1 前 言
淤泥质软粘土在我国沿海平原地区分布较广 , 其特性是地基承载力低 , 稳定性差 , 在高速公路建设中 , 处理不当容易造成路堤整体失稳或产生不均匀沉降、路基下沉、路面开裂等病害。 对淤泥质软粘土地基应进行加固处理 , 其方法较多 , 本文介绍预应力管桩某工程淤泥质软粘土地基中的应用与施工。 预应力管桩原设计桩长 23.5m, 施工前进行了工艺试桩施工 , 检测其单桩极限承载力满足不了设计要求 , 后经设计将桩长调整至 32m, 满足了单桩极限承载力设计要求 , 施工后效果较好。
2 地质概况
地层自上而下依次为 : ①亚粘土 , 软塑 , 厚 2.3m; ②亚砂夹亚粘土 , 软塑 , 厚 3.2m; ③流塑淤泥质粘土 , 天然含水量为 60.4%, 厚20.2m; ④软塑亚粘土厚 19.3m; ⑤粉砂土。 地基土质较差 , 需加固处理。
3 加固措施
该段地基设计采用预应力管桩加固 , 预应力管桩直径为400mm, 壁厚 60mm 。管桩处理深度为 23.5m, 间距为 2.0m, 呈正方形布置 , 桩顶设100cm × 100cm × 35cm 的桩帽 , 并在桩帽顶面20cm 处设置一层土工格栅。设计要求单桩承载力不小于750kN 。加固后的地基形成以预应力管桩承受主要荷载的复合地基。
4 施工方案
预应力管桩从制管厂采购 , 选用液压步履式打桩机施工 , 施工顺序采取逐排单向打设 , 并由毗邻民房一侧开始向另一方打设 , 以减少管桩挤压土体对民房的影响。
5 施工机械
主要施工机具配备见表 1 。
6 施工流程
施工流程 : 场地准备→测量放样布置桩位→管桩机拼装就位→吊管桩就位并压桩施工→接桩→压到设计深度→机具移位→下一根管桩施工。
7 施工方法
（ 1 ）管桩准备。根据设计桩长、施工桩机及运输设备 , 设计管桩的分段长度。
（ 2 ）施工方法。平整场地 , 用推土机挖除表层腐植土 , 并对场地进行平整、碾压 , 局部坑洼用土回填。用石灰标出管桩位置 , 测量场地高程。
（ 3 ）压桩施工。 ①调整机身 , 保证压桩中心与桩位重合并垂直 ; ②起吊管桩就位 , 安设桩靴并压桩 ; ③压完一节管桩 , 吊上另一段管桩 , 电焊焊接两段桩 ( 管桩上下设有接桩钢箍 ), 焊缝应饱满 ; ④焊接合格后再进行压桩 ; ⑤如此循环吊桩、接桩、压桩直至加固深度 ; ⑥移动机具至下一桩位施工。
（ 4 ）桩帽施工。 管桩施工完毕后 2 ～ 3 周进行管桩单桩承载力检测 , 检测合格后进行桩帽混凝土浇筑。
8 质量控制
（ 1 ）施工前进行地质补充探勘 , 验证与设计是否相符 , 同时进行压桩试验 , 确定终止时的压桩力与单桩极限承载力的关系系数。 以终止时的压桩力来初步判断单桩极限承载力是否满足设计要求 , 并下发作业指导书。
（ 2 ）设专人负责质量监控 , 严格控制压桩速度 , 并记录终止压桩力和其它施工参数。 当终止压桩力与试桩确定的参数相差较大时 , 应分析原因 , 待查明后方可继续施工。
（ 3 ）每根桩应一次性连续压至设计标高 , 停歇时间不宜过长 , 防止因此增加压桩难度。
（ 4 ）施工地点距建筑物较近时 , 必须进行安全评估 , 避免施工对建筑物产生影响。
（ 5 ）遇 6 级以上大风不能施工。
9 参数与检测
9.1 施工参数
压桩力、计算单桩摩擦力见表 2 。
9.2 试验检测
（ 1 ） 施工完成 2 周后进行单桩承载力检测。 静载试验执行《建筑地基基础设计规范》 (GB5007-2002) 、《建筑基桩检测技术范》 (JGJ106-2003) 。 采用砂包堆载—— — 反力架装置 , 并用千斤顶加载百分表量测桩顶沉降的试验方法。
（ 2 ）采用分级加载—— — 沉降观测 , 荷载分级值为设计预估最大试验荷载的 1/10 。
（ 3 ） 采用快速维持荷载法 , 即每级荷载按 5min 、 10min 、15min 、15min 、15min 时间间隔观测一次 , 以后每 0.5h 观测一次 , 沉降稳定后再加下一级荷载。
（ 4 ）检测桩 (1 号 ) 在各级荷载作用下的沉降值见图 1 。
（ 5 ）单桩极限承载力
根据评定标准及现场试验资料判定单桩极限承载力如表3 。
从表 3 可知 , 加固后的地基承载力满足设计要求。 从表 2 与表 3 比较 , 可以看出 : 一是压桩施工终止时的压桩力较计算单桩摩擦力和单桩实际极限承载力小一些 ; 二是单桩实际极限承载力与计算单桩摩擦力相差较小。
10 总 结
（ 1 ）施工试桩在加固区内不同部位应多进行几根 , 得出的试桩参数更有指导意义。
（ 2 ） 该工程高速公路第三合同段采用预应力管桩加固软土地基 9 处 , 共 4500 根长 63000m 。 通过试验检测与比较分析 , 桩的实际承载力为施工终止压桩力的 1.30 ～ 1.56 倍 , 多数为 1.5 倍。 该类结果受地质条件的影响较大 , 因此实际施工应通过试桩确定。
（ 3 ）从在路堤填筑过程中进行的沉降观测结果看 , 预应力管桩加固的地基沉降量较小 , 沉降时间短 , 效果较好 , 对淤泥质软粘土地基的加固是一种可行的方法。
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