其樁基是由一排在既有高速公路護坡上的樁和一排在高速公路護坡外側的樁共兩排樁組成[1]。樁板式路基采用工業化建造方式，土地資源占用少，以“標準化、工廠化、機械化、裝配化”為核心，以實現節約資源、提升功效、提高質量、建設綠色高速公路為目標，是高速公路路基施工創新的必由之路。

1 工程概況

合肥繞城高速公路隴西至路口段應急工程HRC-02合同段由我單位中標承建，該項目為高速公路改擴建工程，主要工程內容為該段主線范圍內路基、全線路面、橋涵、路口互通、環保綠化、其他工程等。

合肥繞城高速隴至路口段起點為隴西互通立交，南接合肥至蕪湖高速，終點為路口互通立交，向北連接合肥至徐州高速，是G3京臺高速和G40滬陜高速的共同路線，更是安徽省內最為繁忙的高速公路之一。隨著安徽經濟的崛起，現有交通服務功能完全滿足不了現行的交通流量，政府提出了對合肥繞城高速擴建的提議。該項目為地理位置在合肥市周邊區域，土地資源比較緊張，同時該項目在路口立交處橫跨正在運營的合徐高速公路，采用傳統的路基土石方施工，填土高度約為7m，填土量大、永久占地多、施工周期長。經過多方案比選，設計采用裝配式無土樁板式路基結構，由下部樁柱和上部梁板組成，樁柱采用預應力管樁，梁板采用預制混凝土橋面板，基本實現工廠化、機械化、裝配化施工的工業化建造方式。同時采用樁板式組合路基，不僅施工速度快，而且安全性高，實現了快速、節約的施工目標[2]。

2 樁板式路基施工方法

合肥繞城高速樁板式路基下部采用PRC-I500C型管樁和HPC500AB型管樁連接而成，根據設計高程和底面高程確定整體樁長；管樁截面外徑500m，壁厚100mm，樁頂1.4m范圍內壁設置剪切鋼筋，后澆筑C50微膨脹混凝土[3]；上部單孔跨徑設計為6m，7孔一聯，每聯之間設無縫伸縮縫。樁和梁板等結構采用工廠化集中預制，現場進行安裝施工。

2.1 管樁及梁體預制

（1）管樁預制。管樁直接采購成品預應力管樁，該管樁采用工廠化集中預制，生產工藝比較成熟，主要工藝流程為鋼筋加工制作、高性能混凝土澆筑、離心力成型和蒸汽養生等。鋼筋籠的加工采用數控滾焊一次成型，模板為定型鋼模，混凝土采用C80高強高性能混凝土，通過離心法達到密實，然后經過高溫、高濕度蒸汽養生，達到高強度要求。

（2）梁體預制。預制梁板有公司項目部在標準化集中預制場進行集中預制，一般采取裝配化、工廠化預制方法，如圖1所示。該項目梁板采用C40混凝土澆筑，梁體尺寸為2.8m×11.8m，梁體模板采用定型鋼模版。梁板的主要施工工序為底板施工、鋼筋制作加工、模板安裝、混凝土澆筑和養護成型等。

圖1 裝配化、工廠化梁板預制

2.2 管樁沉樁打入施工

樁板式路基的沉樁施工可以根據不同地質條件采用打入法和靜壓法，如圖2所示。該項目采用60型高頻振動錘錘擊打入法施工，施工的質量主要取決于樁基的平面位置和高程精度，要控制好管樁打入質量、管樁的垂直度、樁底標高、樁頂的完好度。首先根據施工設計圖紙要求進行測量放樣，精確定位。管樁定位插樁一般入土30～50cm為宜，然后進行精細調整。振動沉樁過程中現場施工技術人員時刻觀察樁的沉入進尺情況及位移變化，如遇樁位偏移，及時調整；振動錘擊時保證管樁垂直，錘擊受力與管樁中心線一致，如果出現傾斜，應根據具體情況及時糾正，不得過振防止樁身損壞。預制管樁樁打入深度采用雙控方法，即以貫入度和樁底高程。如貫入度和樁底標高不能同時滿足設計要求時，需要根據不同情況采取不同措施。首先應滿足貫入度要求，在堅硬土層中，每根樁已打到貫入度要求，而樁底標高未達到應力持力層設計標高時，應根據實際情況與相關單位協商確定。

圖2 管樁沉樁施工

2.3 梁體安裝施工

梁板安裝采用吊裝法施工，從一聯中兩個相鄰的預制A板開始吊裝，使樁頂預留鋼筋準確插入預制A板的預留孔，向孔內澆筑灌漿料。然后起吊中跨B板，將其放置于相鄰兩片已經穩定固結的預制A板之間，精確調整位置，確保開孔與相鄰A板的預留孔精確對接。澆筑預制A板與B板之間的濕接縫，待其強度達到90%設計強度要求后，起吊邊跨C預制板，通過JL32精軋螺紋鋼筋，使起吊縱梁、預制C板與相鄰預制B板可靠連接，澆筑相鄰板塊之間的濕接縫。一聯主體結構施工完畢，進行防護護欄的澆筑、附屬設施的安裝以及橋面系的施工，然后按照上述工藝完成全部梁體的安裝。

2.4 擴建公路新老路銜接施工

擴建公路新老路基銜接施工主要包括老路病害處理、原路肩拆除、老路基切縫以及后澆帶與原路基接縫等工藝。首先對原有路基進行檢測，如果發現影響質量的病害，應進行挖除換填或注漿等處理方案解決。挖除原路基前，應設置安全隔離欄以確保原道路的通行安全。老路床病害處理并達到設計要求后，在老路路床外邊緣澆筑不透水混凝土作為基層，待其強度達到要求后，在其結構上層外邊緣澆筑一層20cm厚C20透水混凝土作為后澆帶與老路進行銜接，預制梁板內側邊緣與原路基頂邊緣以現澆一體化枕梁進行連接。

2.5 施工優化措施

（1）采用基于動量定理和能量守恒定律的一體化樁墩施工方法，解決傳統方法終止打樁標準承載力不明確的問題，推動樁板式路基在公路工程裝配化施工的應用。

（2）樁與板的連接，采用筒形剪力撐連接、十字剪力撐連接、多重剪力鍵連接等優化措施，受力明確、安全可靠，便于后期養護。

（3）采用豎向限位伸縮縫裝置，實現梁體的協同變形，解決端部跳車問題，提高了梁板的安全和耐久性。

（4）樁板式路基采用多跨一聯，預制梁板內側邊緣與原路基頂邊緣以現澆或一體化枕梁進行連接，形成具有側邊連續交接限位的結構。

3 結束語

通過合肥繞城高速樁板式路基的實踐證明，樁板式路基解決了軟體地基高速施工的安全性、長期穩定性；無須填土、減少用地，特別是擴建高速項目在原路基邊坡上施工，甚至不增加用地；采用了標準化、工廠化、裝配化施工，便于現場管理；與常規路基相比，造價大幅降低，經濟優勢更為明顯。

樁板式路基方案通過不斷的實踐優化，逐步推向各類高速公路的施工應用。在建的合寧高速擴建、合安高速擴建，以及即將開工的合蕪高速、合樅高速、無岳高速都在大力推廣優化后的樁板式路基施工方案，實現了綠色公路建設、工業化技術改造，發揮了樁板式路基集約環保的優勢。