论文部分内容阅读
摘 要：公路软基也称为公路软弱地基，是地基中的一种不良状态。由于地基土质强度较低、压缩性高，亲水性好，但透水性却极差，在这样的土质上修建公路，会因为软弱地基中孔隙水压力而导致地基变形。传统的公路工程软基处理方法能够降低软弱土质的压缩性，但对于变形沉降的处理效果并不好。运用预应力管桩对公路软基进行处理，可解决软基处理中变形沉降的问题并提升公路的稳定性。
关键词：公路施工;软土路基;处理技术
1 软土路基的施工特点
1.1 软土路基定义
在公路的建设工程中，软土路基常常是指在相对松软和土地含水量较多的土地进行公路软土路基建设施工。由于土地的松软与含水量的较高，导致土地本身的强度较低，从而导致路面地基的施工难度较大，由于土壤的柔软从而无法保证整个软土路基路面的工程质量。软土路基路面的土壤之间往往存在明显空隙，其内部存在的水往往会导致植物或者植物根系的生长，导致软土路基路面的抗压能力相对很弱，其土壤的压缩性极差，导致土地的整体结构易变且无法稳定。
1.2 软基路面施工技术的特点
在软土路基建设路面地基往往表现为公路的抗压能力弱，承载能力较低，易出现沉降问题。软土路基的透水能力较差，容易受到雨水的腐蚀，从而改变软土地基的原本形状。同样，其抗压能力和承载能力相对较低，导致软土地基的使用寿命大大缩短，并且出现开裂和下沉等现象，给汽车行人带来安全隐患，严重时会导致交通安全事故的发生。因此，在公路的软土地基施工技术处理中，需要选择合适的处理技术和科学的设计方案，确保软土地基的处理技术合理，能够有效地提升实际的处理效果，从而保证软土地基的公路工程质量，确保公路的使用安全。
2 预应力管桩施工技术的优点
2.1 单桩承载力较高
预应力管桩的桩身由混凝土制成，具有较高的强度，约50 MPa～80 MPa，通过运用静压力或者锤击力，能够向较高密实度的砂层或者较高强度的风化层中打入管桩，管桩桩尖附近的持力层会产生极为强烈的挤压加固作用，有助于管桩桩身承载力的提高。
2.2 适用范围较大
预应力管桩具有多种不同的规格，一般厂家均能够对其进行生产。另外，预应力管桩的长度范围为10 m～12 m，在实际中，能够根据施工现场具体情况进行灵活搭配与合理调整。
2.3 便于施工
预应力管桩施工中常选用吊钩钩住管桩两端，以起吊预应力管桩的桩身。一般情况下，主要选用锤击桩机和静压桩机这两种方法打入管桩。管桩接桩采用端板焊接或机械连接，目前公路中大多选用机械连接法进行接桩施工，接桩时只需使用专用连接套件，确保垂直缓缓插入就可完成接桩，接桩更加便捷快速。
2.4 成桩长度不受机械的约束
在前一节桩身打入地下以后，方可在其上对后一节桩身进行接桩，因此，能够自由掌握管桩的桩长，不会受到机械的约束。
2.5 具有较强穿透力
因为管桩桩身具有较强的强度，在经受上千次的锤击以后，桩身也不会发生损坏，同时能够穿透密集的砂层。桩身的损坏率不到0.5%，具有极强的耐打性。
3 公路软基处理中预应力管桩施工技术
以31省道北延绍兴至萧山段工程（柯桥区段）公路工程为例，管桩设计分桥头一级路段与桥头二级路段，选用平行四边形布置方式。其中，柘林江桥桥头一级路段，桩间距为2.2 m，桩长28 m，桩径为40 cm;在桥头二级路段中，桩间距为2.5 m，桩长22 m，桩径为40 cm。在正式施工之前，应先对道路边线、中心线进行放样，然后根据设计要求，对全部桩位进行确定，利用石灰作标记。
在管桩施工过程中，不同地质土体的密度随着入桩段数的加多而变高，桩身表面与土体之间的摩擦力提高，同时还会提高打桩的压力。在进行打桩过程中，横向以路基中心线向两侧放向推进，纵向以结构物部位向路堤方向推进，确保打桩挤密地基土过程中，土体能够向外进行自由扩张，能够有效避免出现地表升高与桩身倾斜现象。
3.1 控制桩身的竖直度
保证桩身的竖直度，能够有效避免因打桩出现偏心受压而破坏桩身现象。所以一定要平整施工场地，确保桩机导杆处于竖直状态。在整个打桩过程中，桩身一定要一直处于竖直状态，桩身与送桩杆应同处于一条中心线上，在插桩时，桩身竖直度的偏差应控制在0.5%以下，在进行沉桩时，在与桩机相距20 m的位置处，应设置两台经纬仪，呈互相垂直关系，以确保成桩竖直度偏差小于1%。
3.2 管桩接头连接
通过选用机械连接法进行接桩，当桩端头高于地面0.8 m
～1.2 m时，开始进行接桩。首先卸下上、下节桩两端的保护装置，并把接头两端残物清理干净，将插杆安装在上节桩张拉端的连接套上，将弹簧、垫片、卡片和中间螺帽安装在下节桩的固定端大螺帽里，再在下节桩端面涂抹密封材料，最后将插杆与中间套在同一垂线上缓缓插入，严禁碰撞，确认安装到位后方可进行施打。
3.3 对管桩进行施打
在进行预应力管桩施工过程中，应尽量选用静压法，如果选用锤击法，必须要对总锤击数进行严格控制，不得高于1 500击，要选用相应合理的衬垫与桩帽，桩帽内径应比桩径大约20 mm～30 mm，将具有一定韧性、弹性的桩垫嵌入桩顶与桩帽之间，确保处于同一中心线。如果粉质土层与新土层的厚度偏厚，在这种情况下，应一次完成管桩的施打，所有桩均匀连续施打到底为止。在沉桩过程中，如果遇到穿越难度大的土层，则在桩身穿越本土层以后，再进行接桩。根据桩的终比压力值，能够判断出静力压桩的单桩承载力，如果判断获取的终比压力值，无法满足设计要求，在这种情况下，要确保桩基的施工质量，应采取补桩措施或者送压加深处理措施。
3.4 承台的施工
为扩大桩的受力面积，所有桩的桩顶均应浇筑承台，便以向管桩传递行车荷载与路基土方的自重。其中，承台的尺寸为130 cm×130 cm×35 cm。通过选用刚性连接方式，以有效连接承台与管桩，选用C30细石混凝土，填充樁头的桩管，为促使承台与管桩成为一个整体，应对6根Φ14钢筋进行预埋。
4 公路软基处理中预应力管桩施工注意事项
第一，假如排水固结法施工路段与管桩施工路段是相邻的，一定要对施工顺序进行高度重视。首先，选用施工排水固结法进行施工，当地基的沉降处于稳定状态以后，方可对管桩进行施工。
第二，对压桩速度进行有效控制，将其控制约为1 m/min，促使不同层的土体将各自的抗剪能力进行正确反映。如果在地基表层中，具有一些障碍物，一定要避免出现压偏现象。
第三，一定要严格控制管桩的竖直度和桩顶标高，特别是第一节桩的竖直度控制最关键，最后一节桩的标高控制要严格，确保全部桩顶控制在同一个平面内。
第四，对入桩深度及其压力值进行认真记录，对入桩情况正常与否进行判断，桩的承载能力能否满足设计要求。
5 结语
通过选用预应力管桩施工技术，本项目目前运营半年多以来，全线10座桥的桥头路段沉降基本稳定，有效避免出现桥头跳车现象，有助于桥头路堤工后沉降的显著下降，有效改善行车环境。尽管预应力管桩施工技术的施工成本比较高，不过与其他软件处理技术相比，预应力管桩施工技术能够获取更好的软基处理质量，同时有助于运营条件的改善与养护、运营成本的降低，从长期角度来看，预应力管桩施工技术值得大力推广与运用。
参考文献：
[1]王红辉.关于公路路基施工中软土路基处理技术分析[J].价值工程，2019，38（25）：188-189.
[2]杨晓月.软土路基处理技术在公路工程施工中的应用研究[J].工程建设与设计，2019（4）：201-202.
[3]李春荣.关于公路施工中软土路基处理技术的研究[J].黑龙江交通科技，2013，36（4）：48+50.
关键词：公路施工;软土路基;处理技术
1 软土路基的施工特点
1.1 软土路基定义
在公路的建设工程中，软土路基常常是指在相对松软和土地含水量较多的土地进行公路软土路基建设施工。由于土地的松软与含水量的较高，导致土地本身的强度较低，从而导致路面地基的施工难度较大，由于土壤的柔软从而无法保证整个软土路基路面的工程质量。软土路基路面的土壤之间往往存在明显空隙，其内部存在的水往往会导致植物或者植物根系的生长，导致软土路基路面的抗压能力相对很弱，其土壤的压缩性极差，导致土地的整体结构易变且无法稳定。
1.2 软基路面施工技术的特点
在软土路基建设路面地基往往表现为公路的抗压能力弱，承载能力较低，易出现沉降问题。软土路基的透水能力较差，容易受到雨水的腐蚀，从而改变软土地基的原本形状。同样，其抗压能力和承载能力相对较低，导致软土地基的使用寿命大大缩短，并且出现开裂和下沉等现象，给汽车行人带来安全隐患，严重时会导致交通安全事故的发生。因此，在公路的软土地基施工技术处理中，需要选择合适的处理技术和科学的设计方案，确保软土地基的处理技术合理，能够有效地提升实际的处理效果，从而保证软土地基的公路工程质量，确保公路的使用安全。
2 预应力管桩施工技术的优点
2.1 单桩承载力较高
预应力管桩的桩身由混凝土制成，具有较高的强度，约50 MPa～80 MPa，通过运用静压力或者锤击力，能够向较高密实度的砂层或者较高强度的风化层中打入管桩，管桩桩尖附近的持力层会产生极为强烈的挤压加固作用，有助于管桩桩身承载力的提高。
2.2 适用范围较大
预应力管桩具有多种不同的规格，一般厂家均能够对其进行生产。另外，预应力管桩的长度范围为10 m～12 m，在实际中，能够根据施工现场具体情况进行灵活搭配与合理调整。
2.3 便于施工
预应力管桩施工中常选用吊钩钩住管桩两端，以起吊预应力管桩的桩身。一般情况下，主要选用锤击桩机和静压桩机这两种方法打入管桩。管桩接桩采用端板焊接或机械连接，目前公路中大多选用机械连接法进行接桩施工，接桩时只需使用专用连接套件，确保垂直缓缓插入就可完成接桩，接桩更加便捷快速。
2.4 成桩长度不受机械的约束
在前一节桩身打入地下以后，方可在其上对后一节桩身进行接桩，因此，能够自由掌握管桩的桩长，不会受到机械的约束。
2.5 具有较强穿透力
因为管桩桩身具有较强的强度，在经受上千次的锤击以后，桩身也不会发生损坏，同时能够穿透密集的砂层。桩身的损坏率不到0.5%，具有极强的耐打性。
3 公路软基处理中预应力管桩施工技术
以31省道北延绍兴至萧山段工程（柯桥区段）公路工程为例，管桩设计分桥头一级路段与桥头二级路段，选用平行四边形布置方式。其中，柘林江桥桥头一级路段，桩间距为2.2 m，桩长28 m，桩径为40 cm;在桥头二级路段中，桩间距为2.5 m，桩长22 m，桩径为40 cm。在正式施工之前，应先对道路边线、中心线进行放样，然后根据设计要求，对全部桩位进行确定，利用石灰作标记。
在管桩施工过程中，不同地质土体的密度随着入桩段数的加多而变高，桩身表面与土体之间的摩擦力提高，同时还会提高打桩的压力。在进行打桩过程中，横向以路基中心线向两侧放向推进，纵向以结构物部位向路堤方向推进，确保打桩挤密地基土过程中，土体能够向外进行自由扩张，能够有效避免出现地表升高与桩身倾斜现象。
3.1 控制桩身的竖直度
保证桩身的竖直度，能够有效避免因打桩出现偏心受压而破坏桩身现象。所以一定要平整施工场地，确保桩机导杆处于竖直状态。在整个打桩过程中，桩身一定要一直处于竖直状态，桩身与送桩杆应同处于一条中心线上，在插桩时，桩身竖直度的偏差应控制在0.5%以下，在进行沉桩时，在与桩机相距20 m的位置处，应设置两台经纬仪，呈互相垂直关系，以确保成桩竖直度偏差小于1%。
3.2 管桩接头连接
通过选用机械连接法进行接桩，当桩端头高于地面0.8 m
～1.2 m时，开始进行接桩。首先卸下上、下节桩两端的保护装置，并把接头两端残物清理干净，将插杆安装在上节桩张拉端的连接套上，将弹簧、垫片、卡片和中间螺帽安装在下节桩的固定端大螺帽里，再在下节桩端面涂抹密封材料，最后将插杆与中间套在同一垂线上缓缓插入，严禁碰撞，确认安装到位后方可进行施打。
3.3 对管桩进行施打
在进行预应力管桩施工过程中，应尽量选用静压法，如果选用锤击法，必须要对总锤击数进行严格控制，不得高于1 500击，要选用相应合理的衬垫与桩帽，桩帽内径应比桩径大约20 mm～30 mm，将具有一定韧性、弹性的桩垫嵌入桩顶与桩帽之间，确保处于同一中心线。如果粉质土层与新土层的厚度偏厚，在这种情况下，应一次完成管桩的施打，所有桩均匀连续施打到底为止。在沉桩过程中，如果遇到穿越难度大的土层，则在桩身穿越本土层以后，再进行接桩。根据桩的终比压力值，能够判断出静力压桩的单桩承载力，如果判断获取的终比压力值，无法满足设计要求，在这种情况下，要确保桩基的施工质量，应采取补桩措施或者送压加深处理措施。
3.4 承台的施工
为扩大桩的受力面积，所有桩的桩顶均应浇筑承台，便以向管桩传递行车荷载与路基土方的自重。其中，承台的尺寸为130 cm×130 cm×35 cm。通过选用刚性连接方式，以有效连接承台与管桩，选用C30细石混凝土，填充樁头的桩管，为促使承台与管桩成为一个整体，应对6根Φ14钢筋进行预埋。
4 公路软基处理中预应力管桩施工注意事项
第一，假如排水固结法施工路段与管桩施工路段是相邻的，一定要对施工顺序进行高度重视。首先，选用施工排水固结法进行施工，当地基的沉降处于稳定状态以后，方可对管桩进行施工。
第二，对压桩速度进行有效控制，将其控制约为1 m/min，促使不同层的土体将各自的抗剪能力进行正确反映。如果在地基表层中，具有一些障碍物，一定要避免出现压偏现象。
第三，一定要严格控制管桩的竖直度和桩顶标高，特别是第一节桩的竖直度控制最关键，最后一节桩的标高控制要严格，确保全部桩顶控制在同一个平面内。
第四，对入桩深度及其压力值进行认真记录，对入桩情况正常与否进行判断，桩的承载能力能否满足设计要求。
5 结语
通过选用预应力管桩施工技术，本项目目前运营半年多以来，全线10座桥的桥头路段沉降基本稳定，有效避免出现桥头跳车现象，有助于桥头路堤工后沉降的显著下降，有效改善行车环境。尽管预应力管桩施工技术的施工成本比较高，不过与其他软件处理技术相比，预应力管桩施工技术能够获取更好的软基处理质量，同时有助于运营条件的改善与养护、运营成本的降低，从长期角度来看，预应力管桩施工技术值得大力推广与运用。
参考文献：
[1]王红辉.关于公路路基施工中软土路基处理技术分析[J].价值工程，2019，38（25）：188-189.
[2]杨晓月.软土路基处理技术在公路工程施工中的应用研究[J].工程建设与设计，2019（4）：201-202.
[3]李春荣.关于公路施工中软土路基处理技术的研究[J].黑龙江交通科技，2013，36（4）：48+50.