管桩在桥台台背软基处理中的技术应用

2015-08-26 215 0

  在当今社会,随着国家对高速公路网建设规划的进一步细化,高速公路建设步伐越来越快,工期紧、任务重、质量要求高是现阶段高速公路建设的特点。一个高速公路项目,建设周期短已经成为众所周知的一个现实,然而,在建设实施中,除了要考虑雨天、台风等不利天气的影响外,还要考虑某些不利地质的额外影响,如软基桥台的处理等,因此,在这样的特殊背影下,某些常规的软基处理方式已经不再适用,需要寻求另一种可行的、实用的软基处理方式,在这种情况下,预应力砼管桩便悄然从建筑工程的应用进入高速公路建设领域,成为高速公路后期进行软基处理的一种新应用模式。
 
  在肯定这种预应力砼管桩种种应用优势的同时,它的昂贵使用成本便成为这种软基处理方式的一种缺点,由于使用成本高,而工程建设又倡导成本节约。因此,对于这种桩体,我们在使用上,便会多了一些考虑,非万不得已、非特殊部位、非工期之紧,一般不轻易采用。由于桥梁桥台在整个工程众多施工项目中。对地基要求相对要高,对此,大多项目在处理该桥台台背软基基础时,便采用了预应力砼管桩进行处理。下面,本人将结合自身岗位实践,从质量控制的角度出发,为大家浅谈一下。预应力砼管桩在高速公路桥台软基基础处理中,是如何时行质量控制的。
 
  1预应力砼管桩桩体特点
 
  对于预应力砼管桩的具本控制要求,目前我们交通部暂时还没有一套自已的行业标准,只能暂时参照建设部现有的几套技术标准进行现场控制。
 
  根据国家标准GBT13476-1999《先张法预应力混凝土管桩》的相关规定,预应力砼管桩因其在预制生产时施加预应力值的不同,及设计抗裂弯矩、极限弯矩的不同,又将它分为“A类”、“B类”、“AB类”以及‘℃类”四种类型。下面,就让我们先来了解一下它的一些结构特性吧。
 
  单桩承载力高,桩身混凝土强度等级为C80,具有高强性能,ψ600的预应力砼管桩的单桩允许承载力达到2500~3200KN。可作为高速公路桥涵结构物处的软基处理。
 
  抗弯性能好。预应力砼管桩选用高强度、低松驰的阴螺纹钢筋作为预应力主筋,使桩身具有较高的预压应力,其抗弯、抗裂性能良好,预应力砼管桩有卓绝的贯人性能,能穿透密实的砂层,能适应复杂的环境与地理条件。
 
  质量稳定可靠。由于采用工厂预制的生产方式,能利用先进的工艺和设备,质量容易控制,产品质量容易保证,且成桩质量监测方便。
 
  应用范围广。桩身耐防腐性能好,规格长度容易调整,使设计选用范围广,容易布桩,对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强。
 
  施工速度快,工期短。P预应力砼管桩在工厂商品化生产,能按施工要求及时供桩,施工前期准备时间短,一般能缩短工期1~2月。
 
  2预应力砼管桩工艺技术要求
 
  在了解了预应力砼管桩的桩体特点及结构性能之后,那么,在进行管桩施打时我们应注意哪些事项,哪些具体要求呢?
 
  在每一处管桩正式开工前,应按不少于1%的工程桩数量且不少于3根的数量进行试桩。试桩桩位应选在地质勘探孔附近,且试桩的长度及地质条件应具有代表性。
 
  管桩施打前,应在桩身上划出以米为单位的长度标记。并按从下至上的顺序标明桩的长度,以便观察桩的入士深度及记录每米沉桩锤击数。施打时,应由专职施工员及时准确地填写施工记录表,并经驻地监理验证签名后方可作为有效的施工记录。
 
  管桩施打时,应按以下原则确定施打顺序:若桩距离周围建筑物较远、施工场地较开阔时,宜从中间向四周进行;若桩的其中一侧靠近建筑物时,宜从毗邻建筑物一侧开始由近及远的进行。另外,选桩时应根据试桩的长度,宜先选长后选短。
 
  当管桩需要接长时,其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.5~1.0m,且任一单桩接头的数量不宜超过4个。
 
  当管桩采用焊接连接的接长时,焊接层数不得少于2层,内层焊渣必须清理干净后方能施焊外一层,且焊缝应饱满连续。焊好的桩接头应待自然冷却后方可继续锤击,自然冷却时间不宜少于8分钟,严禁用水冷却或焊好即打。
 
  当桩达到收锤标准而尚存有较长的桩长时,外露部分应进行切割。桩头的切割宜采用锯.桩器进行,严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。为了避免因碰到地下孤石而致使打人困难,应在每根管桩的第0,管节配备桩尖,以确保管桩的顺利施打。桩尖宜采用钢板制作,其规格及类型应根据地质条件及设计要求选用,建议使用封口型桩尖(十字型或圆锥形)。
 
  收锤标准应满足设计要求,即以进入桩端持力层2m、最后贯人度不得超过80cm/10击为控制标准(锤击能宜采用锤重2.5t,冲程0.8~12m)。用于施打预应力混凝土管桩的桩机可根据PHC桩的设计长度与施工成本,结合实际现场地质情况选用。目前,管桩施打的方式主要有锤击式和液压式两种。而具体采取何种形式。应根据地质条件予以选用。在选择桩锤时,必须充分考虑桩的形状、尺寸、重量、人士长度、结构形式以及土质、气象等条件,并掌握各种锤的特性。桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力,包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。如果桩锤的能量不能满足上述要求,则会引起桩头部的局部压曲,难以将桩送到设计标高。
 
  在进行锤击沉桩时,因地层较软,初打时可能下沉量较大,宜低锤轻打,随着沉桩加深,沉速减慢,起锤高度可渐增。在整个打桩过程中,要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩受到偏心锤打,以免管桩弯扭破坏。打桩较难下沉时,要检查落锤有无倾斜偏心,特别是要检查桩垫桩帽是否合适。如果不合适,需更换或补充软垫。每根桩宜连续一次打完,不要中断,以免难以继续打下。
 
  预应力砼管桩混凝土强度宜超过80%时才能吊装,吊装有两种方法:当桩长大于13m的预应力砼管桩宜采用支点法,两支点设在离桩两端0.21L处;当桩长不大于13m时,可采用直接进行水平起吊,采用专用吊钩钩住管桩两端内壁直接进行水平起吊。预应力砼管桩强度达到100%时方可运输,桩在运输过程中支承应满足堆放的要求,并且要绑扎牢固。预直力砼管桩堆放场地要坚实平整,且最下层要在两支点下放垫木,且垫木支撑点应在同一平面上。本工程预应力砼管桩的堆放层数不得超过四层。预应力砼管桩的吊装、运输及堆放过程中应轻起轻放,应避免振动、碰撞、滚落。
 
  3预应力砼管桩质量检测要求
 
  一般情况下。在施工完每一处预应力砼管桩后,应按设计要求进行以下几个方面的检测:
 
  须进行单桩荷载试验3根,及复合地基堆载模拟试验2点,其承载力要求分别为:单桩承载力不得小于500KN,复合地基承载力不得小于300Kpa。
 
  须进行高应变无破损检测及低应变无破损检测,其检测频率需视各个项目的合同协议书或习惯而定,一般为:高应变检测0.5%,低应变检测5%。
 
  当管桩生产数量达到30000延米时,须作为一个检验批随机抽取2根管桩委托具有相应检测资质的检测单位进行“抗裂弯矩”及“极限弯矩”两项指标的试验,外径为40cm管桩的具体要求为,A类管桩:抗裂弯矩≥52KN·m;极限弯矩≥77KN·m;B类管桩:抗裂弯矩≥75KN·m;极限弯矩≥135KN·m。
 
  4结束语
 
  由上述可知,预应力砼管桩,作为一种高速公路软基处理方式,由于汇集了其它软基处理方式的所不具有的众多优点,在未来将会演变成这一软基处理领域的主要地位。由于未来发展方向的明确性,为了更好地对它施工质量、技术性能进行科学管理。本人建议,在工程管理日臻规范的环境下,在有可能的条件下,我们公路建设领域,应该拥有一套自已的可适用于公路工程、具有施工指导意义的预应力砼管桩施工规范,以区别于建筑工程的技术规范,让预应力砼管桩的设计、施工及使用在高速公路领域中发挥它更为重要的作用。

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