高强度预应力管桩在桥梁中的运用

高强度预应力管桩在桥梁中的运用1前言经过近几年的实践，高强度预应力混凝土管桩（PHC）以其桩身混凝土强度高，适应性广，耐冲击性能好，穿透力强，具有承载力高，抗弯抗裂性能好，施工快捷、方便，质量稳定可靠，耐久性好等优点，而被广泛应用于高层建筑基础、港口、码头基础、软基处理和桥梁桩基础等工程项目。2工程概况广明高速公路西樵至更楼段K72+080歌乐村中桥位于更合镇歌乐村，跨一河沟和机耕道，与路线斜交，右交角120°

。桥位区地形比较平坦，河沟宽约15m。区域内地质粘土覆盖层较厚，且有溶沟，灰岩埋藏较深，该桥上部构造采用3x20m简支空心板，下部构造根据地质情况采用柱式墩、肋板式桥台配桩基础。桩基础原设计桥墩为1300mm、桥台为1200mm的钻孔灌注桩基础，根据地质钻孔揭露，桥位区地层岩性上部为第四系松散沉积层，下部为第三系砂岩和石灰系灰岩，部分桥墩位于岩溶发育区，包括溶洞及土洞，主要为溶洞，形态各异，大小不一，或为空洞或为半填充、全填充。该桥按原设计灌注桩基础进行施工，四台钻机在溶洞发育的0#-2#墩从2007年8月份至2007年11月份三个月时间才完成6根灌注桩，按照普通溶洞处理的方法施工，费用大，施工困难、安全不能保证，且工期紧，需对此处的桩基础采用特此的施工方法或施工工艺，经有关部门和专家共同研究决定，为节省造价，满足工期和技术要求，1#-2#墩由原设计灌注桩变更为60cm的高强砼预应力管桩（PHC桩）基础。3工程地质状况广明高速公路K72+080歌乐村中桥从详勘和施工前逐桩超前钻的地质资料看，桥位处地质条件复杂，覆盖层厚度大，溶洞发育，桥位区地层岩性上部为第四系松散沉积层，下部为第三系砂岩和石灰系灰岩，部分桥墩位于岩溶发育区，包括溶洞及土洞，主要为溶洞，形态各异，大小不一，或为空洞或为半填充、全填充。溶洞埋藏深度在22m~34m，多为2~3层溶洞，最多有6层溶洞，最高的溶洞发育有11.3m，在有的钻孔位置并有土洞伴生。4设计方案本桥梁1#-2#墩桩基础选用高强预应力混凝土管桩（PHC），直径为D=600，壁厚为130，C80高强预应力混凝土AB型管桩，单桩设计承载力为［Ｒ］＝1200kN，采用每5根高强预应力管桩代替1根灌注桩，实际奠基标高根据施工时PDA高应变试桩所确定锤击贯入度及管桩施工规范控制，且每根管桩总锤击数不宜超过2500锤，最后1m沉桩锤击数不宜超过300锤，设计接桩采用焊接，桩头锚入承台内200，在桩头内插入422,长2.0米，锚入桩内并浇C40微膨胀填芯混凝土封堵。5基桩PDA高应变动力试桩方案5.1试验依据基桩高应变动测试验依据下列中华人民共和国行业标准进行：（1）《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004）（中华人民共和国交通部发布）；（2）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）（中华人民共和国建设部发布）；（3）《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）（中华人民共和国交通部发布）；谋高（截4心滋）《港口工程肥桩基动力检测帆规程》急（距JTJ24吐9-2001扣粘）（中华人民宜共和国交通部猜发布）；康迎福（挡5伍诵）广东省桩基膊质量检测技术臣规定等相关检在测技术规定规纠范。桐烧办慢裳5.愿2防试验方法烧肌乏（无1疼稀）忽狐检测使用的仪波器设备呆本试验采姿用美料国联PDI革劳公司生产顾的胖PDA-P贷AL絮滋型打桩分析仪器。该设备将先起进而高效的微污型计算机技术孤集合成一个紧疾密的整体，拥石有自动调节、挠传感器监测显夹示、检测信号列监测显示、数疾据连续记录、捎快速打印、实遗时分析等功能识。该仪器的现学场连接图如浅图子1辅歉所示。浇芳（迅2箭节）测试方法和绘数据处理勺凳级测试前，浪在距桩顶一定碑距离（按规范惊要求）以桩中收心轴对称处，墨用螺栓安装一服对应变计和加跌速度计；试桩渔时，桩顶受重考锤打击，桩身超产生高应变沃，输PDA版垄（打桩分析仪堂）根据此时传升感器所接收到娇的信号，通过暖计算机处理，裂显示出力和速橡度随时间变化挥的时程曲线，筐并存储下来；增通询过佳CAS芬E播法（凯斯法）集计算，得出作流用于桩上的最阳大压力、最大拴拉力、最大桩辽身输入能量和佳桩身完整性参耻数值等，并实芒时显示；试验检结束后，通坡过床CAPWAP涛C效软件进行数据踩的分析处理，厦设定桩土体系写各参数进行模姑拟分析，经过通多次迭代计算她，最后得出力汤和速度的拟合读曲线、单桩极坚限承载力和侧纪阻力、端阻力颜，绘出桩侧土握阻力分布图及螺模拟静载试验促的森P-S椅给曲线（荷业载趴-铅太沉降曲线）。谋悠弦陡5.3揭苦提供的结果跨芝魂检测结束与后按规范要求或提供相应的检初测结果，可提虽供的检测结果利有：道稿馋鬼（约1棋警）基桩动测承没载力；鸽董谈旨（岔2绑叉）桩侧阻力和撇端阻力；轧预卸惑（客3暮脾）桩侧土阻力县分布图；传电拿霸（暗4愚厘）模拟静载试冒验决的恢P-S赏法曲线（荷蛮载沟-屯升沉降曲线）；怖脆床涌菜（延5沫凉）桩身质量（械桩身结构的完浴整性）。勿漏杨熔6问句预应力混凝土邪管桩的施工工净艺和施工方案根听服最6.1厘赏预应力混凝土年管桩笼蛛雀预应力管击桩所采用的所承有材料质量应动符合《公路桥抬梁施工技术规桶范》铜（烘JTJ04舰1-2000特瓦）的有关规定见，混凝土质量络控制应符合《勾混凝土质量控冠制标准》自（师GB501衫64-92值异）要求，管桩绝所采用的预应侮力纵向钢筋必软须是预应力混甲凝土专用钢棒本（代掏号裕SBPDL醋1275/1隙42奋0可），其质量应瞧符合现行行业搏标准《预应力蒜混凝土用钢棒宇》径（嘱YB/T1恩11迈庆）灰挑的规定，同时役还应满足《公利路钢筋混凝土伪及预应力混凝麦土桥涵设计规假范》乓（请JTGD济062-20撞04哭造）中对预应力纳钢筋的要求掘。腥垫预应力钢棒应爸沿管桩周围均衔匀布置，其保点护层厚度不得歇小登于仔25mm腰碍。预应力混凝阵土管桩，其质里量应符合《预忘应力混凝土管运桩》弄（盛03SG4丘09乡芹）的要求。须虫按设计图步纸要求本桥基防础采假用研C80-P霉HC-AB6傅00社灰管桩，壁愤厚晴13cm咸衔，均为优等品给，其性能满足蜜国家标准。在锯施工时要求试趋桩，采嫁用史PDA达见高应变检测技表术配合施工，铜确定最后贯入著度，确定合理哨的选锤收锤指洒标。并进行承舱载力测定（包相括恢复系数）曾。盖减景6.2闷涨工工艺飘昌匙管桩采用槽锤击贯入，锤溜击施工法施工姜管桩时，施工商由有经验的专渣业施工队伍承畏担，施工工艺宣流程如下：傻翻锣整平原地世面－施工放弱样剖—染桩机就位－吊素桩插桩－桩身芦对中调直－锤狸击沉桩－接桩宽－再锤击接桩钻－打至持力层夸－收锤－桩机煮移位进行下一搭根桩的施打。勤薯息姑6.3州域预应力管桩试创桩是看大拣（弊1游捕）施工放样戏岂临为保证施绍工放样的准确酬性颈，土模要求：援闸拖犯阵①杜放样的技术人斗员，认真学习艺和弄懂要施工究的所有图纸。惧勺瞎盖捕②炒对桩位的放样新，采用符合国豪家标准计量所任认可工的户50子纵米钢尺进行放谈样。放样时根脖据设计图纸的斑要求做出各轴似线的标志，且把做好四个角落奉，八个方位及粘通长轴的控制裁点。控制点的盏埋设牢固可靠赶，不易损坏。笔放样人中的全催站仪操作者配目备两人，一个阀测放，一个复笛核，相互交叉属，配合施工操素作。放完样后咏，通知总监办瞧进行校核。家傍捧品妇③魄桩圆心位置放湾样偏差不得大畜于范20mm伯也。困汇铜院（雕2拴滔）桩机就位街雕残检查桩机宵，确保设备正因常运转后移动狠设备就位、对寺中。本次试桩禽采摔用法HD固疑系畜列胜62涉供锤柴油打桩机驻。巧尊愤苗（真3激蚂）插桩调直谜押强首先用吊虑车取桩，起吊鹿前在桩身上划串出以米为单位馅的长度标记并布将开口桩尖焊志接到底桩上（扩短桩无桩尖）经。起吊支点宜优在桩尊端杀0.3L呼欣处，将桩掉起之后，缓缓的将参桩一端送入桩弟帽中，对位准炊确后再用全站值仪调整桩的垂狭直度，通过桩桌机倒架的旋转麻、滑动及停留帝进行调整；插陶入时的垂直度着偏差不得超菌过事0.5%暴袋，确保位置及兰垂直度符合要励求后利用桩锤气的自重将桩压狸入土中。守前靠基（秃4菊峰）锤击沉桩跟厘煤因地层较计软，初打时可剪能下沉量较大尤，宜低锤轻打崇，随着沉桩加么深，沉速减慢饿，其垂高度可而渐增。在整个躲打桩过程中，稳要使桩锤、桩演帽、桩身尽量矩保持在同一轴稿线上。必要时希应将桩锤及桩凑架导杆方向按殊桩身方向调整谅。要注意尽量归不使管桩受到远偏心锤打以免砌管桩弯扭破坏粪。打桩较难下吗沉时，要检查释落锤有无倾斜慎偏心，特别是识要检查桩垫桩恭帽是否合适。槐如果不合适，旷需要换或补充船软垫。每根桩痕宜连续一次打邪完，不要中断昨，以免难以继搅续打下。线哗磨卷（辆5马味）接桩施工店疑秩府怕①饿上、下端板应梯除污、除锈。欺坡口处呈金属湿光泽方可施焊震；则技走浓间②竖本工程为保证址接缝焊接质量苍，焊口选用自甩动焊进行焊接速；辽树堆③阔焊接时分层对料称均匀连续施赵焊犯，借投焊接道数不少泉于论２帆它道，每道焊接恒接头必须超前智引弧以免产生计缺陷，根部必密须焊透。焊接许部分不得有凹潮痕、咬边、焊孔瘤、夹渣、裂携缝等有害缺陷去。表面加强焊溪缝堆高应饱满岗。焊接后应进越行外观检查，价发现有缺陷应希返工修整，同零一道焊缝返修瑞次数不得超过租２配疏次。奶针内④蝶接桩宜设导向城箍就位上节桩起，上下应顺直演，错位偏差不奖宜大馋于搜10mm李备。焊接层数不失得少于二层，浴内层焊渣必须未清理干净后方组能施焊外一层淡。焊接时先在窄坡口圆周上对伏称点焊星４谨俯点，然后对称姻焊接，两人同宪时对角对称进奋行，焊缝应连痕续饱满，桩端拾处间隙采用厚亿薄适当、最好剧加工成楔形的接铁片填实焊牢判。尽可能缩小岸接桩时间，焊钓后自然冷却８策分钟。焊接接搞桩应按隐蔽工锁程进行验收。储贤添禽⑤客大风和雨天灭，跳堤应有可靠的防惜风至、奏填防雨措施姜，梢朋否则不得进行爬焊接施工。断朋（钓6遗养）送桩施工良送桩时，歇送桩轴线必须术与桩轴线一致乔。送桩作业必蒸须使用圆钢管饶送桩器，不以芝管桩本身作送器桩用，避免对彩管桩造成损坏羽。姜胜（迟7剑肥）收锤摧根据设计饶要求，收锤采烛用破PDA竞凶高应变确定其校单桩承载力不握小寸于芹1200K优N亮拐，以及最后三障阵（每阵十击舞）锤贯入度小耀于韵5cm列耐，以此作为收生锤标准。窄通过现场孔的试桩，本次役试桩总锤击数抓为武435吴载，最钥后昨1m跨古锤疗蹦击数及为盏90性浮。漠贯入度要娘求睛：监确最后三阵（每勤阵十击景）酒痛分别为骨：爸1.9cm,勤3.2cm,沙1.7cm慰查满足收锤最后法贯入识度牌5cm忽眨的要求。匠彩经紧PDA踩员高应变检测，透预应力高强砼副管桩估（刑PHC燃繁）的单桩承载抽力达贺到黄4602.霜6KN辱友，超过设计单强桩承载牙力摇1200K袋N滩场的要求。鲁见附件：公高应变检测基桥桩资料及初步煌结果。就各方一致会认为以最后贯改入度作为收锤彼指标可以满足姓设计和预应力绘混凝土管桩基彻础技术规程要箭求娱。起HD62洋价锤的选用及该破施工工艺和施轰工方法满足设做计和预应力混标凝土管桩基础银技术规程要求菌。窜成桩记录行超打桩过程郑中详细记录各尾种作业时间，偶如打入深度、射桩头砼破坏情戴况、桩身有无仙倾斜、惯入度眠或锤击数等。继剧蛾枕井6.4戴免通过试桩确定循的收锤标准本本桥梁中潜的其余预应力屈管桩均按试桩抢标准进行施工炼，且经著过软PDA竟桃高应变和小应屋变的检测，其指单桩承载力和装贯入度、锤击猪数等均能满足违设计和收锤标醒准，以及规范烂的要求。购召广7网形工期和费用的衬比较摆赌匠7.1禁愚工期比彩较康管按照本桥寻梁的预应力管糕桩施工情况，荣每天能够完搁成涉1第项根以上预应力岁管桩，且不需扑等待龄期，即今可进行检测后馆进行下部构造婆施工，而灌注纲桩根据正常溶膛岩地区施工，摊和参照原先该峡位置的施工情还况，每根灌注血桩施工时间均斑在半个月以上拌，还有存在不雹确定因素；且联需破除桩头和摆等待龄期进行惕检测。根据本蜓桥预应力管桩膨的施工工期，号以及原先进行讲灌注桩的工期辣测算，预应力浆管桩施工比灌果注桩施工最少尸提机前芽2义挂个倚月导搁时间，显而易追见，预应力管付桩的施工工期恼比灌注桩的施忘工工期要快得萌多。落掉辉7.2务凡费用比冬较筹品按照本桥骄的前后设计进扶行对比，原设爱计采用灌注桩渐，平均设计桩则长约汗为名38m菠轨，桩径丢为袜1.3m赴骡；根据工程预框算价格，嵌岩暗桩工程造价约诉为犬1600/m拌制，溶洞处理费寇用约棍为捞800纯判元爸/m歌勿；则每根桩的真费用为；有（蝴1600+铃800着斑）剥

×38=9盆1200愤头元才。伍惩变更后采博用预应力管桩押，搂5里教根钱D=600茶mm魂寨的预应力管桩竭代型替畏1邀拒根弃D=130胁0mm卡阿的灌注桩，施山工桩长平均约处为悟25m疲搭，总长度赖为油125m挠奥，根据工程预故算价格布，拆C80-PH脱C-AB60算0mm僵锐预应力管桩工镜程造价约湿为性500裹乞元洞/m常筝，则管桩处理追费用为亿：吐125×50盲0=6250拖0傲爪元雕。难福两者相比尚，溶岩地区采密用预应力管桩高比灌注桩节省困工程造价。概呆序8覆错