預應力管樁施工在高速公路拓寬工程中的應用分析

姚瑤

摘 要：隨著社會的快速發(fā)展，高速公路拓寬工程不斷增加，在公路拓寬過程中，預應力管樁由于其特有的優(yōu)勢而得到了廣泛的應用。預應力管樁施工技術的合理應用能夠使公路工程的穩(wěn)定性及承載能力得到有效提升，使公路工程的強度得到增強，使其使用壽命有效延長，使工程施工的投資成本進一步降低。因此施工單位要對預應力管樁施工技術水平不斷提升，對施工工藝進行有效規(guī)范，從而使現(xiàn)代公路工程的衡量標準得到有效提升。本文主要圍繞預應力管樁的概況，重點分析探討了預應力管樁施工工藝及技術要求，以期能為有關方面的需要提供參考借鑒。

關鍵詞：預應力管樁；高速公路；拓寬工程

隨著高速公路建設的不斷發(fā)展，想要使工程質(zhì)量得到更好的提升，就必須按照相關的要求選擇最為合適的施工技術。在高速公路拓寬工程中，預應力管樁技術的應用不但能夠使施工工期大幅縮短，而且能夠使工程質(zhì)量得到提高，進一步提升公路工程的經(jīng)濟效益和社會效益。

一、預應力管樁的概述

預應力混凝土管樁是一種空心筒體細長混凝土預制構件，它是采用先張法預應力工藝，通過離心成型和高壓蒸汽養(yǎng)護工藝制造形成的，它的主要組成部分為筒體型混凝土樁身、端頭板和鋼套箍板。近年來，我國高速公路得到了突飛猛進的發(fā)展，軟土地基的處理需求越來越迫切。作為一種有效的處理手段，預應力管樁已經(jīng)得到廣泛的關注和有效的應用。與此同時，不斷增加的高速公路拓寬數(shù)量使預應力管樁技術水平的提升越來越迫切。預應力管樁施工技術水平的高低與工程整體質(zhì)量有著密不可分的聯(lián)系，需要施工人員對其施工工藝加以規(guī)范。

二、預應力管樁施工工藝

合理組織壓樁不僅關系著施工的順利與否，而且直接影響到管樁的堆放和場地布置。我們在進行工程壓樁流水時，需要對樁的供應條件、起吊條件及壓樁擠土對周圍的影響等因素進行全面考慮，確保吊機回旋空間不受樁架移動的影響。在劃分單機施工范圍時，需要根據(jù)所選用機械的特點進行分片包干。在進行壓樁施工時，需要確保樁機施工的路線為直線行走，從而進一步提升施工質(zhì)量和施工進度（圖1）。

（圖1 施工工藝流程圖）

1、施工準備。預應力管樁施工以前，需要及時平整場內(nèi)的運輸?shù)缆泛同F(xiàn)場場地，合理的堆放管樁，認真布置排水系統(tǒng)，杜絕積水情況出現(xiàn)，保障場地通暢，使其能夠順利施工。

2、測量放線。按照施工前交付的導線資料，全面復測導線點，在對導線點復核后按照相關要求和現(xiàn)場情況沿線路方向進行控制點的設置，施工位置在便道外側(cè)三十米，控制點的間隔為二十五米左右，在樁位放樣時，該控制點作為經(jīng)緯儀的架鏡點和后視點，并且用全站儀對控制點每周進行一次復核和校正。根據(jù)施工區(qū)域?qū)刂凭W(wǎng)進行劃分、測量和定位，通常一個區(qū)域內(nèi)的放樣樁位需要根據(jù)每天的施工進度確定，控制樁位在二十至三十個，將小竹片樁插入樁位中心點地面，小竹片樁的長度控制在三十至四十厘米，并使用紅油漆進行標記。在布置管樁時，控制其間距為270cm×270cm梅花形，需要根據(jù)圖紙要求確定放出的軸線、樁位軸線和樁位，隨后進行自檢，并與監(jiān)管部門一起復核驗收其尺寸，將資料記錄好。

3、管樁的起吊與儲運。由于管樁具有較大的長細比和較大的自重，所以在進行起吊和運輸時管樁會因為較大的動荷載出現(xiàn)環(huán)裂。在施工中，兩端起吊法是正確的起吊方式，現(xiàn)場組織實施時需要有安全員在現(xiàn)場。運輸車輛可選擇長掛車，樁的懸臂必須低于十五米，在汽車運輸時，疊放需要分層進行，并且錯位布置。管樁堆放在施工現(xiàn)場時，需要保證場地堅實平整。

4、樁機就位。在設置打樁機時，需要確保與樁位對齊，并且打樁機與施工點垂直穩(wěn)定，避免傾斜現(xiàn)象在施工中出現(xiàn)。對四個行走手柄進行操作，同時對四個升降手柄進行配合操作，這樣就能夠使樁機縱向或橫向移動，從而有效的對準樁位。

5、樁機調(diào)平。為使壓入樁的垂直度得到保障，壓樁以前需要調(diào)平樁機機身。通過對四個升降手柄的操作，同時對操作臺面板上的全方向水平儀進行有效觀察，確保其對零，調(diào)平工作即可完成。

6、供樁。在對供樁設置以前，需要對樁位的編號、樁的型號、樁的界面及長度進行認真檢查，確保其余設計要求相符合。與此同時，對樁身的出廠日期、澆搗日期、外觀質(zhì)量等進行詳細檢查，在確保沒有任何問題的情況下才能夠進行吊樁，使其就位。

7、預制樁起吊。首先將起吊用的鋼絲繩和索具栓好，然后用索具將樁上部約50cm處捆綁住，再通過機器對預制樁進行起吊，使樁尖與樁位中心垂直對準，將其在土中緩慢插入，要確保位置的準確性。隨后將樁帽扣置樁頂，將索具卸去。

8、穩(wěn)樁。在樁位將樁插入以后，先使其插入深度達到設計要求，再對樁進行適當調(diào)整，使其保持垂直穩(wěn)定?？梢杂媒?jīng)緯儀來雙向校正單樁。樁插入時需保證小于5%的垂直度偏差。在打入樁以前，需要將標尺設置在樁的側(cè)面或樁架上，方便觀測和記錄。在進行穩(wěn)樁時，要及時糾正不垂直的樁，在樁壓入一定深度游傾斜現(xiàn)象發(fā)生時，對其糾正避免使用移架方法。

9、壓樁。在施工前，對施工區(qū)域的地質(zhì)條件和土層土質(zhì)情況進行充分了解，壓樁的順序需要按照施工規(guī)范和設計要求進行合理確定。樁身需要用鋼絲繩進行捆綁起吊移入樁機，隨后將樁機調(diào)平，將縱橫兩向油缸開動移動與調(diào)整移動與調(diào)整，并利用經(jīng)緯儀檢查其垂直度，要控制其入土垂直度小于1%，同時開啟壓樁裝置實施壓樁。與此同時，要準確的記錄壓樁時間與各壓力表讀數(shù)，并保證壓樁處于連續(xù)施工狀態(tài)，要有效控制壓樁速度在每分鐘一米左右。在進行壓樁施工時，需要隨時檢查壓樁壓力和壓入深度，假如壓力表讀數(shù)有上升或下降的趨勢，需要將樁機及時關閉，對地質(zhì)資料情況進行對照分析，防止與障礙物碰撞或出現(xiàn)斷樁問題。

10、接樁及焊接。在接樁處理時需要采用鋼端板焊接方式進行施工。接樁位置可以控制在樁端頭高出地面距離0.5米至1米的范圍內(nèi)?？梢詫蚬吭O置在下節(jié)樁的樁頭以便于安裝就位，上節(jié)樁與下節(jié)樁的錯位偏差需要控制在2mm以下，使其保持順直。在上節(jié)樁起樁就位時，需要利用經(jīng)緯儀對工程樁垂直度進行雙向監(jiān)測，在確保上下節(jié)樁錯位偏差小于2mm，中心線處于一條垂線時，開始實施焊接，嚴格按照操作規(guī)程處理接頭處。在對接樁進行焊接時，預埋件需要保持清潔，使用鐵片將上下節(jié)的間隙墊實焊牢。在焊接過程中，需要通過相應的措施避免焊縫變形情況的出現(xiàn)；要將焊縫連續(xù)焊滿。在對接樁進行焊接時，需要電焊機兩臺和焊工兩名進行對稱進行施焊，焊接遍數(shù)要大于三遍，直到完成施焊后才能夠取消經(jīng)緯儀的跟蹤監(jiān)測。在焊接管樁以前，需要用鐵刷清理干凈上下端表面，一直刷到有金屬光澤出現(xiàn)在破口處為止；焊接層數(shù)需要保持在兩層以上，焊縫需要保持飽滿連續(xù)；裝接頭在完成焊接后需要自然冷卻八分鐘以上，不允許使用水進行快速冷卻。在完成焊接以后，需要對焊縫寬度進行及時檢查，對焊縫的平整度進行詳細查看，對連續(xù)施焊性進行有效控制，在哲學滿足設計要求后才可以對上節(jié)樁進行靜壓，在接樁處入土前，需要將防腐漆刷至外漏鐵件上。

11、送樁。需要利用經(jīng)緯儀跟蹤監(jiān)督沉樁全過程，同時將下節(jié)樁起訖時間、下節(jié)樁長和入樁時間及時正確的進行記錄。根據(jù)要求進行送樁作業(yè)，要保證樁的中心線于樁身一致，才可以進行送樁施工。送樁后會有樁孔留下，需要及時回填密實。送樁以前，可以通過水準儀對地面的標高進行確定，并在送樁桿上進行標注，需要實時跟蹤送樁過程，對送樁嘗試進行動態(tài)檢查。在送樁與設計高程相符合時，需要保持十分鐘，而且沉降量需要低于2mm/min才能夠完成送樁作業(yè)。

12. 樁帽施工。管樁施工在完成一段時間后，能夠進行樁帽施工。在樁頭位置地面以下按照樁帽設計尺寸進行土模開挖施工，鋼筋綁扎與焊接作業(yè)需要按照相關的設計要求完成。在進行混凝土澆筑時，需要將基坑內(nèi)清理干凈，再將水灑至樁內(nèi)壁、基坑底，從而有利于混凝土澆筑施工的順利完成。在進行澆筑施工時，需要對每個位置進行振搗，使其混凝土密實度能夠滿足施工要求后，就能夠暫停施工。在進行振搗時，需要避免出現(xiàn)振動器與鋼筋碰撞現(xiàn)象，在完成混凝土澆筑是施工后，需要對樁帽進行及時養(yǎng)護。

三、結(jié)束語

通過以上敘述能夠看出，我國不斷發(fā)展的社會市場經(jīng)濟使公路工程事業(yè)取得了舉世矚目的成績。預應力管樁施工作為公路工程建設的重要組成部分，在提高公路質(zhì)量方面發(fā)揮著重要的作用。為了使高速公路拓寬工程施工質(zhì)量得到有效提升，施工單位需要對施工技術體系進行有效建立和不斷完善，確保施工技術的科學性和有效性，從而使施工工期有效縮短，使承載力不斷提高，使工程造價得到降低，從而實現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟效益同步提高。

參考文獻

[1]周順喜；預應力管樁在高速公路拓寬工程中的應用技術研究[D]；長沙理工大學；2010（13）.