佛山市南海区道路建设管理处
摘要：本文针对利用预应力砼管桩处理软基桥台基础一事，从质量控制的角度出发，对这类软基处理方式在施工过程的工艺控制、技术要求、相关施工注意事项进行了一次详细的归集，特形成本文，以供业内同行日后在从事类似工程的施工控制时能起到一定的借鉴价值。
关键词：预应力砼管桩；软基桥台；台背基础；加固处理
随着我国对桥梁路网建设规划的进一步深化，建设周期短已经成为一个公路建设项目需要克服的难题，公路建设步伐快，工期紧、任务重、质量要求高是现阶段公路建设的关键。然而，在建设实施中，除了要考虑雨天、台风等不利天气的影响外，还要考虑某些不利地质的额外影响，如软基桥台的处理等。在广东佛山地区，软土的广泛分布是修建公路经常遇到的问题，许多公路修建时须进行软基处理，避免建成通车后出现路基滑移、开裂、桥台跳车、路基沉降等情况出现。因此，软基处理是个关键，首先分析几种常见的软基处理方式。
常见的几种软基处理方式：
1、排水固结法：通过路基土材质自身的透水性或设置在地基中的竖向排水体，通过利用建筑物自身重量使地基中的孔隙水排出、土体逐渐固结和压密，强度逐步提高。这种方式相对施工简便、费用低，但工期长，适用于沉降量小的路段。
2、轻质路基：采用新型轻质材料如泡沫苯乙烯及粉煤灰，由于材料自重轻，作为路基填料能有效减小路基荷载对路基产生的附加应力。适用于桥头、原路拓宽等路段的软基处理。
3、加筋法：加筋土是将抗拉能力强的土工合成材料埋置土层中，利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力，使土与加筋材料形成整体，减少整体变形和增强整体稳定。由于土工织物受拉力作用，调整了基层应力分布，地基侧向沉降相应减少，地基稳定性大大提高。
4、复合地基法：指天然地基经加固处理，部分土体得到加强或被置换，形成的路基体和增强体复合而成的人工路基。这种方法施工速度快，加固深度大、效果号、对周边环境影响少，因此目前较多应用于公路台背、软基处理中。其中一项工艺预应力管桩就是本文研究探讨的对象，下面将详细讲述管桩的应用。
因此，在这样的环境下，某些常规的软基处理方式已经不再适用，需要寻求另一种可行的、实用的软基处理方式，在这种情况下，预应力砼管桩便悄然从建筑工程的应用进入高速公路建设领域，成为高速公路后期进行软基处理的一种新应用模式。
在肯定这种预应力砼管桩种种应用优势的同时，它的昂贵使用成本便成为这种软基处理方式的一种缺点，由于使用成本高，而工程建设又倡导成本节约。因此，对于这种桩体，我们在使用上，便会多了一些考虑，非万不得已、非特殊部位、非工期之紧，一般不轻易采用。由于桥梁桥台在整个工程众多施工项目中。对地基要求相对要高，对此，大多项目在处理该桥台台背软基基础时，便采用了预应力砼管桩进行处理。下面，本人将结合自身岗位实践，从质量控制的角度出发，为大家浅谈一下。预应力砼管桩在高速公路桥台软基基础处理中，是如何时行质量控制的。
一、预应力砼管桩桩体特点
对于预应力砼管桩的具本控制要求，目前我们交通部暂时还没有一套自已的行业标准，只能暂时参照建设部现有的几套技术标准进行现场控制。
根据国家标准GBT 13476-1999《先张法预应力混凝土管桩》的相关规定，预应力砼管桩因其在预制生产时施加预应力值的不同，及设计抗裂弯矩、极限弯矩的不同，又将它分为“A类”、“B类”、“AB类”以及‘℃类”四种类型。下面，就让我们先来了解一下它的一些结构特性吧。
1、抗弯性能好。预应力砼管桩选用高强度、低松驰的阴螺纹钢筋作为预应力主筋，使桩身具有较高的预压应力，其抗弯、抗裂性能良好，预应力砼管桩有卓绝的贯人性能，能穿透密实的砂层，能适应复杂的环境与地理条件。
2、质量稳定可靠。由于采用工厂预制的生产方式，能利用先进的工艺和设备，质量容易控制，产品质量容易保证，且成桩质量监测方便。
3、应用范围广。桩身耐防腐性能好，规格长度容易调整，使设计选用范围广，容易布桩，对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强。
4、施工速度快，工期短。预应力砼管桩在工厂商品化生产，能按施工要求及时供桩，施工前期准备时间短，一般能缩短工期1～2月。
二、预应力砼管桩工艺技术要求
熟悉了预应力砼管桩的桩体特点及结构性能，我们在进行管桩施打时我们应注意哪些事项具体如下：
在每一处管桩正式开工前，应按不少于1%的工程桩数量且不少于3根的数量进行试桩。试桩桩位应选在地质勘探孔附近，且试桩的长度及地质条件应具有代表性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
管桩施打前，应在桩身上划出以米为单位的长度标记。并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩的入士深度及记录每米沉桩锤击数。施打时，应由专职施工员及时准确地填写施工记录表，并经驻地监理验证签名后方可作为有效的施工记录。
管桩施打时，应按以下原则确定施打顺序：若桩距离周围建筑物较远、施工场地较开阔时，宜从中间向四周进行；若桩的其中一侧靠近建筑物时，宜从毗邻建筑物一侧开始由近及远的进行。另外，选桩时应根据试桩的长度，宜先选长后选短。
当管桩需要接长时，其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.5～1.0m，且任一单桩接头的数量不宜超过4个。
当管桩采用焊接连接的接长时，焊接层数不得少于2层，内层焊渣必须清理干净后方能施焊外一层，且焊缝应饱满连续。焊好的桩接头应待自然冷却后方可继续锤击，自然冷却时间不宜少于8分钟，严禁用水冷却或焊好即打。
当桩达到收锤标准而尚存有较长的桩长时，外露部分应进行切割。桩头的切割宜采用锯.桩器进行，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。为了避免因碰到地下孤石而致使打人困难，应在每根管桩的第0，管节配备桩尖，以确保管桩的顺利施打。桩尖宜采用钢板制作，其规格及类型应根据地质条件及设计要求选用，建议使用封口型桩尖（十字型或圆锥形）。
收锤标准应满足设计要求，即以进入桩端持力层2m、最后贯人度不得超过80cm/10击为控制标准（锤击能宜采用锤重2.5t，冲程0.8～12m）。用于施打预应力混凝土管桩的桩机可根据PHC桩的设计长度与施工成本，结合实际现场地质情况选用。目前，管桩施打的方式主要有锤击式和液压式两种。而具体采取何种形式。应根据地质条件予以选用。在选择桩锤时，必须充分考虑桩的形状、尺寸、重量、人士长度、结构形式以及土质、气象等条件，并掌握各种锤的特性。桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力，包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。如果桩锤的能量不能满足上述要求，则会引起桩头部的局部压曲，难以将桩送到设计标高。
在进行锤击沉桩时，因地层较软，初打时可能下沉量较大，宜低锤轻打，随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高度可渐增。在整个打桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩受到偏心锤打，以免管桩弯扭破坏。打桩较难下沉时，要检查落锤有无倾斜偏心，特别是要检查桩垫桩帽是否合适。如果不合适，需更换或补充软垫。每根桩宜连续一次打完，不要中断，以免难以继续打下。
预应力砼管桩混凝土强度宜超过80%时才能吊装，吊装有两种方法：当桩长大于13m的预应力砼管桩宜采用支点法，两支点设在离桩两端0.21L处；当桩长不大于13m时，可采用直接进行水平起吊，采用专用吊钩钩住管桩两端内壁直接进行水平起吊。预应力砼管桩强度达到100%时方可运输，桩在运输过程中支承应满足堆放的要求，并且要绑扎牢固。预直力砼管桩堆放场地要坚实平整，且最下层要在两支点下放垫木，且垫木支撑点应在同一平面上。本工程预应力砼管桩的堆放层数不得超过四层。预应力砼管桩的吊装、运输及堆放过程中应轻起轻放，应避免振动、碰撞、滚落。
三、预应力砼管桩质量检测要求
一般情况下。在施工完每一处预应力砼管桩后，应按设计要求进行以下几个方面的检测：
须进行单桩荷载试验3根，及复合地基堆载模拟试验2点，其承载力要求分别为：单桩承载力不得小于500KN，复合地基承载力不得小于300Kpa。
须进行高应变无破损检测及低应变无破损检测，其检测频率需视各个项目的合同协议书或习惯而定，一般为：高应变检测0.5%，低应变检测5%。
当管桩生产数量达到30000延米时，须作为一个检验批随机抽取2根管桩委托具有相应检测资质的检测单位进行“抗裂弯矩”及“极限弯矩”两项指标的试验，外径为40cm管桩的具体要求为，A类管桩：抗裂弯矩≥52KN?m；极限弯矩≥77KN?m；B类管桩：抗裂弯矩≥75KN?m；极限弯矩≥135KN?m。
结束语
对于软基的处理是公路软基路段施工的重要组成部分，地基既是线路的主体，也是路面工程的质量基础，在进行软基路段的施工时，难免会遇到许多困难和问题，如果没有采取有效措施进行处理，不仅无法保证路基的稳定性，也会对路基的质量造成影响。目前，对于软基的处理方法有很多种，但都有各自的适用范围，因此工作人员必须要在充分了解施工现场实际情况的基础上，本着科学的态度对其进行认真的分析和研究，从而采用最适的方法来对软基进行处理，以便消除质量和安全隐患，进一步提升公路工程的稳定性和安全性。
参考文献：
[1]冯守中.公路软基处理新技术北京：人民交通出版社2016.23
[2]丁建奇.高速公路超软地基处理设计与施工北京：人民交通出版社2017.2
[3]杨仲元.软土地基处理技术北京：中国电力出版社2016.19
[4]李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工北京：中国电力出版社2016.19
论文作者:李家辉
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第27期
论文发表时间:2019/7/30
标签：预应力论文; 管桩论文; 桥台论文; 路基论文; 弯矩论文; 地基论文; 方式论文; 《建筑细部》2018年第27期论文;