探析微型鋼管在公路工程中的運(yùn)用

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1地形地質(zhì)

映汶公路K41+721~K41+760段，路基右側(cè)靠山左側(cè)臨河（岷江，長(zhǎng)江支流）。受地震影響，河床被山體垮塌體壓縮，過水?dāng)嗝鏈p小流速激增，導(dǎo)致該段路基受到嚴(yán)重沖刷，在設(shè)計(jì)人員調(diào)查時(shí)，已出現(xiàn)局部失穩(wěn)的現(xiàn)象，嚴(yán)重危及車輛同行安全。該段路基地質(zhì)情況較為單一，因地震導(dǎo)致路基側(cè)山體松動(dòng)垮塌，表層覆蓋層結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，在風(fēng)化和雨水的作用下，碎落垮塌較為嚴(yán)重，震后經(jīng)過一個(gè)雨季，上邊坡已相對(duì)穩(wěn)定，原路基外側(cè)（臨河一側(cè)）為大量松散塊碎石及塊碎石土垮塌堆積體。

2方案選擇

方案選擇的內(nèi)容包括現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，地震災(zāi)后恢復(fù)重建工程時(shí)間緊迫的要求和災(zāi)后重建資金的合理有效使用等方面。該段路基處于高山河谷地段，施工工作面極為狹窄，在處治施工的同時(shí)還要盡可能的保障映汶公路通行，不適合采用需要大型機(jī)械設(shè)備的處治方案；同時(shí)需要考慮的重要因素還有緊迫的時(shí)間和如何最有效的利用寶貴的災(zāi)后重建資金，就需要考慮選擇的處治方案兼有施工靈活便捷和投資小的特點(diǎn)。經(jīng)過設(shè)計(jì)人員大量的方案比選，得出的結(jié)論是鋼管樁能同時(shí)滿足施工作業(yè)面狹窄、施工進(jìn)度快投資省以及處治效果較好等要求，因此，最終確定采用微型鋼管樁作為該段路基處治的首選方案。

3方案設(shè)計(jì)

3.1設(shè)計(jì)原理及思路

微型鋼管樁在工程實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)樁的分布形式相對(duì)比較認(rèn)可的分類有三種，一是獨(dú)立體系，樁體之間相對(duì)獨(dú)立，其受力是通過樁體間土體相互傳遞；二是平面桁架體系，與獨(dú)立體系的最大區(qū)別在于樁體頂端通過系梁等相互橫向連接形成具有整體性的結(jié)構(gòu)體系；三是空間桁架體系，即在平面桁架體系基礎(chǔ)上將多排已經(jīng)橫向連接的樁體彼此間連接，即增加了大多數(shù)樁體的約束方向。不同體系的特點(diǎn)決定其適用范圍，本段處治根據(jù)地形地質(zhì)特點(diǎn)，選用平面桁架體系。該段路基外側(cè)臨河，地形呈狹窄帶狀，若布置單排樁體，雖有利于施工作業(yè)面的展布，但單排樁間間隙較大，路基荷載主要由樁體承擔(dān)。因此在初擬平面布置時(shí)，在有限的地形條件下交錯(cuò)布置兩排，縱向樁間距減小且樁頂用系梁連接，則路基傳遞的荷載由樁及樁間土體復(fù)合結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)，其受力性能和支擋能力大幅度提高。

3.2材料

要求用系梁連接，則路基傳遞的荷載由樁及樁間土體復(fù)合結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)，其受力性能和支擋能力大幅度提高。

3.3設(shè)計(jì)、施工要點(diǎn)

（1）鋼管樁樁體采用無縫鋼管，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為21.8m，型號(hào)為127mm×6.5mm，每節(jié)鋼管長(zhǎng)6～8m,鋼管之間采用內(nèi)套管焊接，焊口應(yīng)飽滿。內(nèi)套選用電焊鋼管，型號(hào)為108mm×4mm，長(zhǎng)度為1200mm，搭接長(zhǎng)度為600mm。鋼管樁內(nèi)及其外環(huán)狀間隙填充M30水泥砂漿。（2）鋼管外表面先除銹，然后進(jìn)行鍍鋅防腐處理，再對(duì)鋼管進(jìn)行焊接，并沿管長(zhǎng)方向按3m間距設(shè)置船型架立筋，沿管壁設(shè)置3段，各架立筋之間互成120°。環(huán)形鋼管壁上按120°夾角均勻鉆孔（每排1個(gè)孔），以利于砂漿填充鋼管外側(cè)巖土體孔隙，排間距15cm，視現(xiàn)場(chǎng)施工條件孔徑為12～16mm；最后對(duì)樁內(nèi)外灌注砂漿。（3）采用機(jī)械鉆進(jìn)成孔，成孔直徑φ168mm。采用先插管后壓漿法。插管時(shí)，應(yīng)注意將鋼管置于鉆孔中間，以保證鋼管樁保護(hù)層的厚度均勻；壓漿用細(xì)砂水泥砂漿，灰砂比1:1，水灰比1:0.5；灌漿壓力應(yīng)根據(jù)施工工藝及實(shí)際工況進(jìn)行調(diào)整。（4）相鄰鋼管樁之間頂端采用φ20鋼筋點(diǎn)焊接連接后，樁頂上部澆筑厚度為80cm的C25混凝土，以使鋼管樁形成整體。同時(shí)應(yīng)對(duì)邊坡進(jìn)行拋石處理，拋石應(yīng)采用粒徑大于1m，材質(zhì)堅(jiān)硬水穩(wěn)性能好的大塊石。

4結(jié)語

微型鋼管樁在災(zāi)后恢復(fù)重建中的使用，在施工工期、成本控制及完成后的使用功能等方面都取得了較好的效果，也較好的應(yīng)對(duì)了災(zāi)后恢復(fù)重建工作的特點(diǎn)和需求。通過這一工點(diǎn)的實(shí)踐及后期的總結(jié)，我們有理由相信微型鋼管樁在類似項(xiàng)目和工點(diǎn)具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

作者：羅振 單位：中冶賽迪建筑市政設(shè)計(jì)有限公司