预应力管桩在公路工程施工中的应用与研究|管桩施工

时间:2019-10-09 07:31:13 来源:易达学习网 本文已影响 易达学习网

预应力管桩在公路工程施工中的应用与研究

预应力管桩在公路工程施工中的应用与研究 作为影响国民经济增长的重要因素,为推动社会经济 的快速发展,必须重视基础设施建设。随着改革开放的不断 深入,我国公路工程事业也得到了极大的发展,近年来,预 应力管桩技术在高等级公路建设中也得到了广泛应用与推 广。施工便捷、抗弯能力强等为预应力管桩的主要特点,作 为公路工程基础施工的重要技术,将其应用到软基工程处理 中,可有效延长公路工程的使用寿命,提升工程建设整体质 量。为此,施工企业必须在充分了解预应力管桩施工技术的 基础上,做好施工准备工作,只有这样才能规范施工工艺, 实现工程建设的社会效益与经济效益。

1 预应力管桩概况 后张法预应力管桩、先张法预应力管桩为两种不同形式 的预应力混凝土管桩。先张法预应力管桩是选取先张法预应 力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制 构件,其构成成分为圆筒形桩身、端头板和钢套箍等。根据 混凝土强度等级、壁厚分类,管桩可分为代号PC的预应力混 凝土管桩与预应力高强混凝土管桩,PHC为预应力高强混凝 土管桩的代号。锤击法、静压法、震动法、射水法等为管桩 沉桩的主要方式,其中应用最为广泛的为静压法。顶压式与 抱压式为静力压桩机的主要方式,作为桩机夹板夹紧桩身的方法,抱压式可根据持板摩擦力高于入土阻力的工作原理进 行施工。5000~6000kN为静力压桩机最大压桩力,可在持力 层设计要求范围内压入预应力管桩(直径500~600),进而 提高预应力管桩施工技术水平。

2 工程案例 某高速公路工程为加宽改造工程,原路基宽度为24.5m, 需加宽为六车道,根据工程建设需求,可选取两侧加宽方式 进行路基扩宽,35m为加宽后路基宽度。因此路段具有较大 车流量、载重较大,为有效提高工程建设质量,可选取预应 力管桩施工方式进行新老路堤拼宽施工,18m为设计桩长。

可选取现场焊接方式作为2接管形式,管节配制为13m×5m。

根据工程施工具体情况,该工程可完成预应力管桩346338延 米。

3 公路工程施工中预应力管桩的施工准备 在公路工程快速发展的同时,还存在诸多病害问题,如 软土地基等。为有效避免该现象的出现,施工单位必须重视 软基加固技术的选择,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,提升公路工程施工质量,推动公路工程事业的快速发展。

3.1 桩锤选择 确保桩承载力能够对设计需求进行最大限度地满足,必 须将其贯入度控制在20~40mm/10击,在1%以下控制打桩破 损率。每根桩总锤击数量必须控制在2000击以下。

3.2 确定施工技术方案 按照施工现场的实际地质情况、水文情况等,进行行之 有效的施工技术方案的确定。在压桩施工前,可根据施工情 况,进行施工组织设计、施工技术方案的修改与完善,随后 进行开工报告的提交。按照打桩施工范围的地质情况、基础 现状等,进行打桩顺序的合理确定,并选取科学有效的预防 措施对附近建筑物加以保护。同时按照桩基施工图规定测定 桩位。通常管桩应进行2个支点设计,其吊点必须与位置需 求相符。可选取软垫、木垫堆放管桩,避免振动、冲撞管桩 现象出现在起吊运输过程中。

4 公路工程施工中预应力管桩的施工工艺 随着公路工程建设规模的不断扩大,软土地基问题也更加凸显。如何做好公路工程软基处理工作,对提升工程建设 质量至关重要。预应力管桩技术作为公路工程软基处理的重 要方式,能够有效提升施工效果。为此,施工单位在做好施 工准备工作的基础上,应规范施工工艺,为公路工程事业的 高速发展提供技术保障。

4.1 路基底板施工 先将表面杂物清理干净,如杂草、树根等,并做好地表 平整作业。随后将临时排水边沟开挖于新路基外侧,要求临 时排水边沟、农田排灌沟渠不共用,并确保积水现象不能出 现于施工期间。将地表土20cm范围翻松,并进行石灰掺加, 比例为5%,随着压实整平。要求其压实度必须控制在80%以 上,其外向横坡控制于2%以上。其施工质量与检验要求底层 厚度:质量要求和允许偏差≥25cm,检查频率6处/2000m2, 检查方法为尺量;底层压实度:质量要求和允许偏差≥87%, 检查频率 6处/2000m2,检查方法为密度法测量。地板处理宽度:
质量要求和允许偏差≥新路提坡脚线+2m,检查频率 6处/200m,检查方法为皮尺测量。4.2 桩位放样 桩位放样作为公路工程预应力管桩施工的重要内容,施 工前应先进行路线中心线与边线的放出,随后根据设计规定 进行各个桩桩位的确定,并通过石灰进行标记,布桩工作完 成后,应确保偏差低于50mm。

4.3 打桩顺序 完成桩位放样工作后,应及时进行管桩施工。不断增加 入桩段数的同时,各层地质构造土体密度也不断加大,进而 增加土体和桩身表面之间的摩擦力。为确保打桩施工中各桩 具有相同的压力,必须按照单向行进原则确定打桩路线,避 免按照两侧至中间的顺序打桩。在打桩挤密地基土的过程中, 因土体自由向外扩张,可有效防止地基土上溢、地表提升等 情况的出现。

4.4 竖直度控制 能否有效控制桩身竖直度,可避免打桩过程中因偏心受 压等因素导致损坏桩身。为此,必须认真平整场地,防止打 桩施工中由于震动的影响,使桩架出现不均匀沉降及桩机导 杆竖直度不足等问题大量出现。为此,施工单位在公路工程预应力管桩施工中,应确保桩身打桩施工中具有良好的竖直 度,并确保送桩杆、桩身在相同中心线位置,一般0.5%为插 桩的竖直度偏差最大值。沉桩施工中,应在桩机距离20m的 位置,以90度角的两个方向分别进行经纬仪的设置,以此对 成桩竖直度偏差进行有效控制。

4.5 管桩接头焊接施工 焊接施工前期,应对管桩接头位置的质量进行确定,利 用铁刷子将上下端板表面清理干净。一般先在坡口位置进行 4~6点对称点焊,固定上下节后,可将导向箍拆除,并进行 一层一层对称焊接。通常选取手工焊接、二氧化碳保护焊的 方式进行焊接,3层为其焊接数量,并清理干净内层焊渣, 随后在其外侧进行一层焊接,要求焊透其根部。自然冷却后 焊接接头才能进行以下施工,一般8分钟为冷却最短时间, 杜绝通过水进行冷却施工。

4.6 施打管桩 静压法为预应力管桩的主要施工方式,如必须选取锤击 法施工,要求将其击数控制在1500击以下。桩帽、衬垫选择 是否合理直接影响着锤击法成桩的效果。一般桩帽内径必须 大于桩径,最大范围控制在20~30mm之间,300~400mm为其 深度,并合理进行排气孔的设置。硬木为锤、桩帽的锤垫,150~200mm为其厚度。同时将桩垫设置于桩帽、桩顶之间, 确保桩身、桩帽、送桩与桩锤始终位于同一中心线,避免偏 打情况的出现,重锤低压为锤击沉桩的主要方式。施打管桩 时,应确保其连续性,特别是较厚黏土层、粉质土层施工中 应连续施打各个桩,并确保一次完成。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。应在桩头位置进 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。

4.7 桩帽施工 完成管桩施工后,需及时进行桩帽作业。一般桩帽土体 可开挖于桩头位置,开挖长度、宽度等应符合桩帽施工规定, 通过整修,可形成土模。根据施工规定进行钢筋绑扎,随后 进行混凝土浇筑与养护,桩帽质量要求与实测值如表1所示:
5 结语 综上所述,伴随改革开放的不断深入,公路工程对国民 经济的推动作用也得到了人们的广泛关注。预应力管桩技术作为公路工程软基施工的重要内容之一,其技术水平的高低 将直接影响到工程的整体质量,为此,施工单位必须重视施 工技术的应用,规范施工流程,只有这样才能推动公路工程 的快速发展,为国民经济的增长提供可靠保障。

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