PHC管樁在沿海灘涂區(qū)地基處理上應用

劉佳賀

（中鐵二十二局集團有限公司哈爾濱鐵路建設集團 黑龍江哈爾濱 150001）

1 PHC管樁的特點

PHC管樁由樁身、樁尖和樁帽3部分組成，樁身和樁尖預先在廠家按一定的規(guī)格尺寸生產(chǎn)好，樁帽按照設計綁扎鋼筋，一般利用混凝土在施工現(xiàn)場澆筑。施工時，用壓樁機在平整好的場地上采用靜壓的方法把管樁壓入地基。預應力管樁具有較高的強度，其與樁帽和地基土共同構成整體的復合地基，達到提高地基的承載能力，加固地基，降低沉降量的目的。

2 工程概況

惠州港荃灣港區(qū)純洲作業(yè)區(qū)鐵路連接線位于廣東省惠州市惠陽區(qū)東南部的大亞灣石化區(qū)。連接線自惠州港貨物支線K5+100處接軌，區(qū)間路基長0.387km，處于沿海灘涂區(qū)。路堤最高填筑高度為4.08m。路基地基采用樁網(wǎng)復合地基處理，基床表層厚度0.5m，采用A組填料，地層厚度1.0m，路基基底采用B組填料，總厚度1.5m。根據(jù)鐵路規(guī)范要求地基基本承載力≥0.15MPa，工后沉降≤30cm。

該段地層從上至下依次為：第四系人工回填層、第四系海陸交互相沉積層（淤泥：層厚1.2m～21.6m）、沖洪積層、白堊系凝灰?guī)r層。地表海水和地下水對混凝土結構具有硫酸鹽侵蝕，環(huán)境破壞等級為H2。按照設計要求路基基礎采用管樁進行處理。

地基處理采用（預應力高強混凝土）PHC500AB型管樁，樁徑0.5m，壁厚12.5cm，混凝土強度等級C80。設計單樁承載力特征值為350kN。本工程路基地基處理管樁共3190根，樁體構造及其配筋、樁體強度等滿足設計要求。預制管樁依據(jù)《鐵路混凝土工程施工技術指南》鐵建設【2010】241號《鐵路混凝土結構耐久性設計規(guī)范》（TB10005-2010），選用抗腐蝕的水泥和摻合料。管樁處理范圍為路基邊坡以內(nèi)基底范圍，設計管樁間距為1.6m。

3 壓樁施工

3.1 施工機械

采用斯巴達YZY800型液壓式壓樁機，主機總質量190t，最大壓樁力8000kN。該機械為新型施工機械設備，設有邊壓功能，避免了錘擊法管樁插打時震動大、噪音大的缺點，是新型的環(huán)保施工機械設備，該設備操作簡單，維修方便且具有較高的機械化程度，施工作業(yè)速度快[1]。

3.2 施工工序

具體施工工序如下：原始場地清理→樁位測量放樣→靜壓樁機就位→管樁起吊就位→壓入第一節(jié)管樁→管樁接頭焊接→繼續(xù)壓入下一節(jié)管樁→靜壓樁機移位→樁頭孔口覆蓋。

3.3 試樁

施工前按照設計單位的地質資料及參考以往該地區(qū)管樁施工經(jīng)驗，全面了解掌握地層情況，制定完善的壓樁的施工工藝和質量保證措施。試壓樁一般≥3根。根據(jù)本管段路基情況，在每隔100m在適當位置進行試壓樁，掌握并記錄下管樁壓入速度、壓力值、樁長及承載力等參數(shù)。委托具有相應資質的檢測安慰進行樁基礎靜荷載檢驗工作。施工現(xiàn)場采用砂袋加型鋼靜壓荷載，觀察、測量樁的承載力情況、變形情況。檢測合格后由檢測單位出具承載力試驗合格報告。經(jīng)試樁完成后根據(jù)靜壓試樁數(shù)據(jù)確定樁長進行合理管樁配樁，然后進行大面積壓樁施工。

3.4 壓樁

根據(jù)檢測單位試樁數(shù)據(jù)，對管樁長度進行施工配樁，以免造成浪費。當打入深度≥24m時，配樁≤3節(jié)管樁；當打入深度＜24m時，配樁≤2節(jié)管樁；當打入深度＜12m時，配樁采用1節(jié)管樁。管樁從生產(chǎn)廠家利用汽車運至施工現(xiàn)場樁機附近，再利用樁機自身配有的起重裝置將管樁吊入夾持器中，通過夾持油缸將管樁從側面夾緊，然后使壓樁油缸伸程，把管樁壓入土層中。壓樁過程中要認真記錄好管樁入土深度和壓力表讀數(shù)的關系，以判斷管樁壓入質量和承載力。如管樁打入深度不夠，可壓至管樁頂離地面0.5～1m左右，利用焊接法進行管樁接樁[2]。

3.5 接樁

接樁焊接時，由兩名焊工同時進行，以保證焊接樁成為直線。管樁焊接施工時焊工必須按照技術規(guī)程的要求進行，焊接第一層時，要適當加大電流，加大熔深，焊縫要求連續(xù)、飽滿。焊完第一層后及時清理焊渣，再焊第二層，焊縫接頭錯開，直至焊接完成。嚴禁焊接完成后立即壓樁。接樁完成后，焊接接頭自然冷卻時間≥10min，然后涂刷防腐材料。完成接樁后，管樁壓至設計高程后，移機進行下一根管樁施工。管樁頂部用砂袋或木板覆蓋，防止雜物落入管樁孔內(nèi)。

3.6 樁帽及系梁施工

管樁全部壓入檢測合格后，進行分里程區(qū)域進行樁頭開挖，按照設計樁頂高程進行測量，對個別超出標高的管樁進行切割，切割到位后進行管樁樁芯灌注。孔內(nèi)灌滿強度等級C40混凝土，摻入適量的混凝土膨脹劑，保證密實性；并在樁頭按照設計插入深入樁帽的連接鋼筋。與樁帽相連的樁頭頂面深入樁帽≥5cm。樁帽及系梁采用C50鋼筋混凝土現(xiàn)場澆筑，樁帽尺寸為1m×1m×0.4m，樁帽之間采用系梁連接，系梁尺寸為0.5m×0.4m。樁帽及系梁澆筑利用混凝土輸送泵車進行澆注，澆筑完成后利用人工灑淡水進行養(yǎng)生，待樁帽系梁達到設計強度時，按照設計要求進行樁間土回填；并利用小型夯機人工對樁間土進行夯實，達到設計標準。

4 質量控制與檢驗

壓樁施工嚴格按《先張法預應力混凝土管樁》（GB13476-2009）和《復合地基技術規(guī)范》（GBT50783-2012）進行，需滿足以下質量要求：

（1）混凝土防腐性應滿足抗腐蝕要求，嚴格控制管樁生產(chǎn)用混凝土水灰比0.26～0.30之間，水泥用量≥500kg/m3；加入超細摻合料，增強管樁密實度；

（2）壓樁施工前利用水準儀確定地面標高，在管樁上用記號筆作上記號，壓樁過程中進行量測，動態(tài)檢查壓樁深度；

（3）預應力管樁接樁宜采用焊接接頭，焊條采用E43，焊縫厚度為10mm，焊接層數(shù)應≥3層，焊縫飽滿，外觀符合二級焊縫的質量要求，焊接質量100%保證，加大質量監(jiān)督管理；焊縫做防腐處理；

（4）為防止地下水從預應力管樁內(nèi)孔腐蝕焊接接頭，孔內(nèi)應填滿強度等級C40混凝土，摻入適量的混凝土膨脹劑，保證密實性；

（5）采用閉口樁尖，防止水進入樁腔內(nèi)。

5 施工注意事項

（1）壓樁施工前應對現(xiàn)場的地質情況了解清楚，同時應做好機械設備的檢查工作，保證設備正常運轉，以免影響施工進度。

（2）壓樁過程中，應隨時觀察管樁的垂直度，若有偏差，應及時進行糾偏。

（3）杜絕有裂紋的管樁，盡量采用長樁減少樁之間的接口。

（4）液壓油管及壓力表等應按時進行定期標定，及時檢修保養(yǎng)，以減少測量誤差及質量事故的發(fā)生。

（5）壓樁過程中易產(chǎn)生擠土效應，導致管樁間距超出設計規(guī)定間距，現(xiàn)場施工技術人員應經(jīng)常對其復核。

（6）壓樁施工前應制定好施工專項方案，對壓樁順序、靜壓樁機行走路線、管樁的堆放，質量控制措施、可能出現(xiàn)問題的應急處理等方面作出實際可行的方案。

6 結束語

綜上所述，通過本工程的管樁施工經(jīng)驗和總結，PHC管樁處理沿海灘涂區(qū)軟土路基可以有效減少工后沉降、地區(qū)適應性強，并且施工周期短、簡便，可縮短工期，對工期緊張的工程非常實用，有著良好的經(jīng)濟效益，并保證了工程質量，具有廣泛的推廣應用前景。

[1]徐培軍.靜壓預應力混凝土管樁處理高速公路軟土地基施工技術[J].鐵道建筑，2008（07）：62～63.

[2]劉堂輝.預應力管樁在客運專線軟土路基中的應用[J].鐵道建筑，2007（03）：63～65.