PC管樁在市政道路軟基處理的應(yīng)用研究

王永祥

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐不斷加快，市政道路建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。在市政道路建設(shè)中，軟土地基是經(jīng)常出現(xiàn)的地質(zhì)類型，如果處理不及時(shí)，將會(huì)對(duì)建成后道路的穩(wěn)定性和安全性造成一定影響，使路基的使用壽命大幅縮短，同時(shí)頻繁出現(xiàn)的返修情況也會(huì)增加額外費(fèi)用支出。PC管樁因具有較好的耐打擊性、較強(qiáng)的穿透能力以及較高的承載能力等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于市政道路軟基處理中，有效保障了城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)質(zhì)量。本文簡(jiǎn)要介紹了PC管樁的概述，重點(diǎn)分析了PC管樁施工工藝以及質(zhì)量控制要點(diǎn)以期能為有關(guān)方面的需要提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：市政道路：軟基處理；PC管樁

PC管樁即為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，PC管樁不僅具有簡(jiǎn)便的施工方式和較低的成本投入，而且能夠較好的處理道路軟基問(wèn)題，明顯的優(yōu)勢(shì)使其受到眾多施工單位的青睞。不過(guò)在施工過(guò)程中，仍然會(huì)有很多不良因素對(duì)道路質(zhì)量產(chǎn)生影響，所以，施工人員要對(duì)施工質(zhì)量加強(qiáng)控制，提高PC管樁施工技術(shù)，促進(jìn)市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的健康發(fā)展。

一、PC管樁的概述

PC管樁一般是一種由高強(qiáng)度剛性樁和樁周軟土共同組成的地基，將大面積的混凝土樁帽設(shè)置在樁頂，PC樁在復(fù)合地基中能夠充分發(fā)揮高承載特性。通過(guò)PC管樁對(duì)道路軟基進(jìn)行處理，主要是在深層地基上傳遞高填方路堤荷載，將上部軟弱土層繞過(guò)，防止有過(guò)大的軟土壓縮量問(wèn)題產(chǎn)生，避免路堤出現(xiàn)不穩(wěn)定情況，使工后沉降量大幅減少，使施工進(jìn)度不斷加快。在部分地區(qū)市政道路深厚軟土區(qū)域的高填路段會(huì)經(jīng)常使用到PC管樁加固技術(shù)。

二、施工機(jī)械工作面的準(zhǔn)備工作

1、在進(jìn)行管樁施工以前，需要清理平整場(chǎng)地，施工機(jī)械工作面必須與施工所需地基承載力相符，樁架要保持垂直狀態(tài)。假如在開(kāi)挖原地面以后地基具有較差的承載力，需要將人工硬殼層通過(guò)換填或回填方式進(jìn)行施工建成。通常情況下，錘擊樁機(jī)械工作面的地基承載力要控制在80kpa以上，靜壓樁機(jī)械工作面地基承載力要控制在120kpa以上。

2、管樁處理工作面可通過(guò)灰土墊層的方式使工作場(chǎng)地保持平整，以便于進(jìn)行樁帽作業(yè)。在進(jìn)行路基施工時(shí)，要綜合考慮排水方面問(wèn)題，將橫坡設(shè)置在管樁機(jī)械工作面場(chǎng)地中，防止工作面存在積水，另外要將調(diào)坡土方的厚度適當(dāng)減少。

3、施工機(jī)械工作面整平高程控制。管樁機(jī)械工作面不僅要達(dá)到承載力的要求，而且要對(duì)其整平高程進(jìn)行合理控制。原地面高程就是管樁施工的整平高程，不過(guò)部分低填路段具有較小的填土高度，施工人員需要對(duì)管樁整平高程進(jìn)行綜合考慮，使路基工作區(qū)的深度與設(shè)計(jì)要求相符，確保路面結(jié)構(gòu)層的厚度。相比于路面設(shè)計(jì)標(biāo)高，管樁的整平高程要低出2m—2.3m左右。

三、PC管樁施工工藝

在進(jìn)行PC管樁軟基施工時(shí)，首先要將準(zhǔn)備工作做好，其中包括技術(shù)準(zhǔn)備、機(jī)械準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備以及人員準(zhǔn)備等多個(gè)方面，準(zhǔn)備工作完成以后進(jìn)行測(cè)量放線，并定位管樁。然后安裝樁尖，在吊裝完插樁以后，適當(dāng)調(diào)整其垂直度。在完成壓樁以后，需要復(fù)核其垂直度，并繼續(xù)施壓。在接樁和壓樁過(guò)程中，需要測(cè)量其貫入度，在完成送樁以后壓樁終止。

1、技術(shù)方案確定

在處理市政道路軟土地基時(shí)，施工方案的確定需要綜合考慮工程造價(jià)、施工工期、軟土特性以及土層厚度等因素。當(dāng)前，處理軟土地基常用技術(shù)有以下三種，一是路基換填法，二是粉煤灰碎石樁，三是排水固結(jié)法。如果施工路段具有較大的軟基范圍，假如采用換填法路基加固，施工成本會(huì)因挖方量過(guò)大而大幅增加；假如使用排水固結(jié)法，盡管其具有較低的造價(jià)和較好的處理效果，不過(guò)該技術(shù)施工周期長(zhǎng)，會(huì)造成施工工期的延長(zhǎng)；假如使用粉煤灰碎石樁方式，其具有較快的施工速度和成熟的施工工藝，但是當(dāng)軟土層超過(guò)12m時(shí)，路基質(zhì)量很難控制，另外具有較高的施工成本。相比上述技術(shù)，預(yù)應(yīng)力PC管樁因其特有的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于軟土地基施工中，其具有較高的承載力、較快的施工速度以及較低的造價(jià)成本等特點(diǎn)。

2、樁位放樣。即在現(xiàn)場(chǎng)做好場(chǎng)地的整平后，進(jìn)行場(chǎng)地測(cè)量，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求做好布樁圖的繪制，之后，聯(lián)系施工圖進(jìn)行放樣處理，使用全站儀對(duì)路基邊樁以及樁位中心做好確定之后放樣，使用消石灰作為中心的十字線標(biāo)志，并做好相關(guān)保護(hù)工作。在此過(guò)程中，測(cè)量人員需要嚴(yán)格按照要求做好放樣記錄的填寫，并在經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格之后正式施工。

3、樁機(jī)就位。對(duì)于場(chǎng)地內(nèi)部表土，先進(jìn)行一定的試壓處理，以此保證地基目前承載力能夠?qū)κ┕ひ筮M(jìn)行滿足，否則，則需要通過(guò)整塊鋼板鋪墊或者換填的方式進(jìn)行處理。在樁機(jī)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)之后，則需要對(duì)設(shè)備的不同部件做好檢查，在保證其運(yùn)轉(zhuǎn)具有安全以及正常特征的基礎(chǔ)上聯(lián)系打樁順序做好裝機(jī)設(shè)備的調(diào)整以及對(duì)位。

4、壓樁施工。在正式壓樁之前，需要通過(guò)鋼絲繩的應(yīng)用綁住樁身，以單點(diǎn)的方式進(jìn)行起吊，之后將樁機(jī)移入調(diào)平，并通過(guò)經(jīng)緯儀的應(yīng)用對(duì)其垂直度做好檢查，在保證管樁垂直度以及位置都能夠滿足要求后再進(jìn)行壓樁。在插入第一節(jié)管樁時(shí)，需要保證其方向以及位置的正確性，即先將樁身打下，做好檢查糾偏工作，在必要情況下，可以將其拔出重打。在群眾施工中，為了避免土體受到擠壓隆起，而對(duì)周圍的建筑造成破壞，在進(jìn)行沉樁之前，則可以充分聯(lián)系樁的長(zhǎng)短、密集程度以及規(guī)格對(duì)成樁順序進(jìn)行正確的選擇。

5、接樁及焊接施工。當(dāng)靜壓首節(jié)樁同地面距離在0.5-1m之間時(shí)，需要做好原樁節(jié)同新接樁節(jié)軸線的觀察與控制嗎，保持兩者具有一致的特征。之后，對(duì)樁接頭位置進(jìn)行清理，并避免樁端間發(fā)生錯(cuò)位情況。為了做好焊接變形的控制、對(duì)接樁時(shí)間進(jìn)行縮短，則需要同時(shí)使用2臺(tái)焊接機(jī)以對(duì)稱的方式施焊，并做好焊接變形情況的控制，保證焊縫能夠具有飽滿的特征，在完成樁節(jié)焊接施工之后，及時(shí)做好焊渣的清除。

6、PC樁帽施工。在完成樁施工之后，則要報(bào)請(qǐng)監(jiān)理對(duì)施工情況進(jìn)行驗(yàn)收，并做好復(fù)合地基的承載力檢測(cè)，在經(jīng)過(guò)檢測(cè)合格之后再進(jìn)行施工。在具體施工中，首先要以管樁為中心開(kāi)挖一個(gè)1.5m×1.5m×0.3m的正方形基坑，并按照設(shè)計(jì)鋼筋籠放入到土模當(dāng)中，之后再使用商品混凝土進(jìn)行澆筑。在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，要保證振搗工作的密實(shí)性，尤其是PC預(yù)應(yīng)力管需要振搗到位。四、質(zhì)量控制要點(diǎn)

1、配樁及垂直度控制。在對(duì)深層軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，由于單個(gè)管樁較長(zhǎng)，單節(jié)管樁長(zhǎng)度在6-12m之間。對(duì)此，則需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖當(dāng)中樁基深度進(jìn)行組合，并在具體施工中以焊接法進(jìn)行接樁處理，保證相鄰接頭位置具有1m以上的錯(cuò)開(kāi)距離。

2、擠土效應(yīng)危害的降低。在一般情況下，在施工當(dāng)中并不能夠完全消除預(yù)制樁的擠土效應(yīng)，即只能夠通過(guò)一定技術(shù)手段的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)該效應(yīng)危害的降低。具體措施有：第一，使用預(yù)鉆孔壓樁，或者通過(guò)二次送樁方式對(duì)擠土效應(yīng)進(jìn)行降低；第二，在施工中對(duì)間隔跳打法或者先長(zhǎng)樁、后短樁的施工方式進(jìn)行應(yīng)用；第三，做好打樁順序的科學(xué)安排，即先在施工中做好四周PC預(yù)應(yīng)力管樁的設(shè)置，先進(jìn)行靠近建筑一例管樁的施工，后進(jìn)行遠(yuǎn)離建筑管樁的施工；第三，通過(guò)塑料排水板的應(yīng)用對(duì)部分超空隙水壓力進(jìn)行消除，以此對(duì)擠土效應(yīng)存在對(duì)周邊建筑的影響進(jìn)行消除。

3、質(zhì)量預(yù)控制。在施工活動(dòng)開(kāi)展之前，需要對(duì)施工班組的人員素質(zhì)以及技術(shù)水平進(jìn)行摸底，保證相關(guān)技術(shù)人員都具有相應(yīng)的上崗證以及技術(shù)資格證，并做好分包隊(duì)伍資質(zhì)情況的核查。同時(shí)，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)以及管理人員統(tǒng)一做好安全以及質(zhì)量的技術(shù)交底工作，并做好施工指導(dǎo)，如果在施工中發(fā)現(xiàn)施工方式不能夠滿足工程施工規(guī)范要求，則需要及時(shí)指出以及解決，以此對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行保證。

4、焊接質(zhì)量控制。在PC管樁施工中，焊接質(zhì)量是重點(diǎn)的施工環(huán)節(jié)，在具體進(jìn)行接樁時(shí)，需要保證上下樁節(jié)具有焊接牢固的特征，按照分層的方式開(kāi)展工作。在做好上節(jié)樁方向找準(zhǔn)之后，則需要在坡口圓周位置以對(duì)稱的方式焊接6個(gè)點(diǎn)，并按照對(duì)稱的方式進(jìn)行點(diǎn)焊，保證其層數(shù)在2層以上。在完成焊接處理之后，使接頭自然冷卻，避免出現(xiàn)以水進(jìn)行冷卻的情況。同時(shí)要做好檢查，保證焊縫不存在氣孔以及夾渣等缺陷。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在目前市政道路施工中，軟土地基比較常見(jiàn)，對(duì)施工進(jìn)度造成一定影響。施工單位在市政道路軟基處理中要對(duì)PC管樁應(yīng)用技術(shù)加強(qiáng)研究，對(duì)工藝流程嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)重點(diǎn)環(huán)節(jié)全面把握，使市政道路工程質(zhì)量進(jìn)一步提高。