預(yù)應(yīng)力管樁是工廠化制造的水泥制品，具有生產(chǎn)工藝穩(wěn)定、樁體質(zhì)量可靠、樁身混凝土強(qiáng)度高、耐錘打性好、貫穿能力強(qiáng)、單樁承載力高、單樁承載力價(jià)格便宜等特點(diǎn)。另外，還因其對(duì)不同地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)、施工速度快、工期短、施工現(xiàn)場簡潔、成樁質(zhì)量監(jiān)測方便，因而在世界各國得到了廣泛應(yīng)用。在國內(nèi)的華南及華東地區(qū)預(yù)應(yīng)力管樁正被廣泛應(yīng)用于工民建、港口、碼頭、水利建設(shè)中。在高速公路軟土地基處理中，預(yù)應(yīng)力管樁也開始被 

　　引人。對(duì)于深度20m以上的軟基處理，管樁具有一定的優(yōu)勢(shì)，由于其樁身質(zhì)量可靠，可克服水泥攪拌樁在大深度條件下的質(zhì)量不穩(wěn)定、施工困難等缺點(diǎn)。 

　　1試驗(yàn)段概況 

　　廣梧高速公路穿越廣闊的水網(wǎng)地區(qū)，沿線地質(zhì)情況復(fù)雜，軟土層厚薄不均，一般在6～14m，最大厚度大于30m。拼接工程軟基處理除要滿足現(xiàn)有《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》外，還應(yīng)相應(yīng)提高路基沉降的控制標(biāo)準(zhǔn)。為減小新老路基沉降差的產(chǎn)生，采取預(yù)應(yīng)力 

　　管樁和水泥攪拌樁技術(shù)對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。在廣梧高速公路馬安至河口段K12+488.5～K12+597進(jìn)行管樁復(fù)合地基試驗(yàn)。試驗(yàn)段長148.5m。試驗(yàn)區(qū)域分為四段，各段試驗(yàn)內(nèi)容詳見表1。 

　　2管樁施工 

　　管樁直徑30cm，壁厚7cm，間距2m，正方形布置，樁長15m。管樁采用柴油錘打樁機(jī)施工，為了減小擠土效應(yīng)，可以采取設(shè)置豎井、隔樁跳打等措施。管樁樁頂設(shè)置一個(gè)正方形托板，托板長度為lm，厚度0.35m，配2層φ8@100×100鋼筋網(wǎng)層，硅標(biāo)號(hào)C20。托板頂鋪設(shè)碎石墊層，碎石墊層頂面鋪設(shè)1層鋼塑復(fù)合土工格柵或土工格柵。 

　　2.1原材料控制 

　　2.1.1管樁 

　　表1管樁復(fù)合地基試驗(yàn)內(nèi)容

　　⑴管樁采用專業(yè)廠家生產(chǎn)，規(guī)模、型號(hào)符合設(shè)計(jì)要求，注意收集廠家每批材料出廠合格檢測報(bào)告，并采用回彈儀進(jìn)行樁身檢測。 

　?、聘鶕?jù)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行配樁，為減少接頭數(shù)量，樁基處理深度>24m，不超過3節(jié)樁組合；樁基深度<24m，不超過2節(jié)樁組合。 

　?、瞧囘\(yùn)輸時(shí)用長掛車，樁的懸臂不超過lm。汽車運(yùn)輸時(shí)應(yīng)分層疊放并錯(cuò)位而置，不超過5層。在工地堆放時(shí)，必須選擇密實(shí)平整的場地或墊木支承，堆高不應(yīng)超過5層。 

　　2.1.2鋼筋對(duì)托板混凝土所用鋼筋檢驗(yàn)合格后方可使用。 

　　2.1.3碎石、砂對(duì)托板混凝土所用的碎石、砂檢驗(yàn)合格后方可使用。 

　　2.2施工過程質(zhì)量控制 

　　2.2.1施工方法與施工流程 

　?、殴軜妒┕ぃ汗軜妒┕げ捎渺o壓法或錘擊法。施工流程如下： 

　　清表整平→樁位放樣→機(jī)械就位→經(jīng)緯儀調(diào)整垂直度→施工第一節(jié)樁→起吊第二節(jié)樁→電焊接樁→檢查焊接質(zhì)量和垂直度→施工第二節(jié)樁→重復(fù)前面的工藝直至設(shè)計(jì)標(biāo)高→檢查整樁質(zhì)量→管樁托板模板制作安裝→綁扎托板鋼筋、現(xiàn)澆混凝土、養(yǎng)護(hù)→報(bào)驗(yàn) 

　　樁位放樣：根據(jù)設(shè)計(jì)文件和技術(shù)交底所確定的坐標(biāo)控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行樁位放樣，采用經(jīng)緯儀或全站儀定出樁位。用消石灰作出樁位的圓形標(biāo)記，圓心位置用小木樁標(biāo)記，并注意保護(hù)所作標(biāo)記； 

　　起吊：用鋼繩綁住樁身兩點(diǎn)或兩頭勾吊，并在吊裝過程中輕吊，管樁就位時(shí)將樁對(duì)準(zhǔn)同形樁進(jìn)行插樁； 

　　壓樁/打樁：將樁身小心移入樁機(jī)，然后調(diào)平樁機(jī)，開動(dòng)縱橫兩向油缸移動(dòng)樁機(jī)調(diào)整對(duì)中，同時(shí)利用相互垂直的兩個(gè)方向經(jīng)緯儀檢查垂直度。第一節(jié)樁土30～50cm后檢查和校正垂直度，垂直度控制在0.5%以內(nèi)，開動(dòng)壓樁裝置，記錄壓樁時(shí)間和各壓力表讀數(shù)，保持連續(xù)壓樁并控制壓樁速度l～2m/min，橋頭段應(yīng)控制在0.5～1m/min，最大壓樁力不得大于單樁強(qiáng)度的豎向承載力設(shè)計(jì)值。為防止壓樁機(jī)械對(duì)已壓樁樁頭的破壞，樁頂高程應(yīng)低于地面10cm。 

　　打樁：樁的打入初期要徐徐試打，在確認(rèn)樁的中心位置及角度無誤后，再轉(zhuǎn)為正式打入。在軟土層中打樁，應(yīng)徐徐將錘放上樁頂，直至樁自沉到某一深度不動(dòng)為止，再使樁中心不偏移地徐徐打入。當(dāng)要求管樁打穿淤泥層進(jìn)入持力層至少0.5m時(shí)，應(yīng)通過試打確定停打標(biāo)準(zhǔn)。 

　　接樁及焊接要求：接樁時(shí)其樁頭應(yīng)高出地面1m左右；接樁前下節(jié)樁的樁頭加上定位板，然后將上節(jié)樁吊放在下節(jié)樁端板上，依靠定位板將上下樁接直，其錯(cuò)位偏差不應(yīng)大于2mm；上下樁如有空隙，用楔形鐵片全部墊實(shí)焊接牢固；管樁焊接之前，上下端表面用鐵刷清理干凈，直至其坡口處刷出金屬光澤；焊接時(shí)應(yīng)分層焊接，在坡口四周先對(duì)稱點(diǎn)焊6點(diǎn)，焊接由兩個(gè)焊工對(duì)稱進(jìn)行；焊接層數(shù)不得小于2層，層間焊皮要清理干凈，焊縫應(yīng)達(dá)到二級(jí)焊縫要求；焊接好的樁接頭應(yīng)自然冷卻，冷卻時(shí)間至少5～9min，嚴(yán)禁用水冷卻。 

　　送樁：送樁前用水準(zhǔn)儀確定地面標(biāo)高，在送樁桿上作記號(hào)，送樁過程中進(jìn)行跟蹤，動(dòng)態(tài)檢查送樁深度。送樁器下端宜設(shè)置樁墊，樁墊厚度均勻并與樁頂全斷面接觸。終止壓樁（打樁）：正常情況按設(shè)計(jì)壓樁力送樁，達(dá)到設(shè)計(jì)高程后持荷（正常壓力）10min且每分鐘沉降量不超過2mm后方可結(jié)束送樁。在同一地質(zhì)類型的地段，若出現(xiàn)靜壓力顯著增加或送樁時(shí)靜壓力顯著減小等異常情況，需暫停施工并及時(shí)報(bào)告監(jiān)理，分析和找出原因后 

　　提出處理措施。截樁：如需截樁，應(yīng)有確保截樁后管樁質(zhì)量的措施，嚴(yán)禁使用大錘硬砸，應(yīng)先將不需要截除的樁身端部用鋼箍包緊，然后沿鋼箍上沿鑿槽打穿后，用錘打下，用氣割法切斷鋼筋。 

　?、仆邪迨┕?nbsp;

　　施工工藝：下承層平整、夯實(shí)→模板安裝→鋼筋制安→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)。模板可以采用木模或鋼模板，混凝土采用商品混凝土或現(xiàn)場拌制。

　　2.2.2施工質(zhì)量控制 

　　管樁施工過程中質(zhì)量控制要點(diǎn)如表2[3]。 

　　2.2.3成品質(zhì)量檢驗(yàn) 

　　⑴樁間距：采用尺子測量樁間距。抽查2%。 

　?、茦俄敇?biāo)高：采用水準(zhǔn)儀測量樁頂標(biāo)高。抽查2%。 

　　⑶樁長：①施工記錄法:根據(jù)旁站觀測和施工記錄檢查樁長。②錘球法。利用系有鐵錘的皮尺或鋼尺放入管樁內(nèi)測量樁的長度。當(dāng)未設(shè)置樁頭時(shí)應(yīng)扣除估計(jì)的土塞長度。 

　?、葮渡硗暾裕孩倩鶚斗瓷洳ǚㄔ囼?yàn):目的是普查樁身結(jié)構(gòu)完整性，并為靜載試驗(yàn)或高應(yīng)變動(dòng)力試樁提供依據(jù)。還可用于檢查接樁質(zhì)量。通常檢測頻率為30%。② 基樁高應(yīng)變法試驗(yàn):目的是檢測樁的豎向承載力和樁身結(jié)構(gòu)完整性。通常檢測頻率為10%。 

　　⑸承載力：①基樁高應(yīng)變法試驗(yàn)；②載荷試驗(yàn)，通常檢測頻率為0.5%，且每個(gè)標(biāo)段不得小于3根。 

　　3試驗(yàn)監(jiān)測 

　　在樁間土和樁承臺(tái)埋設(shè)觀測儀器，施工過程中對(duì)管樁的沉樁過程、樁體檢驗(yàn)、路堤填筑等各階段進(jìn)行資料采集和分析，為進(jìn)一步研究管樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力分擔(dān)比、沉降、孔壓變化規(guī)律等提供現(xiàn)場實(shí)測資料。 

　　3.1觀測內(nèi)容 

　　⑴土體變形的觀測，包括表面沉降、分層沉降和側(cè)向水平變形，用以分析土體變形性能的改變，并推算土體工后沉降的大小及其分布情況。 

　?、茦渡蠎?yīng)力比觀測，分別在管樁承臺(tái)和樁間土埋設(shè)壓力盒，通過現(xiàn)場測試，計(jì)算管樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比，掌握管樁復(fù)合地基中樁土荷載分配規(guī)律，進(jìn)一步分析管樁復(fù)合地基承載能力。 

　?、强紫端畨毫τ^測，在樁間土不同深度處埋設(shè)孔隙水壓力傳感器，測定在管樁沉樁和路堤填筑過程中樁間土超靜孔隙水壓力發(fā)生及其消長過程，以便計(jì)算土體的受力狀態(tài)和土體變形隨時(shí)間的發(fā)展規(guī)律。 

　　3.2儀器的布置和埋設(shè) 

　　四個(gè)試驗(yàn)區(qū)段中部各設(shè)置1個(gè)監(jiān)測斷面，用于對(duì)比不同復(fù)合地基作用下的加固效果。每個(gè)監(jiān)測斷面設(shè)置以下監(jiān)測儀器： 

　?、疟砻娉两担好總€(gè)監(jiān)測斷面設(shè)置3組表面沉降板，分別設(shè)在路中線、坡肩。每組3塊，分別設(shè)在2根樁連線中點(diǎn)處、4根樁對(duì)角線交點(diǎn)處、樁頂。 

　?、品謱映两担好總€(gè)監(jiān)測斷面設(shè)置1孔分層沉降，設(shè)在路基中線附近4根樁對(duì)角線交點(diǎn)處。 

　　⑶水平沉降管：每個(gè)監(jiān)測斷面設(shè)置2根水平沉降管，1根在2排樁之間，1根在1排樁樁頂上方。水平沉降管與施工干擾較小，主要用于卸載階段、路面施工階段的沉降監(jiān)測。 

　?、瓤讐簻y頭：每個(gè)監(jiān)測斷面設(shè)置1組孔壓測頭，設(shè)置在4根樁對(duì)角線交點(diǎn)處，沿深度每1.5m一只測頭。 

　?、赏翂毫校簩?duì)于A區(qū)、B區(qū)、D區(qū)，每個(gè)監(jiān)測斷面設(shè)置16只土壓力盒。土壓力盒分2層布置，分別在土工格柵上側(cè)和下側(cè)。每層8只土壓力盒，其中2只土壓力盒布設(shè)在2根樁的樁頂上方，6只土壓力盒布設(shè)在樁之間。C區(qū)的監(jiān)測斷面設(shè)置24只土壓力盒，土壓力盒分3層布置，分別在土工格柵上側(cè)、土工格柵下側(cè)、托板下側(cè)。每層8只土壓力盒，其中2只土壓力盒布設(shè)在1個(gè)托板上方或下方，6只土壓力盒布設(shè)在樁之間。 

　?、蕼y斜：在每個(gè)監(jiān)測斷面的坡腳附近設(shè)置一孔測斜管，測斜管進(jìn)入軟土層下面的硬土層3～4m，并且不得短于管樁長度。 

　　4小結(jié) 

　　預(yù)應(yīng)力管樁作為一種新興的樁型，被工程界所認(rèn)同，但預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,既有別于普通預(yù)制樁，是一種部分?jǐn)D土樁，易于施工、質(zhì)量控制、節(jié)省材料，又有別于鋼管樁，具有不同的側(cè)面性能，特別是外徑相同的樁，截面積大，管內(nèi)側(cè)摩阻力大，易于形成完全閉塞。針對(duì)廣梧高速公路的特殊性及重要程度，部分地段軟基處理采用控沉預(yù)應(yīng)力管樁施工，可以大大減小路基工后沉降，克服路基拼接施工新老路基的沉降差異。經(jīng)過施工總結(jié)，采用控沉預(yù)應(yīng)力管樁施工具有施工工藝可靠、施工質(zhì)量容易控制、施工便捷快速、綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理等優(yōu)點(diǎn)。特別是采用靜壓法施工，噪音小、擾民少，施工的環(huán)保效果顯著。采用控沉預(yù)應(yīng)力管樁施工，因其在軟基處理施工中良好的技術(shù)性能和工藝條件，必將在高速公路改擴(kuò)建工程中被廣泛應(yīng)用。