预应力混凝土管桩在波形护栏安装上的应用

一、预应力混凝土管桩桩体特点

首先,让我们来了解一下预应力混凝土管桩所指的是一种什么样的施工桩体。其实,从这个名称上可以看出,这类桩体其实已经概括出它的几项显著的结构特点了,即包含了“预应力”、“高强度”、及“圆管形”这三个显著桩体特征。

由于这类桩体以前主要是用于房屋建筑的基础处理,在最近几年才逐渐被引用到公路工程这个领域范畴中来,因此,对于预应力混凝土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GB/T 13476-1999《先张法预应力混凝土管桩》的相关规定,预应力混凝土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“c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,600的预应力混凝土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波形护栏安装。其单位承载力的造价比预制混凝土方桩和钻孔灌注桩低,且仅为钢桩的1/3~2/3,并节省钢材。

抗弯性能好。预应力混凝土管桩选用高强度、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,预应力混凝土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预应力混凝土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。

施工现场文明。施工现场无砂石、水泥,无泥浆污染,对施工现场狭窄的工程特别有利。

二、预应力混凝土管桩工艺技术要求

在了解了预应力混凝土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,以便观察桩的入土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,其人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。

当柱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入困难,应在每根管柱的第一节管节配备桩尖,以确保管桩的顺利施打。柱尖宜采用钢板制作,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、最后贯入度不得超过80cm/10击为控制标准(锤击能宜采用锤重2.5t,冲程0.8-1.2m)。

用于施打预应力混凝土管桩的桩机可根据PH c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、人土长度、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。必要时应将柱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。

预应力混凝土管桩混凝土强度宜超过8 0%时才能吊装,吊装有两种方法:当桩长大于13 m的预应力混凝土管桩宜采用支点法,两支点设在离桩两端0.2lL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。预应力混凝土管桩强度达到1 00%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。预应力混凝土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。本工程预应力混凝土管桩的堆放层数不得超过四层。预应力混凝土管桩的吊装、运输及堆放过程中应轻起轻放,应避免振动、碰撞、滚落。

三、预应力混凝土管桩质量检测要求

预应力混凝土管桩在施工完成后的质量检测方法,与CFG桩一样,一般需要进行(大)小应变无破损检测、单桩承载力及复合地基承载力几项常规指标的检测,以进一步验证其完工后的处理质量及处理效果。下面,就让我们来参照《预应力混凝土管桩基础技术规程》DB J/T1 5-22-9 8的有关要求,来了解一下它的一些常规检测项目以及各个检测项目的检测频率。

一般情况下,在施工完每一处预应力混凝土管桩后,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40era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≥1 35KN.m.

四、结束语

综上所述,由于预应力混凝土管桩比其它类型桩体具有独一无二的工程优点,因此,在最近几年才迅速挤身于波形护栏安装的应用领域,而得到工程技术管理人员的一致认可与肯定。本人相信,只要我们在日常的施工中能善于观察,勤于积累,逐渐认识到预应力混凝土管桩用于波形护栏安装不可替代的优越性,相信其应用前景将会更加的广阔。