淺談套管混凝土樁施工工藝及技術(shù)措施

摘要:套管混凝土樁是塑料套管現(xiàn)澆混凝土樁的簡稱，也叫PTCC樁，是一種承載力高、不會由于振動擠土斷樁、成樁質(zhì)量可靠、對周圍環(huán)境影響小、施工快速方便的地基處理方法。套管混凝土樁地基處理方法為浙江省交通科技計劃項目(編號為:2007H03)，經(jīng)申嘉湖杭高速公路練杭段為主要依托工程進(jìn)行科研試驗，從已經(jīng)試驗的路段測試結(jié)果和分析表明，該方法具有處理效果好，造價相對低，施工方便、質(zhì)量易控制等優(yōu)點，其施工工藝及技術(shù)措施可供類似工程借鑒。

關(guān)鍵字:套管混凝土樁 施工工藝 技術(shù)措施

套管混凝土樁是塑料套管現(xiàn)澆混凝土樁的簡稱，也叫PTCC樁，是一種承載力高、不會由于振動擠土斷樁、成樁質(zhì)量可靠、對周圍環(huán)境影響小、施工快速方便的地基處理方法。由于采用現(xiàn)澆工藝不需要像預(yù)制樁那樣大量鋼筋和大型運輸以及打設(shè)機械設(shè)備，也不需要事先配樁等優(yōu)勢，打設(shè)機械可以連續(xù)施工和混凝土可以連續(xù)澆筑而降低施工費用，與預(yù)應(yīng)力管樁相比，可節(jié)約造價20%。因此，采用套管混凝土樁與當(dāng)前高速公路軟基處理中普遍使用的水泥攪拌樁、預(yù)應(yīng)力管樁、各種振動沉管樁等路堤樁相比，可以達(dá)到更加經(jīng)濟(jì)、加固效果更好和質(zhì)量更容易保證等效果。

申嘉湖杭高速公路練杭段L10合同段設(shè)計起點為K49+589.208，設(shè)計終點K51+580.386。線路全長約1.991公里。其中路基全長143.576。本合同施工路基工程套管混凝土樁，共有套管混凝土樁13789根，合計總樁長157992延米。

本項目技術(shù)指標(biāo)如下:

(1)荷載等級:公路—1級;

(2)設(shè)計行車速度:120Km/h，

(3)設(shè)計地震動峰值加速度為0.05g;

(4)設(shè)計車輛荷載:汽-超20級、掛車-120

套管混凝土樁樁體外側(cè)為外徑16cm的單壁螺紋PVC塑料套管，套管其強度保證打設(shè)過程中及混凝土澆筑前后不損壞，打設(shè)機械采用靜壓輔助振動設(shè)備;套管為底部封閉，頂部開口，待場地分段區(qū)塊套管全部打設(shè)完畢后，開挖尺寸為Φ50×20cm蓋板土模，安放鋼筋籠及蓋板配筋。再統(tǒng)一對埋設(shè)在地基中的套管用的C25混凝土連續(xù)澆注成樁，套管不再取出，施工過程中采用樁、蓋板一體化施工。

一、準(zhǔn)備工作

1、機械設(shè)備:套管混凝土樁的施工必須配備性能可靠、符合標(biāo)注、種類齊全的施工機械和設(shè)備，在施工前做好機械設(shè)備的保養(yǎng)、試機工作，確保在施工期間一切正常作業(yè)。機械和設(shè)備如下:

靜壓輔助振動沉管樁機、吸水泵、小型加長振搗棒和其它輔助設(shè)備等。

2、材料要求

a.樁身和蓋板采用C25混凝土，混凝土骨料最大粒徑不超過3.0cm，混凝土坍落度18cm—22cm;試樁時確定確定詳細(xì)的混凝土配比及坍落度要求;施工期間在澆筑混凝土過程中應(yīng)同時將混凝土留樣并制作試塊，對其進(jìn)行抗壓強度試驗。

b.塑料套管的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

單壁、內(nèi)外均是螺紋的PVC塑料套管。最大外徑不小于160mm，最小內(nèi)徑不小于142mm，扁平試驗(變形40%時)不分層、無破裂。接頭采用標(biāo)準(zhǔn)的160mmPVC管材直通接頭，平均內(nèi)徑應(yīng)在160.1mm~160.7mm之間，承口最小深度不小于45mm~50mm，標(biāo)準(zhǔn)墜落試驗應(yīng)無破裂，參數(shù)可見相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 5836.2—1992)。根據(jù)不同的深度對套管的壁厚及環(huán)剛度進(jìn)行控制和搭配，根據(jù)以往工程經(jīng)驗，埋深在10m以內(nèi)，采用壁厚不小于1.0mm、環(huán)剛度(KN/m2)不小于6級、每延米重量不小于1.0kg的塑料套管;埋深在16~20m區(qū)間采用壁厚不小于2.0mm、環(huán)剛度(KN/m2)不小于15級、每延米重量不小于2.0kg的塑料套管.以上參數(shù)作為建議值，不做強制要求。塑料套管的具體參數(shù)指標(biāo)根據(jù)試樁情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，套管強度應(yīng)保證打設(shè)過程中不擠破，混凝土澆注前后不損壞。

c.預(yù)制樁尖采用C25鋼筋混凝土，直徑約為30cm，并設(shè)置有固定套管的塑料套管接頭，預(yù)制樁尖以打設(shè)過程中不破碎，能保障塑料套管的順利打設(shè)為主要控制標(biāo)準(zhǔn)。

3、場地準(zhǔn)備

清除地表的雜草、樹根、耕植土等，根據(jù)設(shè)計文件和施工組織計劃的要求，確定合理可行的施工順序。

二、套管混凝土樁復(fù)合地基的施工工藝

1.套管砼樁打設(shè)前，先平整場地，鋪設(shè)20cm墊層，塑料套管準(zhǔn)備，放線布置樁位。

2.制作樁尖，專用樁尖采用鋼筋混凝土制作，直徑約30cm，并設(shè)置有固定套管的裝置。

3.樁機就位，合理布置施打順序。

4.放置套管。

5.拔鋼管。

將鋼管拔出而將塑料套管留在地下，移機至下一個樁位，重復(fù)4-5工序，繼續(xù)埋設(shè)套管。

6.場地內(nèi)塑料套管打設(shè)完成后，對塑料套管深度和破碎情況進(jìn)行檢查。

7.抽水、截管和檢查套管的深度。抽水并將多余的套管進(jìn)行截管和整理后，對套管進(jìn)行深度檢查，并隨時保護(hù)套管內(nèi)的清潔，盡量不讓雜物進(jìn)入。

8.在墊層中沿塑料套管中心開挖直徑約為50cm，高約為20cm的圓孔;

9.放置鋼筋籠。在套管頂部放置一定長度的鋼筋籠，鋼筋均勻插設(shè)，長度3.5m，鋼筋籠采用4根Φ6.5鋼筋，5個圓形箍筋，箍筋由Φ6.5，長度0.4的鋼筋制作。鋼筋籠主筋超出樁頂22cm放置，與蓋板底、頂層配筋連接。

10.放置蓋板底層、頂層配筋，并與連接鋼筋綁扎連接;

11.場地內(nèi)集中澆筑砼完成樁和蓋板的施工，砼澆筑過程中采用小型加長振搗棒振搗;

12. 待砼強度到一定要求后對成樁進(jìn)行檢測。

13.鋪設(shè)鋼塑格柵，鋼塑格柵與蓋板通過鋼釘連接;

14.樁、蓋板澆注完畢達(dá)到一定強度后，再鋪設(shè)20cm墊層。

三、套管混凝土樁的施工技術(shù)要求

1、塑料套管應(yīng)滿足環(huán)剛度和扁平試驗的要求，塑料套管接頭處和塑料套管與樁尖接頭處采用膠水輔助粘結(jié)，以防止打設(shè)后地下水滲入塑料套管。

打設(shè)過程中應(yīng)防止打設(shè)相鄰塑料套管是擠破已打設(shè)的塑料套管，若施工中發(fā)現(xiàn)對已打設(shè)塑料套管存在擠破時，應(yīng)對塑料套管的環(huán)剛度、壁厚、施工速度和施工順序進(jìn)行調(diào)整。

2、砼控制:樁身、蓋板砼設(shè)計28d無側(cè)限抗壓強度≥25Mpa，樁尖砼設(shè)計28d無側(cè)限抗壓強度≥25Mpa。

3、滿足塑料套管打設(shè)質(zhì)量的各種參數(shù)，如:塑設(shè)質(zhì)量進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)塑料套管破損，應(yīng)在原樁位附近復(fù)打一塑料套管。料套管環(huán)剛度、厚度等;校對設(shè)計中選取持力層的深度;

4、每根塑料套管打設(shè)后，應(yīng)立即對塑料套管的打

5、樁身砼澆筑前，應(yīng)對塑料套管進(jìn)行抽水，并進(jìn)行檢查。

6、砼澆筑過程中應(yīng)采用小型加長振搗棒進(jìn)行振搗，保障砼澆注質(zhì)量。

四、套管混凝土樁的檢測

1、樁身完整性及砼澆注質(zhì)量采用小應(yīng)變檢測。檢測數(shù)量為總樁數(shù)的5%;

2、對樁的承載力采用靜載荷試驗進(jìn)行檢測。待樁體強度達(dá)到28天后對成樁進(jìn)行承載力檢測。單樁檢測數(shù)量單側(cè)橋頭不少于1根，且不少于總根數(shù)的千分之一;

3、砼澆注過程中預(yù)留砼試塊，對澆筑的砼進(jìn)行檢測。單側(cè)橋頭不少于1組試樣，對其進(jìn)行抗壓強度試驗，并符合設(shè)計要求。

五、套管混凝土樁的施工控制注意事項

1、套管砼樁采用的套管應(yīng)為單壁、內(nèi)外均是螺紋的PVC塑料套管，套管其強度應(yīng)保證砼澆筑前后不損壞，最大外徑為16cm。

2、本方法采用打設(shè)套管和澆筑砼兩道工序分開進(jìn)行的方法，以提高施工效率以及保證樁體的連續(xù)性，同時由于在澆注砼之前套管內(nèi)為全空，可以對打設(shè)的深度進(jìn)行很方便的檢查，即對套管的深度進(jìn)行檢測即可，質(zhì)量很容易控制，因此不宜采用邊打設(shè)套管邊在套管內(nèi)澆筑砼的方法進(jìn)行施工。

六、 結(jié)語

本施工作業(yè)表明， 該方法具有軟基處理效果好，施工方便、質(zhì)量易控制等優(yōu)點，其施工工藝及技術(shù)措施完全可以在類似的工程中作為借鑒。

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