公路橋梁預應力高強管樁施工研究

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摘要：這些年來，社會的大力發展，加快了城鄉的建設和發展速度。如今，為了能夠更好地滿足人們日益增長的需求，公路橋梁工程的建設數量也在大大增長。并且，在這種工程的施工中，不管是施工管理工作的開展，還是相關技術的應用，都具有十分重要的作用，會直接影響到整個工程的質量。其中，預應力高強管樁施工技術的合理應用，對于公路橋梁工程的質量提高來說，具有著十分重要的意義。本文針對這部分內容進行了探討。

關鍵詞：公路橋梁工程；預應力；高強管樁；施工技術；施工管理

這些年來，時代在不斷發展，城市化的建設進程也在不斷推進。為了更好地推動社會的發展，公路橋梁的建設也在加大力度。其中，在當前社會中，為了更好地滿足人們的需求，公路橋梁工程不僅具有更加多元化功能，而且外觀造型也開始變得更加藝術化。而這對于工程的主體結構也提出了更高的要求，基礎工程的設計和施工也變得更加復雜。預應力高強管樁施工技術的應用，在這方面就具有重要的作用。

一、預應力高強管樁的優勢和應用范圍

1.應用優勢。從本質上來說，在公路橋梁的施工過程中，預應力高強管樁施工技術其實是一種比較新穎的施工技術。不過，由于這一種施工技術在具體情況中的使用時間還不是很長，所以累積的經驗也并不豐富。但是，即便這樣，這種施工技術卻也在公路橋梁的施工中發揮出了十分明顯的優勢。具體可以從以下幾點來進行分析。第一，這一技術在實際情況中的應用范圍是比較廣泛的，局限性較小。其不僅能夠在主體結構工程中得以應用，在公路橋梁工程中的邊坡錨固等較小的工程中，也可以充分地發揮出自身的作用。第二，在公路橋梁工程的施工中，若是可以合理地采用這種新穎的施工技術，那么就可以充分地節省施工材料。這樣一來，不僅能夠大大地降低公路橋梁工程的施工成本，而且還可以有效地減輕橋梁工程本身的重量，并且同時提高施工質量。這一技術所具有的這一優勢，也是其在公路橋梁工程中廣泛應用的主要原因之一。第三，這一技術的使用，可以有效地提高公路橋梁工程在抗裂、抗滑等方面的能力，而且操作起來也比較簡單和安全。第四，承載能力比較強。因為，從本質上來說，預應力樁自身是具有著較高的輕度的，所以，在使用的過程中也能夠被打入比較密實的風化層中。相對于其他的鉆孔灌注樁來說，這種預應力管樁的承載力會更高。2.具體的適用范圍。從本質上來說，這一施工技術的適應范圍是比較廣泛的。由于其所具備的特點比較突出，優勢比較明顯，在不同的地質條件中，還可以根據不同的沉樁施工工藝和設計要求來合理地調整施工操作，并且還可以進行靈活配樁，而且對于周邊建筑物也不會存在著明顯的擠土效應，不會造成不良影響。也正是因為在這些性質，所以這一施工技術可以廣泛適用于工業或者是民用建筑低承臺樁基礎當中，也可以在公路橋梁、水利等工程基礎中使用。另外，不管是在具有腐蝕作用的巖土層中，還是在堅硬的夾層中，甚至是在缺乏合適持力層的巖溶地層中，都可以使用到這一施工技術。尤其是在高速公路橋梁工程的施工中，使用這一種施工技術，不僅能夠提高樁基的承載能力，而且還可以防止樁基的橫向變形。

二、關于預應力高強管樁的具體應用情況

1.制作管樁。一般來說，這種預應力管樁的制作，通常可以采用兩種工藝手段，一是先張法，二是后張法。在國內，采用先張法來制作預應力管樁的工藝是十分常見的。這一工藝所具體包括的流程主要有混凝土的制備、鋼筋籠的制備以及預應力張拉等幾大重要環節。第一，制備契合要求的混凝土，一般來說，為了確保預應力管樁的強度，那么在選擇水泥的時候，就需要選擇強度超過42.5級的硅酸鹽水泥。并且，其他混合料的參數也需要嚴格地控制。例如，粗骨料的直徑應該控制在5～20mm之間，強度不得低于150MPa。而細骨料，則應該將其的細度控制在2.6～3.3的范圍當中，將含砂率控制在32%～36%之間。至于混凝土的坍落度，則應該控制在3～5cm之間。等到材料都準備齊全之后，再將這些材料攪拌均勻，制備出契合實際要求的混凝土。第二，制備契合要求的鋼筋籠，為了確保鋼筋籠的質量，那么在制備的時候，應該選擇預應力筋為鋼筋籠的原料，之后再將其進行高精度地切斷，之后，再采用自動滾焊切削機來進行滾焊操作，以此來完成鋼筋籠的制備工作。第三，進行布料合模這一環節，也是制作預應力管樁不可缺少的重要環節。在這一環節中，需要用到的主要儀器就是布料機。在具體操作過程中，需要將配置完成的混凝土均勻地投放到鋼模當中，并且，在操作的時候，還需要均勻地控制預應力樁的厚度。等到布料制作完成之后，再開展接下來的合模工作。第四，在張拉的過程中，所需要用到的主要工具就是千斤頂。而在進行離心成型的時候，又需要分別從低速、中速以及高速這三個順序來循序漸進地完成。一般來說，在這一環節中，通常需要根據具體的管樁要求和混凝土本身的坍落度等來控制離心成型的時間。并且，在這一環節中，還需要確保外壁具備足夠的光滑度和均勻性。第五，進行蒸壓養護這一環節中，通常包括兩個十分重要的環節，一是初級蒸壓，二是高溫蒸壓。這兩個環節所需要的溫度不一樣，蒸汽壓力也不一樣。只有完成了這兩個環節，才算是完成了管樁的制作。2.施工準備。第一，充分地做好“三通一平”的準備工作，在實際情況中，充分地做好“三通一平”的準備工作，是確保后續施工能夠順利進行的重要基礎條件。其中，這里的“三通”，其實就是指通水、通電以及通路，而“一平”，則是指平整施工場地。一般來說，在這個環節中，還可以合理地控制場地平整的區域，通常是公路橋梁工程施工范圍以外的4～6m之間。如果該地的土質比較松軟，那么還需要做好夯實處理。甚至，有時候還需要采取加固措施。只有這樣，才能夠降低不均勻沉降現象的出現概率。第二，做好放線定位工作的開展，主要包括兩個內容。一是設置樁基的軸線，二是設置水準基點。其中，在設置樁基軸線之后，還需要借助光電測距儀等其他精準性儀器來進行復測。一般來說，根據設計規范的要求，在施工現場的附近，通常需要設置8個及以上的水準基點，而且，還應該將每個基點的距離控制在15m以上。只有這樣，才能夠降低施工過程中產生的振動效應影響。3.在實際情況中的技術要點。在實際情況中，預應力高強管樁施工技術的應用，可以有兩種方式：一是錘擊沉樁，二是靜力壓樁。其中，若是采用靜力壓樁的方式，那么不僅可以減少傳統施工中的振動噪音，可以更好地達到環保要求，而且還可以確保樁體的頂部足夠完整。但是，這種方式對于施工現場的地面承載力強度卻具有著比較高的要求，而且所需要的成本也比較高，所以應用情況比較少。而錘擊沉樁施工，不僅施工效率高，而且所需要的成本也比較低，但是卻會產生振動噪音。在本文中，就主要以錘擊沉樁為例，探討了技術要點。第一，管樁的起吊，一般來說，在對預應力管樁進行起吊之前，通常還需要先核實管樁的混凝土強度，確保其能夠滿足具體的吊運要求。而且，在起吊的過程中，通常還需要設置兩個支點。如果管樁較長，可以根據具體情況來合理地增支點。另外，在搬運管樁的過程中，通常需要采用軌道平板車來進行搬運，并且，在運輸的過程中，還需要對其進行綁扎，確保穩固，確保搬運平衡。除此之外，在管樁碼放的過程中，還應該盡可能地選擇寬敞、平整并且具有良好防水能力的場地。第二，根據實際情況選擇合適的樁錘，樁錘的情況，是影響錘擊沉樁效果的關鍵因素。一般來說，為了能夠確保錘擊沉樁的施工質量，那么在選擇樁錘設備的時候，必須要嚴格地控制各項參數：需要確保其所具有的貫入度在2～4mm/擊之間；需要將樁錘對于管樁的破損率控制在1%左右；針對每一根管樁的錘擊數，應該嚴格地控制在1500～2500/擊之間。一般來說，應該盡可能地采用柴油錘來完成施工。因為這一種樁錘的速度更快，而且錘擊的能量也更大。第三，在開展沉樁操作之前，通常需要再一次嚴格地檢查相關的動力機械、樁架以及樁錘等設備，確保這些設備的質量完好，各項參數都符合相應的操作要求。在檢查過程中，一旦發現某些設備存在質量問題，則應該立即進行調整或者是更換。另外，在正式操作之前，還可以適當地使用樁錘來輕輕地錘擊管樁，以此來檢查管樁樁身是否足夠垂直、核實樁基的安裝是否合理等。等到各項準備工作都完成之后，才能夠開始真正的沉樁操作。為了確保沉樁質量，在操作的過程中，還需要注意以下幾點問題：在施工的過程中，相關的工作人員需要加強檢測，嚴格地控制樁錘和樁架的偏移程度，及時發現偏差并且及時進行調整，充分地保證成樁質量；在公路橋梁工程的施工中，如果施工現場為黏土，并且厚度還比較大，那么還需要采取有效措施來避免不均勻沉降的現象出現；在開展沉樁操作的時候，應該盡可能地采取連續施工的方式，只有這樣，才能夠充分地保證沉樁工作可以一次性完成；在施工過程中，相關的工作人員需要嚴格地遵循沉樁順序，合理地控制錘擊節奏和打樁數量，避免對周邊環境造成不好的影響；在具體的操作過程中，還應該積極地采取有效措施來避免焊縫脫焊的現象出現，確保成樁質量。

三、結語

總而言之，這些年來，城市化的建設進程在加速進行，公路橋梁工程也開始面臨著更高的要求。如今，公路橋梁工程的使用功能更加多樣，而且外觀造型也更加具有藝術性。當然，這種情況的出現，也為工程的主體結構提出了更高的要求，越來越多的超常結構開始出現在公路橋梁工程的施工中。如今，為了能夠更好地滿足公路橋梁工程的建設需求，預應力高強管樁技術開始得以應用，并且占據著十分重要的地位。

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作者:楊斌 單位:中鐵十八局集團隧道工程有限公司