预应力砼管桩在软基桥台基础处理中的应用

关键词：预应力；砼管桩；软基础；处理 

　　现如今，国家对公路的建设进行了细致地规划，高速公路通向山区山区已经成为一种必然。对于山区的公路建设工作来说，不仅质量要高，工作效率也要高。但是，由于山区公路建设工作本身存在着一定的难度，要想做好道路建设工作任重道远。从整个工程中可以看出，软基是影响工程建设的重要因素。道路工程对地基的要求相对较高，如果是软基需要进行处理，主要采用的是砼管桩技术。 

　　1 工程概况 

　　某道路工程属于山区路段，地基为软土，其厚度从6米到12米不等。软土路基的含水量超过80%，而且孔隙最大为2.9。从实际的测试结果中可以看出天然的地基可以承载的总重为50kpa，而且埋藏的深度、强度都比较低，压缩性相对较高。由于地基多数为软土，因此，路基的填土高度可达5-7m。这段公路预计施工时间为2年左右。为了进一步保证施工工程的整体稳定性，避免出现沉降问题，在实际的施工工程中，施工人员主要采用的是砼管桩施工技术，对沉降结果以及检测结果进行细致地分析，保证施工状态达到最佳。 

　　2 预应力砼管桩的原理及特点 

　　对于预应力砼管桩来说，行业标准还没有得到具体地制定，因此在应用的过程中更多地是参照类似技术的操作方案。现场控制工作有专业的研究人员管理，而且符合国家规定的相关标准。如果砼管桩所预设的应力值不同，就会出现不同程度的弯矩状态，从这一点上说，可以将其分为A、B、C以及AB等不同的类型。其结构和特点之间也存在着一定的差异性。第一，单桩本身的承载力相对较高，混凝土可达到C80强度，同时预应力管桩所能够承载的重量可以达到2500-3200KN。可见，这种结构对软土路基进行处理，优势比较突出。第二，预应力砼管桩的抗弯性较佳，而且无论是从质量上还是稳定性上看，都符合软基的施工要求。第三，预应力管桩的应用范围比较广，而且其防腐蚀性也较强。第四，施工速度，经济性等方面都能够达到标准。因此，在实际的施工中得到了广泛地应用。 

　　3 桥台基础处理中预应力砼管桩的工艺技术要求 

　　对于山区的道路软基建设工程来说，每一处管桩在应用之前，都应该进行试桩工程。一般情况下，工程桩数量不能低于3根，桩位应该设置在打孔位置附近，桩体的长度和周围的地质条件，也就是软基的程度之间应该成正比。在砼管桩打桩之前，工作人员应该在其上面做好标记，包括桩体的长度、埋设深度以及锤子可敲击的次数等等。在正式打桩的时候，专业施工人员需要对施工的相关记录表进行按时填写，同时还应该对施工记录进行详细地分析。工作人员需要明确施工顺序，如果砼管桩和建筑物相差不远，而且施工场地相对来说比较广阔，施工人员就应该采用从四周向中间的顺序进行；如果砼管桩接近周围的建筑物，则应该从建筑物的一端开始从远到近施工，试桩的长度也应该按照从长到短来进行，尽量提高管桩的利用率。 

　　在施工的过程中，如果砼管桩的长度不足，需要接长，那么桩头应该预留在地面以上1米的距离，而且预留的管桩数量不能多于4个。如果接长部分的管桩需要以焊接的形式进行，则焊接的层数不能低于2层。在施焊之前需要对索要焊接的部位清理干净，焊缝应该达到一定的饱满度。在桩体焊接之后，需要冷却一定的时间才能够用铁锤进行敲击，否则就会造成桩体的断裂。冷却的时间不能低于8分钟，在此过程中不能即可用冷水处理。可见，在施工的过程中，砼管桩的试桩和正式施工都会遇到各种不同的问题，只有根据具体的情况进行，采用正确的处理方案，才能够保证软基处理工作的有效性。管桩施工工作的相关规定需要施工人员牢记在心，并且应用到实际的工程当中。 

　　当达到收锤标准而尚存有较长的桩长时，桩的外露部分应进行切割，应使用锯桩器对桩头进行切割，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。为了避免因碰到地下孤石而致使打入困难，应在每根管桩的第一节管节配备桩尖，以确保管桩的顺利施打。可采用钢板制作桩尖，其规格及类型应根据地质条件及设计要求选用，建议使用封口型桩尖。 

　　收锤标准应满足设计要求，即以进入桩端持力层2m、最后贯入度不得超过80cm/10击为控制标准。用于施打预应力混凝土管桩的桩机。可根据PHC桩的设计长度与施工成本，结合实际现场地质情况选用。目前，管桩施打的方式主要有锤击式和液压式两种。而具体采取何种形式，应根据地质条件予以选用。在选择桩锤时，必须充分考虑桩的形状、尺寸、重量、入土长度、结构形式以及土质、气象等条件，并掌握各种锤的特性。桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力，包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。如果桩锤的能量不能满足上述要求，则会引起桩头部的局部压曲，难以将桩送到设计标高。 

　　4 桥台基础处理中的工程质量控制措施 

　　一般情况下，在桥台基础施工完每一处预应力砼管桩后，应按设计要求进行以下几个方面的检测：首先，必须进行单桩荷载试验3根，及复合地基堆载模拟试验2点，其承载力要求分别为：单桩承载力不得小于500KN，复合地基承载力不得小于300Kpa。其次，必须进行高应变无破损检测及低应变无破损检测，其检测频率需根据各个项目的合同协议书或习惯而定，一般为：高应变检测0.5%，低应变检测5%。最后，当管桩生产数量达到30000延米时，必须作为一个检验批随机抽取2根管桩，并委托具有相应检测资质的检测单位进行“抗裂弯矩”及“极限弯矩”两项指标的试验，外径为40cm。 

　　5 结论 

　　由上述可知，预应力砼管桩，作为一种山区快速通道软基处理方式，由于汇集了其它软基处理方式的所不具有的众多优点，在未来将会演变成这一软基处理领域的主要地位。由于未来发展方向的明确性，为了更好地对它的施工质量、技术性能进行科学管理，在工程管理日臻规范的环境下，在有可能的条件下，我们公路建设领域，应该拥有一套可适用于公路工程、具有施工指导意义的预应力砼管桩施工规范，以区别于建筑工程的技术规范，让预应力砼管桩的设计、施工及使用在山区快速通道领域中发挥它更为重要的作用。 

　　[1]张添雄.高速公路软基桥台台背地基的管桩处理[J].中国新技术新产品，2010（1）. 

　　[2]谢荣华，农先锋.粉喷桩在高速公路软基处理中的应用[J].中国高新技术企业，2010（30）. 

　　[3]李瑞梅.PHC桩在高速公路软基处理中的技术应用[J].中国新技术新产品，2009（6）. 

　　[4]李岳明.预应力砼管桩在软基处理中的技术应用[J].中国新技术新产品，2009（17）.