錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁在橋梁墩臺施工中的應(yīng)用研究

吳強、肖隆妍

（1.贛州市公路發(fā)展中心直屬分中心，江西 贛州 341000；2.贛州市綜合交通運行指揮中心，江西 贛州 341000）

0 引言

橋梁結(jié)構(gòu)中墩臺是基礎(chǔ)部分，保障墩臺的穩(wěn)定可靠，才能有助于橋梁工程良好運營。橋梁墩臺在具體施工中，由于涉及的施工要點比較多，施工人員在對錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁技術(shù)應(yīng)用中要能夠把握要點，只有從具體施工技術(shù)要點控制方面加強重視，才能從整體上提高施工活動開展質(zhì)量效果。橋梁墩臺施工的要求高，也有難度，錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁技術(shù)的應(yīng)用，也需要在實踐中加強質(zhì)量控制。

1 橋梁墩臺施工要求及錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁技術(shù)優(yōu)勢

1.1 橋梁墩臺施工要求

橋梁工程結(jié)構(gòu)中墩臺是重要組成部分，墩臺質(zhì)量直接影響橋梁工程安全穩(wěn)定。所以，施工中保障墩臺質(zhì)量比較重要，要嚴(yán)格按照施工要求開展相應(yīng)施工活動。墩臺高強度的控制比較重要，抗壓性能是首要考慮的要素，河流地帶橋梁墩臺的耐沖擊以及耐侵蝕特征比較鮮明，地表自身振動會出現(xiàn)地震，橋梁墩臺施工就要加強抗震能力。墩臺施工也要保障穩(wěn)定性能，在橋梁某部分發(fā)生問題時不至于出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，保障墩臺施工穩(wěn)定，才能有助于提升橋梁工程的應(yīng)用安全系數(shù)[1]。

除此之外，墩臺施工要從可維護的要求方面加強重視，橋梁工程使用壽命通常為20年，后期需要對橋梁工程進行翻修，而橋墩以及橋面使用差距大，墩臺以及橋梁主體設(shè)定相應(yīng)數(shù)量能拆卸的機械耦合，能降低維護成本，提高后期維修的效率和效益。

1.2 橋梁墩臺施工錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁技術(shù)優(yōu)勢

橋梁墩臺施工質(zhì)量有效控制，要從多角度進行考量，錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁技術(shù)科學(xué)應(yīng)用比較重要，這是保障墩臺施工質(zhì)量的關(guān)鍵性技術(shù)。錨桿靜壓樁樁基基礎(chǔ)，是錨桿和靜壓樁結(jié)合，固定壓樁架在地基上埋設(shè)錨桿完成，采用自重荷載建筑物為打樁反作用力，通過千斤頂把電焊或硫磺膠連接的預(yù)制樁界面，從基礎(chǔ)孔或鉆孔壓樁孔分段壓入土體中。把預(yù)制樁以及承臺連成一個整體，通過封頂混凝土完成，以此保障地基的承載力[2]。通過小的錨桿靜壓樁界面以及承載力，樁壓數(shù)據(jù)讀取可在油壓表上實施，比較方便控制。錨桿靜壓樁作業(yè)比較方便，施工設(shè)備運用也比較靈活，能耗相對比較低，沒有噪聲以及污染，在地基處理以及托換基礎(chǔ)等方面應(yīng)用有著良好的效果，經(jīng)濟效益以及社會效益都比較顯著。

2 錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁在橋梁墩臺施工中應(yīng)用準(zhǔn)備及實踐控制

2.1 錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁施工準(zhǔn)備

橋梁墩臺具體施工中，為能有效保障各項施工活動順利開展，需要采用多樣化的手段方式，將錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁在墩臺施工中科學(xué)運用，從而有助于保障施工活動順利開展。錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁施工前，做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作是比較關(guān)鍵的，應(yīng)從以下準(zhǔn)備環(huán)節(jié)加強重視。

2.1.1 明確目標(biāo)

錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁應(yīng)用在墩臺施工中，施工人員要明確目標(biāo)，以精細化施工工藝為依托，結(jié)合施工技術(shù)確定最終的施工方案[3]。施工前結(jié)合墩臺工程設(shè)計施工工藝以及明確施工技術(shù)，在明確目標(biāo)之后才能進行下一步施工操作。

2.1.2 明確責(zé)任

橋梁工程墩臺施工質(zhì)量有效控制，必然要有完善的管理機制作為支持，通過制度來明確各方的施工責(zé)任，保障墩臺施工整體質(zhì)量。橋梁墩臺施工活動為能順利開展，就需要在施工各環(huán)節(jié)加強質(zhì)量控制，構(gòu)建完善的質(zhì)量監(jiān)督機制，對橋梁墩臺施工的各環(huán)節(jié)加強控制，通過完善質(zhì)量責(zé)任機制，做好墩臺各環(huán)節(jié)分工，將責(zé)任落實到位，在專人負責(zé)的基礎(chǔ)上保障墩臺施工活動順利推進。

2.1.3 控制材料

橋梁墩臺施工在應(yīng)用錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁前，做好施工材料質(zhì)量控制，也是保障墩臺施工活動順利開展的重要舉措。墩臺施工中涉及的材料要加強質(zhì)量控制，保障原材料的質(zhì)量，相關(guān)人員在墩臺施工前要對施工材料詳細檢查，把好材料質(zhì)量關(guān)口，才能有助于錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁技術(shù)合理高效應(yīng)用，有效提高施工質(zhì)量[4]。

2.2 錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁實踐控制

案例概述：墩臺結(jié)構(gòu)施工中，為保障施工活動順利開展，在施工技術(shù)應(yīng)用方面要加強重視，通過將錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁技術(shù)和墩臺工程緊密結(jié)合，按照流程操作，就能保障墩臺施工質(zhì)量。此次工程施工以A地區(qū)橋梁墩臺為例，橋?qū)挾?6m，橋梁的上結(jié)構(gòu)單孔13m預(yù)制空心板，下薄壁橋臺為灌注樁基礎(chǔ)，三個橋臺有裂縫出現(xiàn)，寬度不等，通過超聲波進行檢測，最終得出結(jié)論，裂縫穿透臺身。根據(jù)《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》(JTGH11—2004)做技術(shù)評定，橋梁下部結(jié)構(gòu)評為三類構(gòu)件，需要對橋梁墩臺進行維護施工。

2.2.1 橋梁墩臺加固處理

橋梁墩臺施工中應(yīng)用錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁技術(shù)，施工人員對原橋梁鉆孔灌注樁要有充分了解，鉆孔灌注樁樁基受到施工工藝以及沉渣等因素影響，承載力達不到設(shè)計預(yù)期要求，對這一類的樁基就要結(jié)合具體狀況加固補強處理。采用新承臺以及錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁，將原有的承臺以及靜壓樁等聯(lián)成整體，使之和設(shè)計要求相適應(yīng)。對于A地橋梁墩臺施工，薄壁墩臺加固操作中，臺身運用張拉預(yù)應(yīng)力鋼束加厚臺身40cm方法處理，右幅0號臺用加厚法加固處理，單束三股公稱直徑12.7mm鋼絞線，控制張拉力330.5kN，使用的錨具主要是OVM體系BMI3-3扁錨，并配用金屬波紋扁管成孔，波紋管運用雙波型號，并配用ZB-500型電動油泵和千斤頂來張拉。在這些操作之下，就能有助于將薄壁墩臺加固處理，提高臺身的質(zhì)量。

2.2.2 新增承臺設(shè)計施工

橋梁墩臺施工質(zhì)量有效控制，在對錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁應(yīng)用中，要做到全面考量。新增承臺設(shè)計施工環(huán)節(jié)，要明確相應(yīng)的參數(shù)以及施工要點，新舊承臺通過精軋螺紋鋼筋連接形成一個整體，預(yù)應(yīng)力鋼筋深入到原承臺50cm，預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制達到150kN。新增承臺能直接作為錨桿靜壓樁反壓承臺，壓樁孔的設(shè)計每個承臺8個，壓樁孔呈現(xiàn)出梯形方孔，上小下大，底孔50cm以及頂孔的尺寸40cm。對于預(yù)埋錨桿運用精軋螺紋鋼筋，進行對稱布置4根，錨桿埋深到承臺底，和底層的承臺鋼筋焊接形成整體。左幅0號以及1號新增承臺混凝土C30，寬度1m，高度0.8m，通過對新增承臺設(shè)計加以控制，有助于墩臺施工質(zhì)量有效保障。

2.2.3 靜壓預(yù)應(yīng)力樁科學(xué)設(shè)計

靜壓預(yù)應(yīng)力樁設(shè)計質(zhì)量控制比較重要，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的代號是PC，PC樁混凝土強度不能低于C60，管樁沉樁操作施工中要選擇相適應(yīng)的方法，如靜壓法以及錘擊法和預(yù)鉆孔法等，都能有助于保障施工活動質(zhì)量。工程施工中承臺基礎(chǔ)加固是運用8根直徑30cm靜壓預(yù)應(yīng)力樁，樁長度22m，樁段標(biāo)準(zhǔn)值2m，布置8節(jié)備用的墊樁，樁尖布置在預(yù)制靜壓預(yù)應(yīng)力樁頭段上方。樁預(yù)制中直接錨固混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋。通過對靜壓預(yù)應(yīng)力樁科學(xué)設(shè)計，就能保障各項施工活動順利推進。

2.2.4 錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁施工要點

保障墩臺施工質(zhì)量，這就需要在對錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁施工中，施工人員要把握要點，如在新增的承臺施工環(huán)節(jié)，運用人工或是小型挖掘機開挖基坑?；油诘皆O(shè)計標(biāo)高之后，鋪設(shè)砂墊層。把新舊承臺混凝土接觸面保護層鑿除，將主筋露出，人工鑿除，避免對原樁混凝土結(jié)構(gòu)造成破壞影響。加固施工中要按照規(guī)范，植筋孔準(zhǔn)確定位，并保證植筋孔潔凈，結(jié)合生產(chǎn)廠家使用說明以及種類要求操作。承臺底面范圍進行設(shè)置10cm厚度，C15素混凝土為承臺混凝土底模?；炷琳駬v時要保持密實，避免振搗器和鋼筋以及壓樁孔模板接觸，混凝土需要做同等條件養(yǎng)護試件，確定承臺混凝土強度。承臺預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉運用雙控的方式，控制力150kN，對稱交替實施，張拉之后壓漿，錨頭通過水泥砂漿封錨。

圖1 橋梁墩臺錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁應(yīng)用效果

另外，錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁應(yīng)用中，預(yù)制環(huán)節(jié)要加強控制，預(yù)制模板要求使用鋼模，澆筑混凝土前也要涂離劑，接縫要能達到密封，不能存在漏漿的現(xiàn)象，成型樁體不能發(fā)生扭曲。樁段鋼筋制作以及安裝，混凝土澆筑需要和公路橋涵技術(shù)規(guī)范要求相適應(yīng)，運用疊層生產(chǎn)不能超過四層，預(yù)埋預(yù)應(yīng)力鋼筋以及接頭鋼板需要準(zhǔn)確無誤，預(yù)留孔內(nèi)不能出現(xiàn)漏漿，樁端接頭面需要平整光滑，保障接樁順利落實。壓樁操作中需要壓樁試驗，明確定位樁位置，安裝預(yù)應(yīng)力鋼筋連接套筒，環(huán)氧膠在固化之后，運用穿心式千斤頂張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，保障壓樁的承載力能夠符合設(shè)計要求。最后，注重封樁處理質(zhì)量控制，超出標(biāo)高樁頭要鑿除相應(yīng)混凝土，保留鋼筋以及將壓樁孔內(nèi)雜物清理干凈。封樁過程中樁頂運用環(huán)氧膠黏結(jié)厚度2cm，直徑15cm桿鋼板，鋼板上進行焊接3根直徑5cm鋼棒為傳力器。另外，澆筑微膨脹早強混凝土，在混凝土的強度達到設(shè)計強度后才能將反力架以及千斤頂超出，沿著承臺的表面割掉多余鋼棒，在表面應(yīng)用環(huán)氧膠加以封閉處理，如此能夠保障施工質(zhì)量。

2.2.5 橋墩承臺植筋連接要點控制

提高橋梁墩臺施工質(zhì)量，施工人員在應(yīng)用錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁過程中，需要從不同的施工要點進行考慮，加強各施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。橋墩和新增的承臺植筋連接是比較關(guān)鍵的部位，在具體施工要點方面，應(yīng)在了解橋梁工程舊橋段錨桿靜壓樁施工區(qū)域土層以及壓樁阻力信息基礎(chǔ)上，結(jié)合設(shè)計圖紙，錨桿樁和錨桿孔位進行準(zhǔn)確對應(yīng)。平整加固土層之后保障鋼筋混凝土承臺澆筑以及預(yù)留樁體孔位，預(yù)埋壓樁設(shè)備和固件等加強控制，最大程度地提升施工的質(zhì)量。不同的植筋連接方式操作的方法不同，如f16鋼筋、f25鋼筋、f28鋼筋，具體的施工選擇中，要結(jié)合植筋施工操作的要求，最大程度地減少舊橋墩以及新增承臺接觸面植筋的數(shù)量以及墩身底筋貫穿的數(shù)量，需要分批間隔植筋，只有從這些要點方面加強控制，才能有助于連接的質(zhì)量得到有效控制。

2.2.6 注重承臺側(cè)間隔壓樁控制

為能有效保障承臺側(cè)間隔壓樁有效控制，要結(jié)合地勘報告，對橋梁舊橋段基礎(chǔ)風(fēng)化層以上夾雜卵石圓礫、砂礫、砂質(zhì)黏土等進行考慮，降低壓樁的難度就要在具體的施工操作中考慮到施工的要點，最大程度地保障沉樁的深度達到合理要求。把原設(shè)計方案樁徑尺寸從30cm×30cm改為25cm×25cm，單樁豎向抗壓承載力特征值是400kN，結(jié)合橋梁工程舊橋段錨桿靜壓樁的設(shè)計圖紙，需要在錨桿靜壓樁施工前，將樁基周邊的卵礫石以及毛石等清除干凈，為能有效降低壓樁的阻力，保障壓樁順利開展，樁尖部位進行安裝錐形的壓樁頭，在具體壓樁時需要避免樁尖碰撞夾砂層，油壓表科學(xué)運用控制壓樁的阻力，如果是壓樁的阻力發(fā)生了變化，就要通過最大壓樁力度作用在樁的頂部，保障樁身的整體強度。為能有效控制樁基平衡以及對土層擾動有效控制，在工程舊橋段運用兩根樁間隔壓樁，控制好壓樁力，在壓樁達到終壓滿載時，持荷十分鐘之后不能再降低成收樁的標(biāo)準(zhǔn)，在錨桿靜壓樁施工之后，打碎樁頭，混凝土露出鋼筋，澆筑承臺后把外露鋼筋和舊橋的基礎(chǔ)進行錨固連接。為能保障橋梁墩臺施工質(zhì)量，施工人員要充分注重在各施工要點中嚴(yán)格按照技術(shù)要求執(zhí)行操作，做好承臺側(cè)間隔壓樁的施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制。在對錨桿靜壓樁加固技術(shù)的應(yīng)用中能發(fā)現(xiàn)，單樁的承載力和樁身也比較方便測量，施工的靈活性比較高，也能在施工中減少能耗以及降低施工成本，最大程度地保障施工的質(zhì)量。從這些基礎(chǔ)施工要點方面加強控制，能推進各項施工活動的順利進行。

3 結(jié)語

綜上所述，為能保障橋梁墩臺施工質(zhì)量得以有效控制，需要在具體施工技術(shù)應(yīng)用方面加強重視，保障各項施工活動順利推進。通過上文中對橋梁墩臺施工中的錨桿靜壓預(yù)應(yīng)力樁應(yīng)用要點的探究，在施工工藝落實中保障各環(huán)節(jié)質(zhì)量，就能對橋梁墩臺施工順利進行起到促進作用。