预应力混凝土管桩施工技术在公路软基处理中的应用.pdf

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1、预应力混凝土管桩施工技术在公路软基预应力混凝土管桩施工技术在公路软基处理中的应用处理中的应用摘要：目前我国交通行业和人们出行需求不断提高，为加强各区域之间的联动和交流，公路修建里程逐年增多。公路修筑标准和要求较高，因此施工单位应结合地形地势特征和气候条件来合理设计公路施工方案。公路软土路基较为常见，给公路的修筑带来极大的困难，所以应制定合理的方案进行软基处理。目前软基处理方案较多，如强夯法、土石换填法、水泥置换桩法等，而预应力混凝土管桩施工技术因自身优势显著而广泛应用于软基处理。本文为研究预应力混凝土管桩施工技术，首先对预应力混凝土管桩施工技术的原理、特点、类型等进行阐述，重点对预应力混凝土管

2、桩施工工艺进行研究，并在具体工程中进行应用。关键词：公路工程；软基处理；预应力管桩引言预应力管桩施工技术由于具有抗弯性强、施工简便的优势，在公路工程软基处理中得到了广泛的应用，有效地利用预应力管桩处理软基不仅可以延长公路的使用寿命，还能使工程整体质量得到进一步提高。1 预应力混凝土管桩施工技术特点预应力混凝土管桩主要是结合预应力技术，并结合高强度混凝土形成的一种混凝土构件，由专门的厂家所生产，其中的钢筋由先张法工艺加工，采用蒸汽高压养护将混凝土加工成等截面的空心圆筒构件。材料运至施工现场后，采用大吨位的压桩机将其静压至地下结构中，以作为建筑物的基础部分。按照混凝土强度等级可将预应力混凝土管桩分

3、为两种，其一为高强预应力管桩，简称 PHC，桩体混凝土强度等级大于 C80；其二为预应力混凝土管桩，简称 PC，桩体混凝土强度等级大于 C50。2 预应力管桩施工常见问题管桩沉桩时会排斥周边土体，桩体周边土体会发生一定的位移，同时土体会因为水平挤压作用力而导致剪切变形，会形成振动重塑区，具备较大的孔隙水压力，而土体的抗剪强度下降，使得桩体周边土体破坏。另外桩体土层受到冲击后会出现凹凸不平状，同时向水平方向排开，当群桩密度较大时，则导致土体的位移变大，同时会加大对周边构建物的影响。桩体容易产生上浮，其主要原因有两种：一是由于土体挤土效应，土体在打桩作用下会使得周边管桩产生上浮；二是由于软土具有较

4、大的压缩性，在打桩的过程中会让土体内的孔隙水排出，而在施工完毕后土体又会产生干缩固结，桩周土体向下运动，对桩体产生较大摩擦力，进而导致桩体上浮。在进行桩基开挖时，开挖桩基土方时会导致桩体两侧的土体侧向压力失衡，令桩周土体会向开挖的方向进行移动，使得桩基偏位。土方经过开挖后若无法及时运至施工现象，当将开挖土体堆放至桩基附近时，会导致桩基两侧受力不均，降低了桩基的整体稳定性。大型运输设备和挖土机械施工时会导致土层液化，导致土体抗剪强度降低。3 预应力管桩软基处理技术3.1 场地准备预应力管桩施工前，需对场地周围的建筑、管线开展调查，对施工可能影响的构筑物采取措施及时规避，避免因施工而遭到损坏。对施

5、工场地进行通水、通电、通路，并检测地基的承载力，如地基承载力过低，则难以满足施工机械的入场，针对软基承载力过低的位置需铺设土工格栅或砂垫层，增加地基承载力，使其承载力不低于 100MPa。检查路面的平整度，平整度检查范围为施工场地外 4-6m，地面的坡度控制在 1%以内。3.2 测量放线在公路软基建模完成之后需要根据工程建设的需要来计算出每一个管桩的坐标，按照坐标点的布置要求将预应力管桩铺设成等边三角形的形状，并将预应力管桩之间的间隔距离控制在 1.8-2.4m。多个桩体的聚集会形成半径为 2500m 的曲线，会对中心地基产生挤压，这个时候就需要使用水准仪及时矫正管桩设计的偏差。在安排布置桩位

6、的时候要注意逐个放样，目的是减少施工误差，使得试验桩获得的资料能够为整个工程施工提供重要的支持。3.3 打桩进行管桩施工时，打桩数量增多而导致不同地质层土体密度变大，会加大桩体和周边土体之间的摩擦力，同时会加大打桩的压力。因此在打桩施工时应采取单向前进的顺序进行，使得在打桩挤密地基土时可让土体及时向外扩张，可有效预防桩身倾斜问题。3.4 桩身竖直度控制在施工前应及时对施工场地进行平整处理，控制桩机导杆时刻保持平直状态。整个打桩过程中，施工技术人员应保持桩身时刻处于竖直状态，保持桩杆和桩身处于同一中心线上，沉桩施工时保持与桩机相距 20m 左右，同时加设至少两台经纬仪。3.5 桩尖的焊接根据工程

7、地质的实际情况在原有设计基础上进一步完成桩板墙的支撑，并根据地质情况来进行桩尖的焊接设计。在管桩进入到夹桩器内部的时候还需要借助压桩液压缸将其调整到指定的位置上，在调整到管桩和地面间距 1m 的时候开始进行桩尖的焊接。3.6 压桩（1）管桩吊放至桩位之中后，在压桩作业前对管桩进行检查验收，管桩的垂直度偏差应控制在 0.5%以内，检查时需结合水平和垂直两个方向检查。管桩的桩身、桩帽、桩锤的施工位置需保持 1 条直线。验收合格后的管桩要利用 J2 经纬仪和边桩控制桩开展放样作业，以便压桩时精确记录管桩的入土深度及每米的锤击次数。（2）本工程压桩采用打桩的施工方式，打桩的总次数在 2000 次以内，

8、最后 1m 管桩的锤击数为 200 次，打桩施工中为避免桩身遭受破坏，在打击位置设置锤垫，选用的锤垫为纹木垫，其厚度在 15cm。打桩过程中要定期检查并更换，每根桩的打桩施工宜一次完成。桩体压入设计高度后，停止打桩作业，并检查管桩在地面的外露长度。过长的管桩可利用截桩器分割开，使外露高度满足设计要求。3.7 桩帽施工（1）本工程预应力管桩施工完成后，由监理单位验收，验收完成才能进行桩帽浇筑。桩帽位于管桩桩头位置，施工前结合设计尺寸要求开挖土体，并制作安装钢筋和模板。安装完成后浇筑混凝土，桩帽采用的混凝土标号为 C45，坍落度为 180-200mm，混凝土浇筑过程中要做好振捣作业，浇筑完成后洒水

9、养护 7-14d。（2）桩帽混凝土强度达到设计强度 100%后，在桩帽上方铺设 20cm 厚的垫层。垫层上方设置第 1 层土工格栅，然后铺设 30cm 厚的垫层，并设置第 2 层土工格栅，以增加地基的承载力，同时实现对预应力管桩的保护。土工格栅铺设时每幅搭接施工，土工格栅的搭接接头相互错开，且利用绑扎钢丝连接牢固。结语预应力混凝土管桩能够提高路基的承载能力和耐久性，并且施工简单、工期较短。本文结合具体工程项目，对预应力混凝土管桩施工技术进行重点分析，工程实践结果表明，采用预应力混凝土管桩施工技术进行软土路基处理时，桩身整体结构可提高路基整体稳定性和强度，具有一定的可行性和实用性。参考文献1鲁洪强，高俊启，邹淑国，等.预应力管桩处理沿海公路软土路基的模拟分析J.长安大学学报（自然科学版），2020，33（2）：44-49.2颜永华，魏健.预应力混凝土薄壁管桩在申嘉湖公路深厚软土路基中的应用J.公路，2020（9）：106-109.3徐平原，张亚明，徐振欣.带帽预应力管桩在桥头深厚软土路基施工中的应用J.施工技术，2020，38（S1）：114-116.4刘春雨.公路工程 SBS 改性沥青混凝土施工技术的应用J.技术与市场，2017（4）：171-172.5武卫利.公路 SBS 改性沥青混凝土路面施工技术J.交通世界，2016（32）：30-31