公路橋梁預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁施工研究

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摘要：這些年來(lái)，社會(huì)的大力發(fā)展，加快了城鄉(xiāng)的建設(shè)和發(fā)展速度。如今，為了能夠更好地滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求，公路橋梁工程的建設(shè)數(shù)量也在大大增長(zhǎng)。并且，在這種工程的施工中，不管是施工管理工作的開展，還是相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，都具有十分重要的作用，會(huì)直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量。其中，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁施工技術(shù)的合理應(yīng)用，對(duì)于公路橋梁工程的質(zhì)量提高來(lái)說(shuō)，具有著十分重要的意義。本文針對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：公路橋梁工程；預(yù)應(yīng)力；高強(qiáng)管樁；施工技術(shù)；施工管理

這些年來(lái)，時(shí)代在不斷發(fā)展，城市化的建設(shè)進(jìn)程也在不斷推進(jìn)。為了更好地推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展，公路橋梁的建設(shè)也在加大力度。其中，在當(dāng)前社會(huì)中，為了更好地滿足人們的需求，公路橋梁工程不僅具有更加多元化功能，而且外觀造型也開始變得更加藝術(shù)化。而這對(duì)于工程的主體結(jié)構(gòu)也提出了更高的要求，基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)和施工也變得更加復(fù)雜。預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁施工技術(shù)的應(yīng)用，在這方面就具有重要的作用。

一、預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用范圍

1.應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，在公路橋梁的施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁施工技術(shù)其實(shí)是一種比較新穎的施工技術(shù)。不過(guò)，由于這一種施工技術(shù)在具體情況中的使用時(shí)間還不是很長(zhǎng)，所以累積的經(jīng)驗(yàn)也并不豐富。但是，即便這樣，這種施工技術(shù)卻也在公路橋梁的施工中發(fā)揮出了十分明顯的優(yōu)勢(shì)。具體可以從以下幾點(diǎn)來(lái)進(jìn)行分析。第一，這一技術(shù)在實(shí)際情況中的應(yīng)用范圍是比較廣泛的，局限性較小。其不僅能夠在主體結(jié)構(gòu)工程中得以應(yīng)用，在公路橋梁工程中的邊坡錨固等較小的工程中，也可以充分地發(fā)揮出自身的作用。第二，在公路橋梁工程的施工中，若是可以合理地采用這種新穎的施工技術(shù)，那么就可以充分地節(jié)省施工材料。這樣一來(lái)，不僅能夠大大地降低公路橋梁工程的施工成本，而且還可以有效地減輕橋梁工程本身的重量，并且同時(shí)提高施工質(zhì)量。這一技術(shù)所具有的這一優(yōu)勢(shì)，也是其在公路橋梁工程中廣泛應(yīng)用的主要原因之一。第三，這一技術(shù)的使用，可以有效地提高公路橋梁工程在抗裂、抗滑等方面的能力，而且操作起來(lái)也比較簡(jiǎn)單和安全。第四，承載能力比較強(qiáng)。因?yàn)?，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，預(yù)應(yīng)力樁自身是具有著較高的輕度的，所以，在使用的過(guò)程中也能夠被打入比較密實(shí)的風(fēng)化層中。相對(duì)于其他的鉆孔灌注樁來(lái)說(shuō)，這種預(yù)應(yīng)力管樁的承載力會(huì)更高。2.具體的適用范圍。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，這一施工技術(shù)的適應(yīng)范圍是比較廣泛的。由于其所具備的特點(diǎn)比較突出，優(yōu)勢(shì)比較明顯，在不同的地質(zhì)條件中，還可以根據(jù)不同的沉樁施工工藝和設(shè)計(jì)要求來(lái)合理地調(diào)整施工操作，并且還可以進(jìn)行靈活配樁，而且對(duì)于周邊建筑物也不會(huì)存在著明顯的擠土效應(yīng)，不會(huì)造成不良影響。也正是因?yàn)樵谶@些性質(zhì)，所以這一施工技術(shù)可以廣泛適用于工業(yè)或者是民用建筑低承臺(tái)樁基礎(chǔ)當(dāng)中，也可以在公路橋梁、水利等工程基礎(chǔ)中使用。另外，不管是在具有腐蝕作用的巖土層中，還是在堅(jiān)硬的夾層中，甚至是在缺乏合適持力層的巖溶地層中，都可以使用到這一施工技術(shù)。尤其是在高速公路橋梁工程的施工中，使用這一種施工技術(shù)，不僅能夠提高樁基的承載能力，而且還可以防止樁基的橫向變形。

二、關(guān)于預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁的具體應(yīng)用情況

1.制作管樁。一般來(lái)說(shuō)，這種預(yù)應(yīng)力管樁的制作，通常可以采用兩種工藝手段，一是先張法，二是后張法。在國(guó)內(nèi)，采用先張法來(lái)制作預(yù)應(yīng)力管樁的工藝是十分常見(jiàn)的。這一工藝所具體包括的流程主要有混凝土的制備、鋼筋籠的制備以及預(yù)應(yīng)力張拉等幾大重要環(huán)節(jié)。第一，制備契合要求的混凝土，一般來(lái)說(shuō)，為了確保預(yù)應(yīng)力管樁的強(qiáng)度，那么在選擇水泥的時(shí)候，就需要選擇強(qiáng)度超過(guò)42.5級(jí)的硅酸鹽水泥。并且，其他混合料的參數(shù)也需要嚴(yán)格地控制。例如，粗骨料的直徑應(yīng)該控制在5～20mm之間，強(qiáng)度不得低于150MPa。而細(xì)骨料，則應(yīng)該將其的細(xì)度控制在2.6～3.3的范圍當(dāng)中，將含砂率控制在32%～36%之間。至于混凝土的坍落度，則應(yīng)該控制在3～5cm之間。等到材料都準(zhǔn)備齊全之后，再將這些材料攪拌均勻，制備出契合實(shí)際要求的混凝土。第二，制備契合要求的鋼筋籠，為了確保鋼筋籠的質(zhì)量，那么在制備的時(shí)候，應(yīng)該選擇預(yù)應(yīng)力筋為鋼筋籠的原料，之后再將其進(jìn)行高精度地切斷，之后，再采用自動(dòng)滾焊切削機(jī)來(lái)進(jìn)行滾焊操作，以此來(lái)完成鋼筋籠的制備工作。第三，進(jìn)行布料合模這一環(huán)節(jié)，也是制作預(yù)應(yīng)力管樁不可缺少的重要環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中，需要用到的主要儀器就是布料機(jī)。在具體操作過(guò)程中，需要將配置完成的混凝土均勻地投放到鋼模當(dāng)中，并且，在操作的時(shí)候，還需要均勻地控制預(yù)應(yīng)力樁的厚度。等到布料制作完成之后，再開展接下來(lái)的合模工作。第四，在張拉的過(guò)程中，所需要用到的主要工具就是千斤頂。而在進(jìn)行離心成型的時(shí)候，又需要分別從低速、中速以及高速這三個(gè)順序來(lái)循序漸進(jìn)地完成。一般來(lái)說(shuō)，在這一環(huán)節(jié)中，通常需要根據(jù)具體的管樁要求和混凝土本身的坍落度等來(lái)控制離心成型的時(shí)間。并且，在這一環(huán)節(jié)中，還需要確保外壁具備足夠的光滑度和均勻性。第五，進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)這一環(huán)節(jié)中，通常包括兩個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，一是初級(jí)蒸壓，二是高溫蒸壓。這兩個(gè)環(huán)節(jié)所需要的溫度不一樣，蒸汽壓力也不一樣。只有完成了這兩個(gè)環(huán)節(jié)，才算是完成了管樁的制作。2.施工準(zhǔn)備。第一，充分地做好“三通一平”的準(zhǔn)備工作，在實(shí)際情況中，充分地做好“三通一平”的準(zhǔn)備工作，是確保后續(xù)施工能夠順利進(jìn)行的重要基礎(chǔ)條件。其中，這里的“三通”，其實(shí)就是指通水、通電以及通路，而“一平”，則是指平整施工場(chǎng)地。一般來(lái)說(shuō)，在這個(gè)環(huán)節(jié)中，還可以合理地控制場(chǎng)地平整的區(qū)域，通常是公路橋梁工程施工范圍以外的4～6m之間。如果該地的土質(zhì)比較松軟，那么還需要做好夯實(shí)處理。甚至，有時(shí)候還需要采取加固措施。只有這樣，才能夠降低不均勻沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)概率。第二，做好放線定位工作的開展，主要包括兩個(gè)內(nèi)容。一是設(shè)置樁基的軸線，二是設(shè)置水準(zhǔn)基點(diǎn)。其中，在設(shè)置樁基軸線之后，還需要借助光電測(cè)距儀等其他精準(zhǔn)性儀器來(lái)進(jìn)行復(fù)測(cè)。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，在施工現(xiàn)場(chǎng)的附近，通常需要設(shè)置8個(gè)及以上的水準(zhǔn)基點(diǎn)，而且，還應(yīng)該將每個(gè)基點(diǎn)的距離控制在15m以上。只有這樣，才能夠降低施工過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)效應(yīng)影響。3.在實(shí)際情況中的技術(shù)要點(diǎn)。在實(shí)際情況中，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁施工技術(shù)的應(yīng)用，可以有兩種方式：一是錘擊沉樁，二是靜力壓樁。其中，若是采用靜力壓樁的方式，那么不僅可以減少傳統(tǒng)施工中的振動(dòng)噪音，可以更好地達(dá)到環(huán)保要求，而且還可以確保樁體的頂部足夠完整。但是，這種方式對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的地面承載力強(qiáng)度卻具有著比較高的要求，而且所需要的成本也比較高，所以應(yīng)用情況比較少。而錘擊沉樁施工，不僅施工效率高，而且所需要的成本也比較低，但是卻會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)噪音。在本文中，就主要以錘擊沉樁為例，探討了技術(shù)要點(diǎn)。第一，管樁的起吊，一般來(lái)說(shuō)，在對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行起吊之前，通常還需要先核實(shí)管樁的混凝土強(qiáng)度，確保其能夠滿足具體的吊運(yùn)要求。而且，在起吊的過(guò)程中，通常還需要設(shè)置兩個(gè)支點(diǎn)。如果管樁較長(zhǎng)，可以根據(jù)具體情況來(lái)合理地增支點(diǎn)。另外，在搬運(yùn)管樁的過(guò)程中，通常需要采用軌道平板車來(lái)進(jìn)行搬運(yùn)，并且，在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，還需要對(duì)其進(jìn)行綁扎，確保穩(wěn)固，確保搬運(yùn)平衡。除此之外，在管樁碼放的過(guò)程中，還應(yīng)該盡可能地選擇寬敞、平整并且具有良好防水能力的場(chǎng)地。第二，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的樁錘，樁錘的情況，是影響錘擊沉樁效果的關(guān)鍵因素。一般來(lái)說(shuō)，為了能夠確保錘擊沉樁的施工質(zhì)量，那么在選擇樁錘設(shè)備的時(shí)候，必須要嚴(yán)格地控制各項(xiàng)參數(shù)：需要確保其所具有的貫入度在2～4mm/擊之間；需要將樁錘對(duì)于管樁的破損率控制在1%左右；針對(duì)每一根管樁的錘擊數(shù)，應(yīng)該嚴(yán)格地控制在1500～2500/擊之間。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)該盡可能地采用柴油錘來(lái)完成施工。因?yàn)檫@一種樁錘的速度更快，而且錘擊的能量也更大。第三，在開展沉樁操作之前，通常需要再一次嚴(yán)格地檢查相關(guān)的動(dòng)力機(jī)械、樁架以及樁錘等設(shè)備，確保這些設(shè)備的質(zhì)量完好，各項(xiàng)參數(shù)都符合相應(yīng)的操作要求。在檢查過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)某些設(shè)備存在質(zhì)量問(wèn)題，則應(yīng)該立即進(jìn)行調(diào)整或者是更換。另外，在正式操作之前，還可以適當(dāng)?shù)厥褂脴跺N來(lái)輕輕地錘擊管樁，以此來(lái)檢查管樁樁身是否足夠垂直、核實(shí)樁基的安裝是否合理等。等到各項(xiàng)準(zhǔn)備工作都完成之后，才能夠開始真正的沉樁操作。為了確保沉樁質(zhì)量，在操作的過(guò)程中，還需要注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：在施工的過(guò)程中，相關(guān)的工作人員需要加強(qiáng)檢測(cè)，嚴(yán)格地控制樁錘和樁架的偏移程度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差并且及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，充分地保證成樁質(zhì)量；在公路橋梁工程的施工中，如果施工現(xiàn)場(chǎng)為黏土，并且厚度還比較大，那么還需要采取有效措施來(lái)避免不均勻沉降的現(xiàn)象出現(xiàn)；在開展沉樁操作的時(shí)候，應(yīng)該盡可能地采取連續(xù)施工的方式，只有這樣，才能夠充分地保證沉樁工作可以一次性完成；在施工過(guò)程中，相關(guān)的工作人員需要嚴(yán)格地遵循沉樁順序，合理地控制錘擊節(jié)奏和打樁數(shù)量，避免對(duì)周邊環(huán)境造成不好的影響；在具體的操作過(guò)程中，還應(yīng)該積極地采取有效措施來(lái)避免焊縫脫焊的現(xiàn)象出現(xiàn)，確保成樁質(zhì)量。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，這些年來(lái)，城市化的建設(shè)進(jìn)程在加速進(jìn)行，公路橋梁工程也開始面臨著更高的要求。如今，公路橋梁工程的使用功能更加多樣，而且外觀造型也更加具有藝術(shù)性。當(dāng)然，這種情況的出現(xiàn)，也為工程的主體結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，越來(lái)越多的超常結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)在公路橋梁工程的施工中。如今，為了能夠更好地滿足公路橋梁工程的建設(shè)需求，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁技術(shù)開始得以應(yīng)用，并且占據(jù)著十分重要的地位。

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作者:楊斌 單位:中鐵十八局集團(tuán)隧道工程有限公司