摘要：文章結合工程案例，分析了預應力混凝土管樁在實際工程中應用，闡述了其在施工過程中應注意的問題，并提出解決建議。
　　關鍵詞：預應力混凝土管樁，軟土路基，質量控制
　　1、 前言
　　2010年福建省高速公路建設目標基本擬定：總投資計劃從去年的300億元增加到400億元，建成通車5個項目，續建25條，開工建設10條；根據福建省交通運輸廳規劃，預計到2015年省內高速公路里程將達到5000KM，2012年公路里程達到3000KM，在未來幾年還將規劃建設2000KM。福建省做為沿海省份，地質條件復雜多樣，公路建設時常遭遇不同路基情況，軟土地基是經常遇到的形式之一。省內某段高速公路全程200多KM，雙向6車道，寬24m,按照原計劃設計，公路路基采用碎石樁處理方案,經專家現場試驗,不能達到設計要求，后改為預應力混凝土管樁方案,結果表明預應力混凝土管樁能顯著提高公路地基的承載力，滿足設計標準和要求。
　　2、 公路軟土地基處理方案
　　公路工程某標段因上跨鐵路,其分離式立交橋橋頭最大填土高度14m,其他地段填土高度也在4m以上。地基處理要求挖除舊邊溝并回填到原地面標高,回填壓實度達到91%以上,使用預應力混凝土薄壁管樁進行地基處理。管樁直徑為Φ40cm,壁厚6cm,混凝土強度為C60,承載力標準值600～900kN。根據路基填土高度及地質情況使用不同的樁長,設計樁長最大為24m,最小為6m。預制管樁按標準長度成樁,成樁長度分為6m、7m、8m、9m和10m共5種規格,長樁可通過多樁進行組合,接長采用焊接法接樁。樁位平面按梅花形布置,每側加寬路基設4排樁,樁間距為2.7m,樁頂現澆混凝土樁帽,混凝土強度為C20,樁帽尺寸為:長100cm,寬100cm,高30cm。樁帽內設置Φ16mm鋼筋網片,間距為10cm,并通過連接鋼筋與預應力混凝土管樁鋼端帽焊接牢固。樁帽上部鋪設30f碎石墊層,墊層中部設置單層雙向高強鋼塑土工格柵,二者形成復合地基。
　　3、 施工技術要求
　　3.1施工工藝流程
　　預應力混凝土管樁的施工工藝流程為:測量定位→布樁→樁機就位→吊裝管樁→管樁對中調直→靜壓管樁→接樁(如果需要)并檢查焊接情況→靜壓管樁→送樁到位后終止壓樁→樁質量檢驗→開挖樁帽基坑并檢驗→樁帽鋼筋網片加工、安裝→澆注樁帽混凝土→養生。
　　3.2技術要求
　　(1)管樁的運輸與吊裝。管樁運輸時必須使用平板車輛,采用鋼制弧形托架疊放且≯5層,并用鋼絲繩捆綁固定,管樁的懸臂長度≯1.5m。選擇平整場地堆放,堆放高度應≯3層。吊裝時采用兩端起吊法。
　　(2)壓樁。用鋼絲繩捆綁樁身單點起吊,平穩移入樁機,樁機調平并與設計樁位對中,然后進行樁體垂直度檢驗,保證樁體垂直度偏差≯1%樁長。壓樁時液壓抱樁器的握樁力應控制在8～12kPa范圍內,防止握力過大造成爆樁,壓樁速度應≯1.0m/min,保持連續勻速壓樁一次到位。如果發現壓樁過程中樁體偏心,應隨時進行垂直度調整,發現進樁困難時應放慢壓樁速度。
　　(3)接樁與焊接。當管樁需要接長時,可在樁頭露出地面50cm左右時使用電弧焊機進行樁端焊接,上下樁頭保持順直,其錯位誤差應≯3mm。焊接前用鋼絲刷對兩節管樁鋼端帽進行清潔,使鋼端帽結合處露出金屬光澤。先在坡口處點焊4～6個點,待上下節管樁固定后拆除導向箍對稱焊接,內層焊渣清理干凈后方可進行外層焊接,要求焊縫飽滿連續,焊縫自然冷卻8～10min后方可繼續壓樁,禁止使用冷水冷卻或者焊好后立即壓樁。
　　(4)壓樁順序。遵循“先長樁、后短樁,先邊樁、后中樁”的原則進行。
　　(5)現場記錄。壓樁施工時,應由專人做好施工記錄或開啟自動記錄設備,管樁的施工現場記錄是檢查管樁施工質量的重要依據之一。
　　4、 施工注意事項
　　4.1嚴格控制壓樁速度,一般以1m/min左右為宜。當遇到大塊障礙物影響壓樁時,應降低壓樁速度,避免樁體出現偏位現象。
　　4.2應采用液壓式靜壓機壓樁,嚴禁使用錘擊式打樁機壓樁。因為錘擊式打樁機落錘瞬間的沖擊力較大,會破壞原有路基的穩定。特別是路基含水量較大時,連續多次的沖擊振動會使路基土發生液化,在路面荷載的作用下使路基產生滑動,造成原有路基及路面的開裂,嚴重時導致原有路基滑坡。
　　4.3管樁施工完畢,若有高出地面的樁頭應予以保護,嚴禁施工機械碰撞。需要鑿除多余樁頭時,可用人工一點點地鑿除,禁止用重錘猛烈敲擊。
　　5、 管樁質量控制
　　5.1混凝土預應力管樁質量
　　必須對進場管樁進行外觀檢查、尺寸檢查和抗裂性檢驗。檢查管樁是否有裂縫,端部平面是否傾斜,外徑、壁厚和樁身彎曲是否符合規范要求;檢查管樁的產品質量保證書、合格證、檢驗報告等是否齊全。
　　5.2嚴格按批準的施工方案組織施工,施工方案要措施合理,施工流程清晰。
　　5.3定期檢查靜壓管樁機械傳感設備是否完好,根據地質情況及時調整壓樁機的配重質量,保證樁機配重與管樁的設計承載力相適應。
　　5.4垂直度控制
　　壓樁現場必須配備專用測量儀器,用2臺經緯儀、夾角90°進行垂直度監測,發現管樁垂直度不符合要求時應及時糾正。
　　5.5在壓樁過程中如果遇到硬土層或大石塊時不能用力過猛,應降低壓樁速度進行壓樁。
　　6、 常見問題及防治措施
　　6.1樁身斷裂
　　在壓入管樁的過程中,如果樁身突然錯位,出現回彈現象,則可能發生樁身斷裂。主要有以下原因:
　　(1)樁身出現較大彎曲,在集中荷載的作用下,樁身受拉側混凝土被拉壞。
　　(2)當壓應力大于混凝土抗壓強度時,樁身混凝土被壓壞。
　　(3)管樁在堆放、運輸過程中產生裂紋或斷裂。
　　(4)管樁本身存在質量問題。
　　防治建議：加強對管樁的進場檢驗,確保進場管樁質量合格率100%；重視管樁的堆放、場內運輸及吊裝；在壓樁過程中加強過程控制,發現異常情況及時處理，一旦發生樁身斷裂事故,應補壓管樁。
　　6.2壓樁達不到設計要求
　　(1)壓樁區地質結構變化幅度大,局部出現淺層障礙物或強硬持力層。
　　(2)地質勘探時布點不合理,勘探資料不齊全,考慮地下持力層位置有誤。如果這種情況發生的區域較大,可由設計單位對地質情況補充勘探,重新設計樁長。
　　6．3樁頂位移
　　在壓樁過程中,相鄰管樁產生橫向位移或樁體上升現象。主要有以下原因:
　　(1)壓樁使樁身四周土體結構受到擾動,改變了土體原有的應力狀態,產生了擠土效應。
　　(2)地下土層飽和密實,樁間距過小。
　　(3)壓樁時土體被擠到極限密實度而向上隆起,相鄰樁一起被涌起。
　　(4)在軟土地質路段壓樁時,壓樁引起的土壓力將相鄰的樁推向一側或涌起。
　　防治建議：根據土質情況調整壓樁順序,采取間隔跳打法壓樁；調整樁間距,控制壓樁速度；壓樁期間不得同時開挖附近結構物基坑。
　　6.4樁身傾斜
　　(1)施工場地不平整,地基發生下沉導致壓樁機本身傾斜。
　　(2)靜壓打樁機械維修不及時,導致樁機失穩。
　　(3)穩樁時樁不垂直,送樁器、樁帽及樁身不在一條垂線上。
　　防治建議：壓樁前必須進行地基處理和整平工作,嚴格控制樁身垂直度,施工時可在打樁機行走路線上加墊方木等物,以保持打樁機平穩。
　　7、 總結語
　　高速公路工程建設路基質量控制的關鍵在于減小路基的不均勻沉降。預應力混凝土管樁在軟弱地基處理方面具有明顯的優勢,在實際應用時,應結合工程的實際情況,優化施工方案,加強施工過程的監督管理,才能保證施工質量,打造精品工程。