裝配化樁板式路基施工技術(shù)的探討

鮑建新

摘 要：本文以G40滬陜高速合肥至大顧店段改擴(kuò)建工程05標(biāo)裝配化樁板式路基施工為依托，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，從施工全過程對(duì)改擴(kuò)建道路樁板式路基的施工技術(shù)進(jìn)行了介紹，可為今后同類型改擴(kuò)建道路的設(shè)計(jì)和施工提供一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：裝配化;樁板式路基;施工技術(shù)

0 前言

目前我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)正快速發(fā)展，高速公路改擴(kuò)建工程也陸續(xù)成為公路工程建設(shè)的一大亮點(diǎn)。近年來地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速公路逐漸存在交通流量增長(zhǎng)迅速，服務(wù)水平下降明顯，交通事故有所增加等問題，現(xiàn)有的雙向4車道已不能適應(yīng)交通量繼續(xù)增長(zhǎng)的需要，不得不進(jìn)行拓寬改造。在現(xiàn)階段國(guó)家土地資源相對(duì)缺乏的大環(huán)境下，傳統(tǒng)的加寬舊路路基的方式雖然能利用原有路基，但存在建設(shè)周期長(zhǎng)，質(zhì)量差，增加用地成本與養(yǎng)護(hù)成本等問題。作為一種新型施工工藝，裝配化樁板式路基能夠有效解決傳統(tǒng)筑路存在的成本高、質(zhì)量差、工期長(zhǎng)、養(yǎng)護(hù)頻繁等問題，既滿足高速公路改擴(kuò)建道路施工需求，又能保證路基結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性與安全性。

1 工程概況

G40滬陜高速公路合肥至大顧店段改擴(kuò)建工程樁板式路基位于里程K649+216.28～K650+055.433、K702+761.032～K703

+263.968、K731+262.954～K732+358.5左右幅加寬部分，共計(jì)四段，單幅全長(zhǎng)1 993.09 m。樁板式路基設(shè)計(jì)6 m一跨，標(biāo)準(zhǔn)段7跨一聯(lián)，標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)長(zhǎng)42 m，聯(lián)端設(shè)無縫伸縮縫，縫寬4 cm。

樁板式路基總寬8.75 m，分為預(yù)制及現(xiàn)澆兩部分，預(yù)制部分寬度7.3 m，現(xiàn)澆部分1.45 m，預(yù)制板預(yù)留橫向鋼筋，與現(xiàn)澆部分連接成整體。預(yù)制板內(nèi)側(cè)邊與原路基頂邊緣以現(xiàn)澆或一體化枕梁進(jìn)行連接，形成具有側(cè)邊連續(xù)鉸限位的結(jié)構(gòu)。樁板式路基下部橫向設(shè)一排預(yù)制高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁，設(shè)計(jì)管樁共兩節(jié)，上一節(jié)為PRC管樁（PRC-I500C100），樁徑φ500 mm，壁厚為100 mm，樁身混凝土強(qiáng)度不低于C80，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)12 m～17 m;下一節(jié)為PHC（PHC-500-AB（100））管樁，樁身混凝土強(qiáng)度不低于C80，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)9 m。

2 施工工序

2.1 施工工藝流程

樁板式路基施工流程為：施工準(zhǔn)備→PHC/PRC預(yù)制管樁施工→老路肩挖除及老路床病害處理→樁板安裝→附屬施工。

2.2 施工準(zhǔn)備

施工前應(yīng)對(duì)管樁平面位置、預(yù)制件的尺寸與類型、樁板式路基結(jié)構(gòu)與原有路基的連接、管樁與樁板式路基之間的連接部位進(jìn)行仔細(xì)地校核，確保設(shè)計(jì)圖紙與施工現(xiàn)場(chǎng)基本一致。施工前還應(yīng)對(duì)運(yùn)輸便道進(jìn)行修筑，并對(duì)管樁工作平臺(tái)進(jìn)行填筑，確保其壓實(shí)度與平整度滿足沉樁施工要求，且排水通暢。

2.3 PHC/PRC預(yù)制管樁施工

（1）施工方法。施工采用“錘擊法”，打樁機(jī)的選擇應(yīng)滿足施工要求，并具有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性;錘重可根據(jù)設(shè)計(jì)要求、巖土性質(zhì)或根據(jù)試樁資料選擇，采用90型柴油打樁機(jī)，配備10.5 t/8 t樁錘。

（2）管樁吊裝定位。吊裝前對(duì)樁位進(jìn)行精確測(cè)量，并做好標(biāo)識(shí)。管樁吊裝宜采用兩支點(diǎn)法，也可采用兩頭勾吊法，吊鉤鉤于管樁二端板處，繩索與樁身水平所交角應(yīng)大于45度。管樁吊裝至打樁機(jī)指定位置后，打樁機(jī)移動(dòng)至標(biāo)記樁位就位，并進(jìn)行插樁，插樁初始深度一般情況在50 cm～100 cm

左右，并進(jìn)行校核。校核管樁時(shí)，其垂直度偏差控制在±0.5%以內(nèi)，樁錘、樁帽應(yīng)與樁身在同一中心線上。

（3）管樁插打。管樁插打采取“重錘低打”法施工。在整個(gè)打樁過程中，樁錘、樁帽、樁身要保持在同一軸線上，必要時(shí)將樁錘及樁架導(dǎo)桿方向按樁身方向調(diào)整，不使管樁受到偏心錘打。打樁較難下沉?xí)r，檢查落錘有無傾斜偏心，特別檢查樁墊樁帽是否合適，并及時(shí)更換或補(bǔ)充軟墊。每根樁連續(xù)一次打完，不中斷，以免二次插打難以打入。

（4）接樁與焊接。管樁的連接采用二氧化碳保護(hù)焊，焊條應(yīng)采用E4303，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊絲采用ER50-6。管樁焊接前應(yīng)先將上下節(jié)樁端板表面清理干凈，坡口處清除油污和鐵銹，并刷至露出金屬光澤。焊接時(shí)宜先在坡口周邊對(duì)稱點(diǎn)焊4-6點(diǎn)，焊接內(nèi)層焊完后應(yīng)將焊渣清理干凈后，方可施焊外層。焊縫冷卻時(shí)間不宜少于8 min，嚴(yán)禁用水冷卻或焊好后立即沉樁。

2.4 老路肩挖除及老路床病害處理

老路床開挖至墊層底面后須對(duì)病害進(jìn)行夯實(shí)和灌漿處理，確保處理后的路床頂面綜合回彈模量不小于80 MPa。

2.5 樁板與老路基的連接

老路基挖除與病害處理后，處理后的路基頂面上澆筑10 cm厚C20素混凝土不透水墊層，不透水墊層頂面應(yīng)設(shè)置膜厚不小于1 mm乳化瀝青防水層。不透水墊層上澆筑20 cm厚C20透水混凝土墊層，透水混凝土要求透水性不小于1 mm/s，以形成良好的橫向路面層間水排水通道。

樁板與混凝土墊層之間采取C20混凝土墊塊連接，橫向澆筑C40混凝土搭板，現(xiàn)澆板橫向與水泥穩(wěn)定碎石間設(shè)1 cm伸縮縫，用高彈聚氨酯灌縫。高彈聚氨酯灌縫內(nèi)側(cè)鋪設(shè)2 cm厚三維排水土工網(wǎng)。

2.6 樁板安裝

樁板安裝通常采用吊車安裝（通過預(yù)留吊環(huán)），分聯(lián)進(jìn)行安裝，先安裝A板，并通過其預(yù)留孔與樁基端部連接在一起，預(yù)留孔采用C50灌縫料填充;完成兩片鄰近A板的安裝后，通過在A板上架設(shè)起吊縱梁，將B板起吊固定，并完成B板與相鄰A板的濕接縫;同理安裝C板后，再通過架設(shè)起吊縱梁將C'板起吊固定，并完成濕接縫;待濕接縫強(qiáng)度達(dá)到90%，拆除縱梁，進(jìn)行本聯(lián)的附屬結(jié)構(gòu)施工，可同時(shí)進(jìn)行下一聯(lián)的梁板安裝工作。

2.7 附屬施工

樁板在完成一聯(lián)的安裝后，可進(jìn)行附屬工程施工。護(hù)欄等附屬工程的施工工藝與橋梁工程附屬工程施工工藝相同，唯有伸縮縫存在較大差異。樁板式路基區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)長(zhǎng)為42 m，伸縮縫為無縫伸縮縫，采用高彈性混凝土作為填充料，既滿足無縫填充，又可滿足混凝土溫度變形的需要。

3 施工控制要點(diǎn)

（1）樁板預(yù)制時(shí)，應(yīng)注意預(yù)留臨時(shí)吊環(huán)，并注意預(yù)埋橋面系、附屬設(shè)施的預(yù)埋件。吊環(huán)應(yīng)采用嵌入式設(shè)計(jì)，頂面不凸出于板的頂面，除不需要封填的預(yù)留孔外，其余預(yù)留孔均用 C40 微膨脹混凝土封填，所有施工預(yù)埋件施工完成后應(yīng)予割除，恢復(fù)原狀，并注意防銹和美觀。

（2）打樁時(shí)，樁身垂直度允許偏差不得大于H/1 000，同時(shí)樁身中線平面位置與設(shè)計(jì)位置偏差不得超過15 mm。樁頂頂面必須保證平整，預(yù)留孔的水平位置偏差不大于15 mm，樁頂高程精度與設(shè)計(jì)位置偏差不得超過5 mm。

（3）接樁時(shí)下節(jié)樁的樁頭，宜高出地面1.0 m～1.3 m，下節(jié)樁的樁頭處設(shè)置導(dǎo)向箍，以便上節(jié)樁就位。接樁時(shí)上下節(jié)樁段應(yīng)保持順直，中心線允許偏差為2 mm，接樁就位偏差時(shí)，不得用大錘橫向敲打。

4 結(jié)語

作為近年來一種新型路基形式，樁板式路基通過在安徽省合安高速、合寧高速改擴(kuò)建項(xiàng)目的首批應(yīng)用，結(jié)合省內(nèi)多批項(xiàng)目的實(shí)踐推廣，相比傳統(tǒng)路基而言，其具有較大的剛度、較少的工后沉降以及較低的成本，并通過減少放坡寬度，大幅度減少了土地占用率。施工時(shí)通過裝配化施工提高了施工效率，而且不需要對(duì)路基進(jìn)行取回填與復(fù)墾，有效避免了施工污染和地方干擾。

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