塑料套管（PTTC）樁施工技術(shù)研究

張貴舟

摘 要：目前，PTTC樁因具有承載力強(qiáng)、施工質(zhì)量容易控制、整樁質(zhì)量較高、軟基處理效果好等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用，其主要采用單壁螺紋塑料套管使外部螺紋和附近土體的摩阻效果得到提升，從而增強(qiáng)其承載力。本文對(duì)PTTC樁的施工工藝進(jìn)行研究，并將其應(yīng)用于實(shí)際工程中，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：PTTC樁;施工技術(shù);預(yù)應(yīng)力

中圖分類號(hào)：TU753.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2018）32-0125-03

Construction Technology of Plastic Casing Pile（PTTC）

ZHANG Guizhou

（Fujian Julong Construction Engineering Co.， Ltd.，Xiamen Fujian 361000）

Abstract： At present， PTTC pile is widely used because of its strong bearing capacity， easy control of construction quality， high quality of the whole pile and good treatment effect of soft foundation. It mainly uses single-wall threaded plastic casing to enhance the friction effect of external threads and nearby soil， thereby enhancing its bearing capacity. In this paper， the construction technology of PTTC pile was studied and applied to practical projects， and good economic and social benefits had been achieved.

Keywords： PTTC pile;construction technique;prestressed

軟基的處理方式主要是剛性復(fù)合地基處理方法，常用的有預(yù)應(yīng)力預(yù)制薄壁管樁、現(xiàn)澆混凝土管樁、水泥土攪拌樁等。這些樁大都具有較強(qiáng)的剛性，能有效地對(duì)復(fù)合地基進(jìn)行加固處理，具有處理深度較深、工期較短的優(yōu)勢(shì)。但是，也存在明顯的不足，首先是處理成本較高，其次是處理質(zhì)量無法得到保證，容易出現(xiàn)工后沉降等問題。此時(shí)，可以使用塑料套管樁（PTTC樁）對(duì)軟基進(jìn)行處理。從設(shè)計(jì)角度來看，采用此樁的原因是：根據(jù)此段路基的軟基特點(diǎn)，PTTC樁能達(dá)到軟基處理的要求，PTTC樁的套管表面帶有螺紋，具有較大的樁側(cè)摩擦阻力和承載力，而且塑料套管、少量的鋼筋及混凝土總體造價(jià)較低，并且對(duì)橋頭跳車現(xiàn)象提供了新的解決方案，同時(shí)對(duì)工程質(zhì)量可以加強(qiáng)控制，解決了資金造價(jià)問題。

1 工藝原理

PTTC樁是單壁螺紋塑料套管現(xiàn)澆混凝土樁（Plast ic Tube Cast - in- place Conceret Pile）的簡(jiǎn)稱，總體上可以劃分為預(yù)制樁尖、單壁螺紋塑料套管及樁帽等多個(gè)部分，其屬于一種較為先進(jìn)的地基處理方法，一般需要先把塑料套管打入地基內(nèi)，并使用混凝土澆注成樁，然后澆注樁帽等形成一個(gè)較為完善的樁承式剛性樁復(fù)合地基[1]。在實(shí)際項(xiàng)目中，一般使用PVC塑料套管，并利用C30混凝土進(jìn)行澆筑。管外徑16cm的樁體、蓋板尺寸為Φ50cm×20cm;管外徑20cm的樁體、蓋板尺寸為Φ60cm×20cm。PTTC樁的具體原理為：首先將塑料套管逐個(gè)打入持力層內(nèi)，然后開挖蓋板土模，并對(duì)鋼筋籠、蓋板配筋等進(jìn)行設(shè)置;然后使用C30混凝土進(jìn)行澆筑處理，等到樁身的混凝土滿足強(qiáng)度條件之后，可以在蓋板頂敷設(shè)水平加筋體。經(jīng)過上述處理之后，就能得到一個(gè)完整的塑料套管樁樁承式加筋路堤系統(tǒng)[2]，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 工藝流程

套管樁尖連接→移動(dòng)樁機(jī)→將套管插入沉管→樁機(jī)挺桿垂直度調(diào)整→加壓和振動(dòng)沉管至設(shè)計(jì)標(biāo)高→輕振邊拔管→移至下一根樁位→統(tǒng)一澆筑混凝土樁身與樁帽，具體見圖2。

3 操作要點(diǎn)

3.1 施工準(zhǔn)備

3.1.1 機(jī)械設(shè)備。在整個(gè)施工過程中，首先需要準(zhǔn)備好需要使用的各個(gè)機(jī)械設(shè)備，并保證各個(gè)設(shè)備的質(zhì)量可靠、性能較高、功能完善，確保各個(gè)設(shè)備在施工過程中保持平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)。

樁機(jī)可以使用插板機(jī)。如果選擇使用振動(dòng)沉管機(jī)械，需要保證鋼套管的直徑比單壁螺紋塑料套管高1cm左右。同時(shí)，還需要對(duì)樁機(jī)機(jī)架高度與鋼套沉管長(zhǎng)度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，一般保證其高于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)6～8m。樁機(jī)機(jī)架需要設(shè)置一定的刻度，單位一般是米，便于對(duì)沉管數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。

3.1.2 場(chǎng)地準(zhǔn)備。施工過程中需要保證場(chǎng)地的平整性，并在路基沉樁施工位置的兩側(cè)3m內(nèi)設(shè)置一個(gè)墊層，一般使用厚度為200mm的碎石[3]。此外，為了確保施工場(chǎng)地中沒有水分，需要設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)。在整個(gè)場(chǎng)地中，必須清除所有的障礙物，確保沒有雜質(zhì)存在。采用合理的保護(hù)方式對(duì)鄰近沉樁周圍的管道等進(jìn)行保護(hù)，避免引起其他問題。

3.1.3 技術(shù)準(zhǔn)備。在施工前，必須全面了解施工圖紙和設(shè)計(jì)文件，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙畫出施工區(qū)域內(nèi)的套管樁布樁圖，根據(jù)布樁圖對(duì)施工區(qū)域和樁位進(jìn)行放樣，并灑上石灰線、插入竹竿。同時(shí)，需要了解該區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)、水文情況。

3.2 制作樁尖

需要使用C30鋼筋混凝土來制作樁尖，在使用塑料套管接頭時(shí)要保證其具有較高的完整性。

3.3 試樁

試樁是一項(xiàng)重要的工作，也是沉樁前必須完成的過程?；诖诉^程能對(duì)樁機(jī)配重、沉樁壓力等參數(shù)進(jìn)行確定，確保各個(gè)參數(shù)都在合理范圍內(nèi)。

3.4 鉆機(jī)就位、對(duì)中

需要對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行就位，然后進(jìn)行對(duì)中處理，也就是對(duì)沉管進(jìn)行調(diào)整，使其與地面保持垂直，如果無法保證垂直也需要將其偏差控制在1%以內(nèi)。

3.5 放置套管、靜壓振動(dòng)沉管

首先，需要基于加固樁長(zhǎng)對(duì)套管進(jìn)行切割處理，切割完成后將其與樁尖進(jìn)行連接，并保證連接的可靠性。然后，將套管放入鋼管內(nèi)，并將套管內(nèi)的樁尖和樁位保持一致，在沉管過程中必須保持樁機(jī)的穩(wěn)定性。沉管速度通?？刂圃?m/min左右，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高之后進(jìn)行抬架，并保證原地留振高于10s，使樁尖進(jìn)入持力層的部分高于樁徑的1.5倍，并注水對(duì)塑料套管進(jìn)行保護(hù)，注水的最終深度應(yīng)達(dá)到管口標(biāo)高以下500mm。之后，根據(jù)貫入度控制以及樁長(zhǎng)等設(shè)計(jì)打設(shè)深度，一般需要進(jìn)行試樁，得到貫入度的相關(guān)指標(biāo)。在實(shí)際施工過程中，如果發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件有悖于先前得到的地質(zhì)報(bào)告，一般需要依據(jù)灌入度控制的打設(shè)深度來進(jìn)行操作。

3.6 拔管

拔管一般需要保持勻速進(jìn)行，速度控制在0.8～1.0m/min[4]，避免出現(xiàn)反插的情況。拔管完成后，還要以相同的方式對(duì)其他樁位進(jìn)行處理。

3.7 抽水、截管和檢查套管的深度

進(jìn)行抽水和截管處理后，檢查套管深度，通常套管留設(shè)超出樁帽底標(biāo)高150mm。在整個(gè)過程中，需要保證套管具有較高的清潔度。因此，要對(duì)其中的雜物進(jìn)行處理，然后采用薄膜等方式封住管口。

3.8 樁帽基礎(chǔ)開挖、模板安裝

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（或方孔）[5]。其中，樁帽外模板主要使用土模，也可以使用專用的成品塑料蓋板模。當(dāng)選擇前者時(shí)，需要先根據(jù)樁帽大小挖掘土?？樱缓笤谄涞撞吭O(shè)置墊層并得到土模。當(dāng)選用后者時(shí)，只需要將其固定在塑料管的頂部位置即可。

3.9 放置鋼筋籠

樁帽鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，長(zhǎng)度一般設(shè)置為3.5m，制作完成后將其放置在塑料管內(nèi)，然后使用短鋼筋等對(duì)其進(jìn)行固定。鋼筋籠超出樁頂22cm，與蓋板底、頂層配筋連接，保護(hù)層采用砂漿墊塊控制，保護(hù)層厚度不小于25mm。

3.10 澆筑混凝土及檢測(cè)

①將蓋板底層、頂層鋼筋、連接鋼筋進(jìn)行放置和連接。

②開始澆注混凝土，并持續(xù)進(jìn)行振搗。

③一段時(shí)間之后，檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度，如果滿足條件可以進(jìn)一步檢測(cè)成樁質(zhì)量。

4 其他注意事項(xiàng)

①PTTC樁使用了PVC塑料套管，外徑不超過16cm，另外還需要滿足一定的強(qiáng)度條件，確保混凝土的澆注過程不會(huì)對(duì)其造成明顯的影響。

②考慮到施工的效率問題，需要將打設(shè)套管與混凝土的澆筑過程分開完成，采用這種方式還能保證混凝土澆筑過程的連續(xù)性。此外，由于套管為空，便于檢測(cè)打設(shè)深度，這使得整個(gè)過程的監(jiān)督與管理能得到更好地控制，提升了施工質(zhì)量。

③施工中需要先將套管連接樁尖，然后把套管放置到打設(shè)機(jī)械沉管底部之后開始打設(shè)，這樣可以確保樁體和大樁尖之間銜接的可靠性。

④澆筑過程中使用的是細(xì)石混凝土，需要確定其坍落度，使混凝土流動(dòng)的通暢性能滿足要求。此外，澆注時(shí)還需要利用小型加長(zhǎng)振搗棒持續(xù)振搗，保證澆筑質(zhì)量。

⑤套管混凝土樁單樁極限承載力需要達(dá)到一定的條件，其中28d與90d單樁分別需要達(dá)到140kN與180kN的承載力，這樣才能滿足實(shí)際的施工要求。

5 結(jié)語

施工中使用靜壓沉樁施工方式具有噪聲小、施工進(jìn)度快、操作簡(jiǎn)便和污染小等方面。利用該方式施工的具體過程是先沉套管，后澆筑樁身混凝土現(xiàn)場(chǎng)。PTTC樁的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在承載力強(qiáng)、施工質(zhì)量容易控制、整樁質(zhì)量較高、軟基處理效果較好等方面。相對(duì)于傳統(tǒng)的振動(dòng)沉管現(xiàn)澆混凝土樁，PTTC樁采用了單壁螺紋塑料套管，顯著增強(qiáng)了其承載力，能提升施工的質(zhì)量。此外，本技術(shù)可以先成批打設(shè)套管，再成批灌注混凝土，施工進(jìn)度易于控制，施工進(jìn)度較快。同時(shí)，這種技術(shù)還具有較強(qiáng)的適用性，可以根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件對(duì)樁長(zhǎng)等進(jìn)行調(diào)整，使其能滿足實(shí)際的施工要求。

參考文獻(xiàn)：

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[5]龔錦林，楊進(jìn)，鄧奇春，等.深厚軟基路堤塑料套管樁處理固結(jié)及沉降規(guī)律[J].公路工程，2013（3）：112-116.