徐 昕

蘭州博文科技學(xué)院 甘肅蘭州 730101

某工程全線樁板式路基共計(jì)12.3km，17 段，樁板式路基每一節(jié)段的跨徑為6m，下部采用先張法預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)（C80）混凝土管樁，通過錘擊法將混凝土管樁打入原地面（原地面以下的管樁型號(hào)為PRC- I500AB，原地面以上的柱型號(hào)為PHC500AB）[1]。上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制的混凝土板，標(biāo)準(zhǔn)板厚260mm、加腋板厚500mm，吊裝后通過現(xiàn)澆濕接縫的方式連接成一個(gè)整體。

1 樁板式路基適用范圍及優(yōu)點(diǎn)

（1）適用于環(huán)保要求高的部位。樁板式路基相比較常規(guī)路基具有占地面積小，減少了道路和取土場(chǎng)的大開挖，降低了對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。路基施工過程中需修建便道，且一般路基的邊坡坡率為1∶1.5，按照路基填筑高度8m 計(jì)算，坡頂?shù)狡履_的水平距離為12m，樁板式路基征地時(shí)只需考慮梁板的投影面積即可，減少了征地面積。

（2）適用于改擴(kuò)建工程。樁板式路基具有沉降小、穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)，改擴(kuò)建工程中在不阻斷交通的前提下直接進(jìn)行拼寬施工。常規(guī)路基需要交通導(dǎo)改、開挖臺(tái)階、鋪設(shè)土工格柵等工序進(jìn)行拼寬，工序繁多、復(fù)雜，且拼寬后存在沉降的風(fēng)險(xiǎn)[2]。

（3）投入機(jī)械少。樁板式路基的預(yù)應(yīng)力管樁和預(yù)應(yīng)力梁板均在預(yù)制場(chǎng)模筑（半成品）后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝即可。常規(guī)路基施工需要將筑路材料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，采用壓實(shí)機(jī)械將其分層碾壓密實(shí)。

（4）工程造價(jià)低。通過人、機(jī)、料、法、環(huán)等方面對(duì)樁板式路基與常規(guī)路基進(jìn)行了工程造價(jià)分析，分析結(jié)果顯示前者相比較后者工程造價(jià)減少20%[3]。

2 樁板式路基工程的施工簡(jiǎn)述

樁板式路基是通過橋梁工程演變而來的一種路基結(jié)構(gòu)形式，其主要的組成部分是管樁和預(yù)制的梁板，通過現(xiàn)澆混凝土將其連接在一起承受上部交通運(yùn)輸帶來的荷載。樁板式路基的管樁施工有兩種形式：第一種是利用旋挖鉆成孔，放入鋼筋籠現(xiàn)澆成樁；第二種是利用壓樁機(jī)將預(yù)制的管樁緩慢打入孔內(nèi)，上下相鄰兩節(jié)管樁采用焊接的方式固定。兩種形式均通過樁體四周的摩阻力來抵抗垂直方向的荷載。本工程樁板式路基的下部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制管樁，按照設(shè)計(jì)圖紙深度采用壓裝機(jī)打入原地面以下，通過梁板預(yù)留孔后澆C50 補(bǔ)償收縮混凝土與預(yù)制板實(shí)現(xiàn)固結(jié)。

3 樁板式路基工程的施工工藝

3.1 施工準(zhǔn)備

（1）施工前認(rèn)真檢查所以機(jī)械設(shè)備的性能，確保施工過程中運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

（2）管樁質(zhì)量要求：正式打入前選定具有代表性的路段開展試驗(yàn)段施工，打入過程中打樁機(jī)輸出給管樁的壓力不得超過混凝土強(qiáng)度的50%，管樁錘擊1500 次以內(nèi)不得發(fā)生破損。

（3）壓樁機(jī)選型：壓樁機(jī)選型時(shí)充分考慮地質(zhì)條件和錘重。錘的重量按照樁基重量的0.5 倍考慮，樁長(zhǎng)20m，樁徑500mm，壁厚100mm 的重量為67kN，錘擊重量按為33.5kN。

（4）樁帽選擇：樁帽為圓桶形，套在管樁頂部，長(zhǎng)度控制在40cm，樁帽內(nèi)徑不宜過大，比管樁外徑略大1～2cm。樁墊選用硬質(zhì)圓木，直徑大于樁徑10cm，厚度控制在15～20cm。錘墊采用橡膠疊加制成，厚度控制在10cm。

3.2 錘擊貫入

（1）壓樁機(jī)停放在樁位附近后進(jìn)行微調(diào)，將管樁提起，對(duì)準(zhǔn)放樣好的樁位，然后安裝樁帽、樁墊及錘墊。開始錘擊時(shí)每10 錘量測(cè)一次入土深度，并與試驗(yàn)段參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。

（2）因地表為虛土，剛開始打入時(shí)下沉量較大，發(fā)生偏位的概率較大。為防止擊打過程中出現(xiàn)偏位，將落錘高度調(diào)低，使其勻速進(jìn)入。管樁打設(shè)過程中測(cè)量人員隨時(shí)復(fù)核樁體豎直度，出現(xiàn)偏差后立即停止，指揮作業(yè)機(jī)械扶正。

3.3 接樁與焊接

兩節(jié)管樁的連接采用焊接的形式，焊接處拉拔強(qiáng)度不得低于樁體混凝土強(qiáng)度。當(dāng)管樁打入至距離原地面1m處停止，安裝導(dǎo)向箍，壓樁機(jī)將另一節(jié)管樁吊起后緩慢放入導(dǎo)向箍?jī)?nèi)，焊接前先將兩節(jié)管樁外漏部位的鋼筋表面雜質(zhì)進(jìn)行清理，焊接時(shí)在兩節(jié)管樁處進(jìn)行點(diǎn)焊，焊點(diǎn)控制在6～8 個(gè)，拆除導(dǎo)向箍，按照焊接的寬度、厚度進(jìn)行施焊，焊接完成后應(yīng)充分冷卻后再進(jìn)行下一道工序。

3.4 停止沉樁和截樁

3.4.1 停止沉樁

對(duì)于停止沉樁可用兩種方式來判定：第一個(gè)是管樁按照設(shè)計(jì)圖紙要求達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，即可停止錘擊；第二個(gè)是管樁打入一定深度后，錘擊多組無法下沉，邀請(qǐng)相關(guān)人員對(duì)樁體進(jìn)行承載力檢測(cè)（采用最后3 組，每組擊打10次，樁體打入深度預(yù)判地基承載力），承載力滿足設(shè)計(jì)要求且各方同意后，即可停止錘擊。

3.4.2 截樁

打設(shè)管樁過程中如遇到管樁無法打入，需要截樁時(shí)，應(yīng)采用專業(yè)的電動(dòng)鋸樁器。如現(xiàn)場(chǎng)沒有電動(dòng)鋸樁器時(shí)，可先將導(dǎo)向箍卡在截樁位置，然后用小型風(fēng)鎬或人工將其混凝土鑿除，用液壓鉗將管樁鋼筋截?cái)唷２坏貌捎么箦N橫向敲擊管樁，可能會(huì)造成被截?cái)辔恢孟虏康幕炷了缮?，影響整體施工質(zhì)量。

3.5 現(xiàn)澆接樁施工

3.5.1 支撐系統(tǒng)安裝

支撐系統(tǒng)利用抱箍法將其固定牢固，先確定抱箍位置，在管樁四周設(shè)置一圈橡膠墊，然后安裝抱箍，嚴(yán)禁抱箍直接與管樁接觸。抱箍與管樁之間設(shè)置一道橡膠圈有助于增大摩擦力，同時(shí)也可保護(hù)管樁不受破壞，確保管樁外觀質(zhì)量?？v梁采用型鋼，在支點(diǎn)附近焊接加勁肋，為防止型鋼傾覆，設(shè)置拉桿系統(tǒng)來保障型鋼相對(duì)位置不變并緊靠管柱。

3.5.2 抱箍及橫梁安裝

抱箍安裝前先在地面上將其進(jìn)行連接，所有螺栓穿入后帶上螺帽，將螺帽與螺母擰至齊平即可，然后將抱箍整體吊裝套在管樁上，抱箍與管樁之間的縫隙用木屑進(jìn)行臨時(shí)緊固。起吊后在抱箍連接繩子，用于控制抱箍方向，防止抱箍撞擊管樁或安全爬梯。起吊至管樁頂部后由工人手扶進(jìn)行安裝，緩慢放入管樁指定位置，然后對(duì)抱箍進(jìn)行緊固，抱箍緊固時(shí)應(yīng)對(duì)稱擰緊，不對(duì)稱緊固螺栓會(huì)造成受力體系不均勻，承受上部荷載時(shí)抱箍可能會(huì)滑落。抱箍安裝完成后，在牛腿上放置砂筒，然后安裝工字鋼。

3.5.3 現(xiàn)澆接樁施工方法

（1）鋼筋籠加工與安裝。鋼筋籠在工廠進(jìn)行集中加工，并懸掛標(biāo)識(shí)標(biāo)牌，采用自卸車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。鋼筋籠底部焊接厚5mm 的填芯混凝土托板，所有鋼筋籠主筋均與底板焊接，填心混凝土托板安裝前涂刷一層水泥漿。根據(jù)計(jì)算，確定鋼筋籠與管樁頂面相交位置，在此交接面上施焊鋼筋籠定位筋，定位筋架在管樁上，定位鋼筋籠標(biāo)高。在鋼筋籠進(jìn)入管樁部分上緣設(shè)一道圓形砼墊塊，每道3 個(gè)。

（2）外套鋼管與膠條安裝。根據(jù)測(cè)量放出外套鋼管安裝標(biāo)高，采用汽車吊吊運(yùn)配合人工安裝，套管采用M20六角螺栓與PRC 管樁固定，管底將管壁與管樁端板進(jìn)行焊接，頂部按設(shè)計(jì)安裝橡膠條。

（3）面板吊運(yùn)、安裝。所有梁板按照安裝的位置不同，可分為Ⅰ號(hào)板、Ⅱ號(hào)板、Ⅲ號(hào)板、Ⅳ號(hào)板，Ⅰ號(hào)板、Ⅱ號(hào)板、Ⅲ號(hào)板為工廠集中預(yù)制，Ⅳ號(hào)板為現(xiàn)澆濕接縫，寬度0.3m，Ⅰ號(hào)板、Ⅱ號(hào)板寬度為2.7m，屬于異形板，中間板厚為26cm，兩端板厚為50cm，Ⅲ號(hào)板寬度為1.325m，厚度為50cm?；炷撩姘逶趶S區(qū)內(nèi)預(yù)制完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，采用與板長(zhǎng)度相同或長(zhǎng)于板的車輛運(yùn)輸，車上應(yīng)設(shè)有專用支架。運(yùn)輸過程中易選用較為平整的線路，合理控制車速，嚴(yán)禁突然剎車及猛打方向，對(duì)板的邊角進(jìn)行保護(hù)，板與板之間設(shè)置一定厚度的稻草或麻絮，防止運(yùn)輸途中發(fā)生碰撞。施工現(xiàn)場(chǎng)存放梁板時(shí)應(yīng)設(shè)置指定的存放位置，并進(jìn)行硬化。運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后，采用吊車將其吊起，在存放區(qū)支墊10cm 厚的方木，間距控制在2m，板的疊加高度不得超過3 塊，且疊加時(shí)在同一位置設(shè)置方木，防止產(chǎn)生偏壓，導(dǎo)致梁板受力不均勻，造成表面裂縫。

安裝順序：Ⅰ號(hào)板→Ⅱ號(hào)板→Ⅲ號(hào)板→Ⅳ號(hào)板。其中Ⅱ板為最重板，單塊Ⅱ板重約29.484t，考慮吊車站位在施工便道之上，單幅梁板安裝跨徑為橋面板寬度12.74m，擬采用2 臺(tái)25t 吊車進(jìn)行梁板吊裝。預(yù)制板預(yù)留6 個(gè)吊裝孔，吊裝采用整體吊裝架進(jìn)行吊裝，吊裝架上設(shè)置6 個(gè)吊點(diǎn)，正好與預(yù)制板預(yù)留的6 個(gè)吊裝孔對(duì)應(yīng)布置，保證預(yù)制板在起吊時(shí)各個(gè)吊點(diǎn)處垂直受力，有效防止吊索的受力不均現(xiàn)象，確保吊裝過程受力均勻。

3.5.4 梁板吊裝

準(zhǔn)備工作就緒后，將鋼絲繩通過吊環(huán)與梁板固定，緩慢提升吊鉤，待鋼絲繩逐漸收緊后觀察鋼絲繩受力是否一致，檢查無誤后緩慢提升梁板到指定高度，吊裝過程中應(yīng)勻速緩慢起吊，梁板應(yīng)遠(yuǎn)離其他結(jié)構(gòu)物50cm 以上。

3.5.5 對(duì)位

梁板吊裝至被安裝位置時(shí)緩慢降落，下降至1m 時(shí)由人工手扶安放，緩慢下降至已安裝完成的支座上，測(cè)量人員復(fù)核位置，準(zhǔn)確無誤后拆除吊鉤及鋼絲繩。

3.5.6 現(xiàn)澆接樁施工

現(xiàn)澆接樁混凝土采用料斗進(jìn)行澆筑，施工前先清除料斗表面的的雜物，將混凝土放入料斗內(nèi)，吊車將料斗吊裝至現(xiàn)澆連接處，開啟放料口進(jìn)行放料，采用插入式振搗棒進(jìn)行振搗，當(dāng)混凝土面上升至與路基面板頂面相平時(shí)停止?jié)仓?/p>

4 施工注意事項(xiàng)

（1）當(dāng)管樁吊起，樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位緩慢下降到達(dá)指定位置后，先將落錘提升至0.8～1.0m 位置錘擊管樁1～2次，樁尖進(jìn)入土體10cm 后用兩臺(tái)全站儀呈90°夾角布設(shè)，校核樁位的豎直度，偏差控制在±0.5%以內(nèi)[4]。錘擊開始時(shí)應(yīng)勻速、緩慢擊打，打樁機(jī)錘擊10 次，管樁下沉量控制20mm 以內(nèi)，當(dāng)打入1m 后落錘高度適當(dāng)提升，打樁機(jī)錘擊10 次，管樁下沉量控制在35mm，打設(shè)過程中隨時(shí)復(fù)核管樁的豎直度，存在偏差后立即校正。

（2）當(dāng)管樁打入較厚的軟弱層時(shí)，如淤泥、回填松軟的軟弱土層，應(yīng)嚴(yán)格控制管樁的下沉速度，采用空錘的方式打設(shè)，錘高控制在20cm 以內(nèi)，管樁內(nèi)存在水貨淤泥時(shí)應(yīng)在樁身上設(shè)置排水孔。如遇到黏土或粉質(zhì)黏土?xí)r，采用連續(xù)擊打的方式打入，盡量減少停機(jī)時(shí)間。

（3）兩節(jié)管樁采用焊接的形式連接，管樁表面的預(yù)埋件表面桿件整潔，上下節(jié)之間的間隙要用鐵片墊實(shí)焊牢；焊接時(shí)應(yīng)按多層施焊的措施，減少焊縫的變形，焊縫應(yīng)連續(xù)、飽滿，完成后自然冷卻一定時(shí)間開始繼續(xù)沉樁，接樁處入土前，要對(duì)外露鐵件，進(jìn)行打磨并涂刷防腐漆。

5 結(jié)語

樁板式路基施工工藝具有占地面積小、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、施工效率高、成本低等特點(diǎn)在公路工程建設(shè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，其發(fā)展前景必然會(huì)帶動(dòng)公路交通行業(yè)的飛速發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了公路沿線經(jīng)濟(jì)的提升。