公路工程中樁板式路基的應(yīng)用分析

羅慎杰

（中鐵十九局集團(tuán)有限公司，北京 100176）

1 工程概況

杭甬高速復(fù)線S2合同段起點(diǎn)樁號K37 km+920 m，終點(diǎn)樁號K40 km+520 m，正線總長2600 m。標(biāo)段內(nèi)設(shè)有路基471 m，收費(fèi)站1處，互通式立交1處，主線大橋2600 m長2座。主要工程量：路基軟基處理樁基5736根，分別為40 cm樁徑預(yù)應(yīng)力管樁5426根，60 cm樁徑鋼筋混凝土灌注樁310根，平均樁長29.3 m，共計(jì)16.806萬延長米；橋梁鉆孔樁數(shù)量為607根，主線平均單根樁長98 m，樁徑為1.8 m，總長度5.85萬延長米；承臺129座，墩柱255座。威?；ネ坊A(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力管樁和混凝土灌注樁+懸臂式擋墻+樁帽+現(xiàn)澆混凝土板+板頂填料組成。

由于該工程所在區(qū)域建筑垃圾埋深（4.9～14.5）m，垃圾層厚度較厚。管樁施工過程中易發(fā)生樁身傾斜、跑位、折斷、崩裂等不確定因素，施工難度大風(fēng)險(xiǎn)高。管樁施工臨建煤棧橋及煤氣管道防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)高，施工風(fēng)險(xiǎn)大。為了達(dá)到路基處理效果，設(shè)計(jì)采用樁板式路基進(jìn)行施工。

2 樁板式路基介紹

在所有樁板梁結(jié)構(gòu)中，裝配化樁板無土路基是近年來興起的一種新形勢，結(jié)構(gòu)體系由2大部分構(gòu)成，分別是工廠化預(yù)制板梁以及管樁組成的框架結(jié)構(gòu)。和傳統(tǒng)路基方案相比，裝配化樁板梁結(jié)構(gòu)路基剛度相對較大，完成施工后，沉降較小，沒有傳統(tǒng)路基施工過程中出現(xiàn)的放坡寬度，大大提高了土地利用率，節(jié)省了施工成本，另外，預(yù)制管樁以及板梁可以在施工現(xiàn)場完成組裝，施工效率高[1]。

由于工程所處地區(qū)為垃圾場，如果使用常規(guī)方法進(jìn)行施工，在施工之前需要對軟基進(jìn)行處理，而使用樁板式路基進(jìn)行施工，則可以有效解決這一問題。施工時(shí)不需要進(jìn)行路基取土，不存在施工污染和地方干擾的問題，采用樁板式路基可以減少300萬m3的借方量，可以節(jié)省20%的造價(jià)，施工質(zhì)量高。

3 互通樁板結(jié)構(gòu)總體施工流程

施工過程中，通常由大樁號里程向小樁號里程慢慢推進(jìn)，一般先進(jìn)行路基中心管樁的施工，然后再進(jìn)行兩側(cè)路基邊緣施工。具體施工過程中，需要根據(jù)征拆具體情況，隨時(shí)對施工情況進(jìn)行合理調(diào)整。

（1）挖方段的施工順序：①將現(xiàn)場垃圾表層的雜物清理干凈；②調(diào)整上部建筑垃圾直到高程和設(shè)計(jì)高程一致，然后將上部整平；③應(yīng)用壓路機(jī)對基底進(jìn)行碾壓，完成碾壓后，出現(xiàn)的沉降需要應(yīng)用宕渣進(jìn)行回填，回填厚度為0.5 m；④混凝土樁以及管樁施工；⑤樁帽施工；⑥鋼筋混凝土板施工；⑦板頂填筑碎石、宕渣[2]。

（2）填方段施工順序：①將現(xiàn)場垃圾表層的雜物清理干凈；②調(diào)整上部建筑垃圾直到高程和設(shè)計(jì)高程一致，然后將上部整平；③將已經(jīng)處理好的垃圾進(jìn)行分層填筑，直到填筑高度和設(shè)計(jì)地板高程一致；④應(yīng)用壓力機(jī)對基底進(jìn)行碾壓，完成碾壓后，出現(xiàn)的沉降需要應(yīng)用宕渣回填，回填高度為0.5 m；⑤混凝土樁以及管樁施工；⑥樁帽施工；⑦鋼筋混凝土板施工；⑧板頂填筑碎石、宕渣。

（3）LK0 km+30 m-LK0 km+100 m路段地下水位較高，樁頂高程低于3.9 m時(shí)，可在清理場地后先施工管樁，然后分段開挖建筑垃圾至板底標(biāo)高，再進(jìn)行后續(xù)施工。

4 施工方法

4.1 施工準(zhǔn)備及測量放樣

（1）開始施工前，仔細(xì)對照設(shè)計(jì)圖紙對裝板結(jié)構(gòu)相關(guān)尺寸以及樁基長度進(jìn)行核查。需要在線路兩側(cè)設(shè)置好臨時(shí)排水溝以及截水溝，根據(jù)相關(guān)管理細(xì)則對存料場地進(jìn)行管理。

（2）所有的施工材料必須完成檢驗(yàn)后，方可進(jìn)入施工場地，堅(jiān)決不允許不合格材料進(jìn)入施工場地。

（3）挖方施工。根據(jù)現(xiàn)場測量得到的標(biāo)高以及寬度對場地進(jìn)行整平。

（4）填方施工。根據(jù)現(xiàn)場測量得到的寬度，分層填筑建筑垃圾，嚴(yán)格控制每一層的填筑厚度，直到填筑厚度達(dá)到設(shè)計(jì)板底高程。

4.2 場地整平壓實(shí)

在挖方施工和標(biāo)段填方施工前，必須仔細(xì)將地表的雜物清除干凈。施工前還要根據(jù)相關(guān)要求對地表進(jìn)行反復(fù)檢測，將檢測結(jié)果報(bào)送至監(jiān)理工程師，得到允許后方可繼續(xù)施工。

填方段的板下填料是填方段的建筑垃圾，所以必須對挖方段進(jìn)行徹底的處理，根據(jù)測量放樣寬度，施工人員對場地進(jìn)行仔細(xì)的清表工作，保證完成清理后，場地表面沒有草皮和雜物存在。應(yīng)用自重為20 t壓路機(jī)對基底進(jìn)行充分的碾壓，保證壓實(shí)度達(dá)到相關(guān)設(shè)計(jì)要求。填方段清表必須根據(jù)測量放樣寬度進(jìn)行，完成清理后，保證地表沒有樹根雜物存在。應(yīng)用壓路機(jī)對基底進(jìn)行碾壓，保證壓實(shí)度達(dá)到相關(guān)設(shè)計(jì)要求[3]。

4.3 鉆孔及混凝土灌注施工

涉及樁板結(jié)構(gòu)施工過程中，應(yīng)用的主要設(shè)備為旋挖鉆機(jī)，旋挖鉆優(yōu)點(diǎn)：施工進(jìn)度較快，精度相對較高，施工噪聲較小，可以有效防止施工過程對周圍居民生活產(chǎn)生影響。

在施工開始前，需要應(yīng)用全站儀對樁孔的位置進(jìn)行定位，根據(jù)定位安放4個(gè)控制樁，以控制樁為基準(zhǔn)，精確地確定鉆機(jī)位置和護(hù)筒的埋設(shè)位置。為了避免護(hù)樁在施工過程中會發(fā)生擾動(dòng)，必須充分做好護(hù)樁的保護(hù)工作。護(hù)筒是用鋼板制作而成，鋼護(hù)筒內(nèi)徑通常直徑較大，壁厚一般和護(hù)筒長度、護(hù)筒的平面以及垂直度偏差有關(guān)。

鉆機(jī)就位前，必須對各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行充分檢查。在鉆機(jī)鉆進(jìn)過程中，保持鉆頭中心和控制樁心處于同一條直線，然后進(jìn)行鉆機(jī)固定?？刂沏@頭中心和已經(jīng)完成放樣的樁中心之間的偏差≤2 cm。鉆機(jī)完成安裝后，為保證護(hù)筒在施工過程中不出現(xiàn)位移或傾斜等狀況，不能壓碰護(hù)筒[4]。

在進(jìn)行第一根樁施工過程中，必須慢速進(jìn)行，隨時(shí)了解地層對鉆機(jī)的具體影響情況，旨在確定相關(guān)鉆進(jìn)參數(shù)。在鉆進(jìn)過程中，鉆錐必須平穩(wěn)升降，為避免升降過程中碰撞護(hù)筒，每隔2 h需要對鉆機(jī)的垂直度進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)孔深發(fā)生彎曲或偏斜，必須仔細(xì)分析原因，及時(shí)進(jìn)行處理。完成鉆孔后，測量孔位、孔徑以及孔深3個(gè)參數(shù)，保證符合相關(guān)設(shè)計(jì)要求，然后開始進(jìn)行混凝土灌注施工。鉆孔控制標(biāo)準(zhǔn)見表1。

4.4 混凝土灌注施工

在進(jìn)行樁基混凝土灌注施工時(shí)，為保證孔底的沉渣在混凝土沖擊作用下泛起，需要在導(dǎo)管中設(shè)置隔水栓，使得混凝土和泥漿不會發(fā)生混合，從而避免混凝土強(qiáng)度降低。水下混凝土澆筑過程中應(yīng)用的設(shè)備為鋼制儲料斗，尺寸必須滿足首批混凝土容量要求，以滿足混凝土澆筑施工需要。

表1 鉆孔控制標(biāo)準(zhǔn)

在進(jìn)行水下混凝土澆筑施工過程中，嚴(yán)格禁止中途暫停施工，必須連續(xù)進(jìn)行施工，施工人員隨時(shí)對護(hù)筒頂面以下的孔深進(jìn)行探測。

為了控制樁頂標(biāo)高和導(dǎo)管埋入深度，需要隨時(shí)計(jì)算灌注混凝土面高度。在進(jìn)行混凝土灌注過程中，嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋入混凝土的深度，一般在（2～6）m范圍。為避免埋管過深或?qū)Ч艿温┈F(xiàn)象的發(fā)生，必須嚴(yán)格控制導(dǎo)管的埋深，避免出現(xiàn)導(dǎo)管拔不出、導(dǎo)致出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。在進(jìn)行混凝土灌注施工過程中，必須對施工過程進(jìn)行記錄，控制混凝土灌注頂面需要比設(shè)計(jì)樁頂高近一個(gè)樁徑高度，完成澆筑后的14 d，需要將混凝土鑿除到設(shè)計(jì)標(biāo)高。嚴(yán)格按要求對樁基進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果合格后，方可進(jìn)行下一道工序。鉆機(jī)更換孔位進(jìn)行開鉆時(shí)，為了防止對鄰樁造成影響，必須跳樁施工[5]。

4.5 樁頭處理

如果樁頭發(fā)生斷開現(xiàn)象，需要鉆出吊裝孔，將鋼釬插入，應(yīng)用其中設(shè)備吊出已經(jīng)斷裂的樁頭。為了防止樁頭傾斜，造成樁基死彎。起重設(shè)備必須垂直起降，起降時(shí)應(yīng)禁止左右晃動(dòng)。

應(yīng)用人工鑿除的方法進(jìn)行樁頭清理，在進(jìn)行樁頭清理過程中，應(yīng)將頂部清理干凈，使得樁頂盡量形成中間位置高度較高，周邊高度較低的斷面，保證樁頂處于密實(shí)和平整的狀態(tài)。

4.6 樁帽施工

仔細(xì)測量單樁樁帽頂面的高程，應(yīng)用紅油漆在鋼筋上加以標(biāo)記。在進(jìn)行鋼筋包扎的過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)圖紙對鋼筋規(guī)格、鋼筋搭接長度、鋼筋數(shù)量以及錨固長度等規(guī)定進(jìn)行綁扎，保證鋼筋綁扎質(zhì)量。

施工工程中的模板應(yīng)用定性鋼模板，該模板具有較好的整體性，根據(jù)測量確定的位置標(biāo)高，準(zhǔn)確安放模板，保證模板安放穩(wěn)定牢靠，保證嚴(yán)密封堵，不能出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。將混凝土和模板的接觸面清理干凈，然后涂抹脫模劑。完成模板的安裝后，需要及時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)，將校準(zhǔn)結(jié)果報(bào)送現(xiàn)場監(jiān)理工程師，檢驗(yàn)合格后，方盒進(jìn)行混凝土澆筑施工。

完成混凝土澆筑施工后，必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作，待混凝土完成初凝后，將塑料布覆蓋在表層，同時(shí)灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。為了避免混凝土表面或棱角位置在拆模過程中發(fā)生損壞，必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)≥2.5 MPa，方可將模板拆除。完成拆模后，仍然需要進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，為了保證混凝土澆筑質(zhì)量，保證養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥7 d。

5 結(jié)束語

以實(shí)際工程為例，分析公路工程中樁板式路基施工技術(shù)。實(shí)踐證明，使用樁板式路基進(jìn)行施工，不僅可以縮短施工工期，而且可以提升施工質(zhì)量，降低施工成本。