浅析道路软基处理中预应力管桩技术的应用

[摘要]预应力管桩技术作为软基处理的重要方式，能够有效提升软基处理效果。本文主要对预应力管桩的概况、公路软基处理中预应力管桩技术的施工准备、施工工艺进行了分析与探究。

[关键词]软基处理；预应力管桩技术；施工准备 文章编号：2095-4085（2015）08-0101-02

1.预应力管桩的概况

后张法预应力管桩、先张法预应力管桩都属于预应力混凝土管桩的类型，根据混凝土强度等级、壁厚等因素，可将预应力管桩进行以下分类：预应力混凝土管桩（代号Pc）、预应力高强混凝土管桩（代号PHC），薄壁管桩（代号PTC）。按照国家相关规范标准，要求Pc桩混凝土强度必须控制在C50混凝土以上，PTC桩强度等级则控制在C60以上，PHC桩混凝土强度等级则控制在C80以上。

目前，国内管桩沉桩方式较多，如锤击法、静压法、震动法等，其中应用最多的方式为静压法。顶压式与抱压式为静力压桩机的主要类型，抱压式是指桩机夹板将桩身夹紧，按照持板摩擦力大于入土阻力的原理，可确保静力压桩机的最大压桩量，一般可控制在5000 kN到6000 kN之间，并能够把预应力管桩（500～600 mm）向设计规定持力层压人，进而达到预应力管桩施工效果提升的作用。

2.施工准备

（1）预应力管桩施工前，应先进行临时便道的修建，并做好排水预防施工，在与便道相近的空地位置进行碾压整平施工，并将其作为临时堆放管桩的场地。随后统一编排各个进场施工的压桩机械，并根据相关施工规定进行“设备进场许可证”的填写，要求进行机械设备型号、压桩力度、压桩速度及行程的标注。

（2）按照施工现场的实际地质情况、水文情况等，进行行之有效地施工技术方案地确定。在压桩施工前，可根据施工情况，进行施工组织设计、施工技术方案地修改与完善，随后进行开工报告地提交。

（3）通常选取5根为试桩数量，按照各个软土路基施工段的具体情况，进行桩位的确定。并按照试桩结果进行软基路段具体桩长的确定，通常选取双控标准进行试桩，也就是桩长、压力都必须与设计规定相符。

当PTC桩与设计桩长相符时，如压桩力在800MPa以下，则需不断加力下压，确保压桩力在1000MPa以上时则可停止施工。当PHC桩与设计桩长一致时，如压桩力在1000 NPa以下，则需不断加力下压，确保压桩力在1800 MPa以上时则可停止施工。

3.施工工艺

3.1路基底板施工

先将地表杂物清理干净，如杂草、树根等，地表整平后，可在新路基外侧进行临时排水边沟地开挖，要求临时排水边沟不能与农田排灌沟渠同时应用，以此确保施工期间不存在积水等情况。地表土翻松20厘米，整平压实前需根据施工实际情况进行石灰的掺加一般比例控制在5%左右，压实度则应满足87%，并具备外向横坡（2%以下）.

3.2桩位放样

测量器具与设备是公路工程施工测量的主要机械设备，根据设计规定在实地进行道路具体标定，为公路路基施工作业提供便利。恢复中线测量、测设施工控制桩、测设路基边桩等都是路基施工测量的主要任务，完成测量放线工作后，应对路基施工人员进行技术交底。

3.3压桩

桩身利用钢丝绳捆绑单点起吊，并向桩机缓慢移入，随后对桩机进行调平，开纵横两向油缸移动桩机调整对中，并选取相互垂直的2个方向经纬仪同时对其垂直度进行检测。检测与垂度校正工作需在第一节桩向土内压入30-50厘米后进行，在0.5%以下控制垂直偏差，随后将压桩装置开启，对压桩时问、各压力表读数进行记录，压桩速度可在每分钟1到2米之间进行有效控制。

（1）接桩与焊接：6米、8米、10米为预应力管桩的三种不同规格，按照各个桩位桩长，以“长桩为下，短桩为上”为主，进行预应力管桩的合理配置。如桩长不超过10米时，则控制在l节以下；如桩长不超过24米，则控制在2节以下；如桩长在24米以上时，则控制在3节以下。

接桩过程中桩头必须比原地面多出1米，下节桩桩头则需加设导向箍，以此为上节桩就位提供便利，同时要求上、下节桩垂直，其错位表面清洗时可选取钢丝刷施工，以坡口金属光泽刷出为准。选取5字开头焊条作为焊接材料，固定时可在附近焊接6点，随后将导向架拆除，并对称分层焊接施工，焊接层数控制在2层以上。连续填满2端板附近坡口位置，并清理干净层间焊渣，焊缝质量必须符合3级焊规定，桩头完成焊接工作后，需进行8分钟自然冷却，杜绝选取水进行冷却施工。

（2）送桩：选取水准仪在送桩前进行地面高程确定，并标记在送桩杆上，送桩施工中应对送桩深度进行实时跟踪、动态检测，并将桩垫设置在送桩器下方，桩垫应具有均匀厚度，同时接触桩顶全断面。

（3）终止压桩：根据设计压桩力进行送桩施工，符合设计高程后持荷10分钟，每分钟沉降在2毫米以下时，则可停止送桩作业。特殊情况下，则需根据双控标准施工。

3.4桩帽施工

完成管桩施工后，质量检验符合设计要求，则需进行桩帽作业。首先，在桩头位置进行桩帽土体开挖，开挖长度、宽度与深度应等于桩帽设计尺寸，通过整修形成土模。根据设计规定进行钢筋绑扎作业，并对混凝土进行浇筑养护施工。

3.5碎石垫层与加筋网施工

选取没有风化的干净砾石、轧制碎石等作为垫层材料，20～50毫米之间为其粒径，3%以下控制其含泥量。第一层需铺筑碎石10厘米，整平选取机械推土机，并选取石屑对碎石缝隙进行填充，随后碾压施工。

第一层钢塑格栅铺筑时，钢塑格栅必须紧密贴合其下方碎石垫层，并确保其平整度。第二层碎石铺筑厚度为20厘米，平整施工后，可选取石屑对碎石缝隙进行填充，并通过振动压路机（激振力200kN以上）进行1-2遍碾压施工。

4.结语

综上所述，在公路工程快速发展的同时，还存在软土地基等诸多病害问题，预应力管桩技术作为软基处理的重要技术之一，其施工技术水平的高低将直接影响到公路工程的整体质量，为此施工企业必须做好施工准备工作，规范施工工艺，只有这样才能确保公路工程施工质量，才能推动公路事业的快速发展。