李德明

【摘要】預制預應力混凝土管樁復合地基可對地基沉降進行有效降低，是地基承載力提升的重要方式，目前該技術在高速公路等工程建設中得到了廣泛地應用與推廣。作為大型帶狀構筑物，高速公路具有較大的地基處理長度，因需進行多種地貌單元的穿越，導致其具有多變的土層條件。預應力管樁復合地基技術作為高速公路施工的重要技術之一，其施工技術水平的高低將直接關系到工程建設的整體質量，為此，施工單位必須重視高速公路預應力管樁復合地基技術的應用，推動整個交通行業(yè)的發(fā)展。本文主要對高速公路工程預應力管樁復合地基技術的施工準備、施工流程進行了分析與探究。

【關鍵詞】高速公路工程；預應力管樁復合地基技術；工程案例；施工準備；施工流程

自1988年我國第一條高速公路（滬嘉高速）通車運行后，我國高速公路工程建設規(guī)模隨著國民經濟的快速發(fā)展也得到了極大的提升。在“國道主干線系統(tǒng)規(guī)劃”指導下，我國高速公路事業(yè)逐步向快速、健康及有序的方向發(fā)展，尤其是國家積極財政政策實施后，我國高速公路事業(yè)實現(xiàn)了突飛猛進的跨越式發(fā)展，預期2015年底，高速公路總里程將達到10.8萬公里，覆蓋90%以上的城鎮(zhèn)人口超20萬的城市。但伴隨工程量的不斷增加，高速公路病害問題也日益嚴重，尤其是軟土地基問題，以已建公路為例，工程通車運行后因車輛荷載及自然因素的長期影響，往往會呈現(xiàn)出不同的沉降問題，如橋頭跳車等，這種情況的大量出現(xiàn)，不僅會對高速公路行車速度造成極大的影響，甚至造成嚴重的交通事故。為此，施工單位必須嚴格遵循現(xiàn)場施工的實際情況，選用科學有效的施工技術，進行有效控制。本文通過預應力管樁復合地基技術在高速公路施工中的應用，可有效處理以上問題，并能有效提升高速公路工程的整體質量，為推動公路事業(yè)的發(fā)展提供了可靠的保障。

一、工程案例

某高速公路工程主線路基中33.5米為其標準路幅寬度，預應力管樁軟基處理范圍可分為8個區(qū)，挖除換填片石措施作為一區(qū)施工方式外，其他區(qū)都應選取鋼筋混凝土預應力管樁進行施工。通過預應力管樁—砂墊層—土工格柵—預壓處理的施工工藝進行二、三、四、五、六區(qū)施工；通過預應力管樁—砂墊層—預壓處理的施工工藝進行七、八區(qū)施工。遵循正三角形進行預應力管樁布設，40里面為其樁徑，并將中粗砂墊層（50里面）鋪設到基底。2.2到2.8米為七個不同區(qū)樁的間距，其中2.4米為二、三、八區(qū)的間距；2.8米為四區(qū)的間距；2.6米為五、六區(qū)的間距；2.2米為七區(qū)的間距。

同時應將土工格柵（2層）鋪設到二、四、五區(qū)的基底；將一層土工格柵鋪設到三、六區(qū)基底，并向路床頂位置進行預壓，3個月為預壓期限。預應力管樁施工前期，必須在二到八區(qū)內各抽取相應點（1個），進行復合地基荷載試驗，以此對地基承載力進行準確測定，其設計值如下表1所示。

表1 復合地基承載力設計值

二、高速公路工程預應力管樁復合地基技術的施工準備

1、為提升高速公路施工質量，應進行管理小組的成了，組長定為項目經理，質量管理小組下應進行多個職能部門的設置。切實進行質量措施的全面落實，要求做到全員化、全程化。施工過程中，工程部與監(jiān)理部應全面監(jiān)督工程施工質量，提升工程的整體質量。2、高速公路軟基施工前期，施工單位必須詳細勘察施工現(xiàn)場及附近環(huán)境，并進行工程相關材料的全面采集，為編制施工方案、控制成樁質量等提供便利。施工現(xiàn)場勘察中，應對施工場地地質勘察報告進行分析，并充分掌握施工現(xiàn)場的具有情況，如地質、水文及附近建筑物等。3、維修、調試、保養(yǎng)機械設備應在機械設備應用前進行，確保使用過程中機械設備能夠具有良好的應用性能。根據(jù)工程需求，本工程可選用履帶式柴油錘打樁機（2臺）進行施工，測量儀器選擇時，可選用2臺TCR402全站儀、2臺DJ2經緯儀、5臺DNA03水準儀等。4、工程施工方案應在高速公路預應力管樁復合地基施工前進行編制，對保護措施、施工流程等進行確定。并遵循施工要求合理編制工程施工計劃，其內容包括：設備需求計劃、材料使用計劃等。為提高施工質量，必須進行試驗段施工，并以此進行施工工藝參數(shù)的確定。

三、高速公路工程預應力管樁復合地基技術的施工流程

1、準備、堆放管樁材料

選用先張法預應力離心成型工藝進行PHC樁施工，遵循相關施工規(guī)范，應檢查驗收管樁材料規(guī)格、型號等，確保其質量符合施工規(guī)定。平整堅實為樁堆放場地的要求，并做好防滑措施，避免沉降現(xiàn)象的產生。遵循工程具體狀況進行堆放層數(shù)的確定，一般控制在3層以下。支點設置在樁點0.207L位置，應確保上下支點垂直對齊。

起吊與運輸施工中，樁應始終保持平衡狀態(tài)，做到輕放施工，不能出現(xiàn)拋投、磕碰等現(xiàn)象。通過2端鉤吊進行水平吊運施工，45度以上為吊裝繩索和樁身軸線的水平夾角。

2、放樣

放樣施工人員必須詳細了解施工圖紙，根據(jù)測量儀器—全站儀提供的水準點、坐標點進行樁位放樣。并標志好各軸線及控制點。埋設控制點時應確保其牢固性，不能出現(xiàn)損壞情況。遵循控制點進行樁位線的放出，樁位可通過鋼筋頭釘好，標記時一般選用白灰材料。

3、壓樁順序確定

遵循相關施工規(guī)定進行壓樁順序的合理確定，要求從中心向4周進行空曠場地壓樁順序的設置，如一側需對建筑物進行有效保護，必須從該側向遠離方向進行壓樁順序的安排；遵循—深—淺順序對深度不同的基樁進行壓樁施工等。該壓樁順序的確定，必須與施工現(xiàn)場具體情況充分結合，根據(jù)施工計劃各區(qū)進行依次壓樁，并遵循布樁圖進行布樁編號的設置，一般需由中間區(qū)到2邊區(qū)進行打樁作業(yè)，如圖1所示。

圖1 預應力管樁處理區(qū)施工順序示意圖

4、試樁

沉樁施工前，應進行試樁試驗，一般選用3根具有代表性的樁進行試驗，盡可能與地質鉆孔、靜力觸探孔想接近，要求間距控制在1到5米之間。利用分析比對，進行整樁總錘擊數(shù)、貫入度等參數(shù)的確定，并對施工工藝、沉樁停止控制標準進行確定，確保施工方式及機械配置的合理性等。

5、沉樁

就位底樁前，單位長度標記可劃在樁身上，為樁入土深度觀測提供便利，并進行每米沉樁擊數(shù)的記錄。吊樁就位時管樁吊直選用的機械為單點吊，在白灰圈內插入樁尖，在錘下方樁帽套內插入樁頭部，并進行適當調整，確保三條中心線重合（樁身、樁帽及樁錘）要求垂直度偏差控制在0.5%以下。樁向樁位插入后，可在樁頂進行鉈帽壓入，壓鉈作業(yè)應在樁身、錘軸線重合后進行，錘擊作業(yè)需在樁錘把樁身向土內壓入后，不存在下沉情況后進行。壓入相應深度后，如樁出現(xiàn)傾斜較為嚴重的狀況時，校正方式一般選用移架法，如樁頂不平，必須進行麻袋加墊，促使樁錘向樁頭平穩(wěn)壓入。

6、送樁

要求管樁打入深度符合設計標高，通過鋼板進行送樁器的制作，長度可控制在4到6米之間。遵循設計規(guī)定進行送樁施工，要求樁中心線符合樁身施工規(guī)定。如送樁留下的樁孔，必須及時進行材料回填作業(yè)。

7、樁帽預制

除最外一排護樁外，預應力管樁必須將樁帽設置在樁頂位置，一般選用C20混凝土作為樁帽。為提升施工質量，必須在管樁施打前預制樁帽。平整、壓實應在預制前進行，并進行混凝土鋪筑（10厘米）及面抹壓光。遵循圖紙尺寸截斷、彎折進行鋼筋加工，通過鐵絲對鋼筋交叉點進行捆綁。澆筑混凝土的振搗時間必須進行有效控制，要求混凝土停止下沉、不出現(xiàn)氣泡等情況時，才能停止?jié)仓┕?。模板拆除后，必須進行養(yǎng)護施工，要求時間在7天以上。

8、鋪設墊層

中粗砂墊層鋪設在各區(qū)樁頂，選用良好透水性的中粗砂作為砂墊層，每秒鐘滲透系數(shù)應控制在10立方厘米以下。要求顆粒具有均勻性，不均勻系數(shù)在4以下，含泥量控制在3%以下。選用拉伸型塑料格柵TGSG45-45作為雙向土工格柵，4米為其幅寬，每米設計抗拉強度在45KN以上。根據(jù)路線橫斷面方向進行土工格柵鋪設，要求其具有平順性。

四、結束語

綜上所述，預應力管樁復合地基施工作為高速公路工程施工的重要組成部分，其施工技術水平的高低直接影響著公路工程的整體質量。為此，施工單位必須充分掌握預應力管樁施工原理，規(guī)范施工流程，做好質量控制工作，只有這樣才能提升高速公路工程施工的整體質量，才能實現(xiàn)其社會效益與經濟效益，為國民經濟表發(fā)展提供可靠的保障。

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