摘要：申嘉湖杭高速公路練市至杭州段項目進(jìn)行了塑料套管混凝土樁處理軟土地基施工，本文介紹了塑料套管混凝土樁的施工工藝、質(zhì)量檢測方法、軟土地基處理的效果，并對塑料套管混凝土樁與其他路堤樁處理進(jìn)行了比較。
　　關(guān)鍵詞：PTCC樁，施工工藝，檢測方法，處理效果
　　1、前言
　　塑料套管混凝土樁（PlasticTubeCast-in-placeConcretePile）是一種新型的小直徑剛性路堤樁，是在借鑒國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，并進(jìn)行消化和吸收后應(yīng)用到國內(nèi)的新型地基加固方法。因具有承載力高、成樁質(zhì)量可靠、施工效率高、工后沉降小等有點，比較適合在高速公路軟基處理中廣泛推廣應(yīng)用。
　　申嘉湖杭高速公路練市至杭州段項目K32+790~K32+847應(yīng)用了塑料套管混凝土樁這種軟基處理的新技術(shù)。該路段地質(zhì)主要以亞砂土和亞粘土為主，塑料套管混凝土樁的處理深度為23米，樁間距按照1.6米和1.9米兩種間距按矩形進(jìn)行布置，塑料套管混凝土樁設(shè)計外徑為16cm，在樁頂設(shè)置一直徑為40cm、厚度為20cm的鋼筋混凝土樁帽與樁頭進(jìn)行連接。然后在其上鋪設(shè)碎石墊層和土工格柵，形成路堤樁系統(tǒng)，達(dá)到提高地基承載力、減少地基沉降量的目的。
　　2、塑料套管混凝土樁的主要施工工藝
　　塑料套管混凝土樁由樁尖、塑料套管、套管內(nèi)混凝土、頂部樁帽等幾部分組成，成樁方法為：將帶有內(nèi)外螺紋的塑料套管按一定的間距采用專用設(shè)備逐根跟管打入需要加固的地基中，套管為底部封閉，頂部開口，待這個分段區(qū)塊全部打設(shè)完畢后，再統(tǒng)一對埋設(shè)在地基中的套管用混凝土連續(xù)澆注成樁，套管不再取出，這樣套管與填充物就形成了地基加固樁，并澆注蓋板、鋪設(shè)墊層和土工格柵，形成路堤樁系統(tǒng)。主要施工工藝如下：
　　2.1施工準(zhǔn)備
　　塑料套管混凝土樁在打設(shè)前主要要進(jìn)行施工場地的平整、塑料套管的準(zhǔn)備、現(xiàn)場放線布置樁位、制作樁尖、樁機就位等。
　　首先對要進(jìn)行軟基處理的路段的場地進(jìn)行平整，以方便打樁機的現(xiàn)場打設(shè)和移動。塑料套管材料主要為φ16cm的單壁塑料波紋管，根據(jù)規(guī)格要求到廠家外購即可用于現(xiàn)場施工。現(xiàn)場放線則主要是根據(jù)圖紙規(guī)定的間距要求在平整后的場地上進(jìn)行現(xiàn)場放樣。樁尖的作用主要是在套管的打設(shè)過程中起到導(dǎo)向和將土層擠開從而給塑料套管留出空間的作用。樁尖采用C25混凝土進(jìn)行預(yù)制，在樁尖預(yù)制過程中，在樁尖頂部預(yù)埋一段相同規(guī)格的塑料套管，管端露出樁尖頂面約10cm，以便與主體塑料套管進(jìn)行連接。樁尖預(yù)制好后，就可將樁機就位，進(jìn)行塑料套管樁的打設(shè)工作。
　　2.2塑料套管的打設(shè)
　　該道工序為塑料套管樁施工的關(guān)鍵工序，也是成孔的核心工序。打樁機為專門制造的靜壓沉入打樁機，打樁機上配制有一直徑為20cm的鋼管，打樁機主要是通過將鋼管沉入到土層中來實現(xiàn)打樁的目的。塑料套管樁的打設(shè)的主要工序如下：
　　2.2.1塑料套管的下料
　　根據(jù)塑料套管樁的長度要求，將外購的塑料套管切割成一定長度，其套管長度要求在套管打設(shè)至設(shè)計加固深度后，套管頂部標(biāo)高不低于樁體設(shè)計標(biāo)高并且有一定的富裕，故在塑料套管下料時，其下料長度要求大于設(shè)計樁長的30cm以上。
　　2.2.2塑料套管與樁尖的連接
　　切割好的塑料套管與事先預(yù)制好的樁尖的連接主要是套管與套管之間的連接，其連接方式主要采用鉚接，并在連接部位外裹膠帶紙進(jìn)行密封，以防脫落和漏水，而影響成樁質(zhì)量。
　　2.2.3將塑料套管放入打樁機的鋼管內(nèi)部
　　其放置方法主要是牽引法，即將帶有樁尖的塑料套管從打樁機的鋼管底部由打樁機的牽引索牽引進(jìn)入鋼管內(nèi)部，使塑料套管與鋼管一樣成豎立狀態(tài)。
　　2.2.4塑料套管樁的打設(shè)
　　先通過移動打樁機來調(diào)整好樁尖和事先放線好的樁位位置，使樁尖與樁位對準(zhǔn)。然后，開機將鋼管通過靜壓打設(shè)至設(shè)計深度，并在套管內(nèi)注水，防止出現(xiàn)鋼管拔出后套管產(chǎn)生較大變形或擠破現(xiàn)象。在鋼管到達(dá)設(shè)計深度的同時，位于鋼管內(nèi)部的塑料套管也與鋼管一起到達(dá)了設(shè)計深度。
　　2.2.5拔鋼管
　　在鋼管打設(shè)至預(yù)定設(shè)計深度后，打樁機通過牽引索將鋼管拔出，鋼管內(nèi)塑料套管樁則留在地下，從而完成了塑料套管樁的打設(shè)工作。然后移機至下一樁位，重復(fù)以上工序，繼續(xù)進(jìn)行塑料套管樁的打設(shè)工作。
　　2.3檢查套管深度并放置鋼筋
　　在一批套管打設(shè)完成后，先對該批套管進(jìn)行清理，并保護(hù)好套管內(nèi)的清潔，以防止雜物進(jìn)入套管內(nèi)而導(dǎo)致深度不夠。在清理完畢且確認(rèn)深度滿足要求后，可進(jìn)入下道放置鋼筋籠的工序。鋼筋籠主要放置在套管頂部一定長度范圍內(nèi)，本工程項目采用3.5米長的鋼筋籠，其縱向主筋和橫向箍筋均采用4根φ6的鋼筋制作而成。在放置鋼筋籠時，在套管頂部預(yù)留一定長度的鋼筋，待施工蓋板時與蓋板鋼筋相連接。
　　2.4在套管內(nèi)澆筑混凝土成樁
　　將按C25水下混凝土配合比拌制好的混凝土直接澆注在套管中，每澆注1m長度就采用專用加長振動棒對已澆注的混凝土進(jìn)行振搗密實，直至混凝土充滿整個塑料套管。然后，進(jìn)行下一根套管樁的澆注工作。
　　3、檢測方法
　　3.1、低應(yīng)變檢測：采用反射波法對樁身完整性進(jìn)行檢測，檢測數(shù)量為總樁數(shù)的5%。
　　3.2、靜載荷試驗：待樁體強度達(dá)到28天后可對成樁進(jìn)行承載力檢測。單樁承載力檢測數(shù)量不少于樁總根數(shù)的2‰。
　　3.3、在澆注混凝土過程中應(yīng)同時將混凝土留樣并制作試塊，每個段落不少于一組試樣，對其進(jìn)行抗壓強度試驗，并符合設(shè)計要求。
　　3.4、深度檢測：在套管澆注混凝土之前，對套管的深度進(jìn)行檢測。
　　4、處理效果分析
　　經(jīng)近一年的觀測，沉降值符合設(shè)計要求，孔隙水壓力變化很小，說明路堤荷載基本由塑料套管混凝土樁承擔(dān)，應(yīng)力向樁體集中，有效的發(fā)揮了復(fù)合地基的承載特性。處理路段處理效果良好，取得了較好的處理效果。
　　4.1、表面沉降
　　根據(jù)觀測資料進(jìn)行分析，在加固區(qū)范圍內(nèi)，沉降量符合套管樁設(shè)計要求。沉降曲線與填土荷載曲線有較好的吻合關(guān)系，沉降增長趨勢與荷載施加規(guī)律一致。最大沉降量264mm。
　　
　　4.2、孔隙水壓力
　　從附圖6-2可以看出，填土加荷后孔隙水壓力上升，雖然填土速度很快，但孔隙水壓力增加幅度很小。由于樁的彈性模量比土大的多，應(yīng)力向彈性模量大的樁體集中，上部填土荷載基本由樁承擔(dān)，土體分擔(dān)的很少，所以孔隙水壓力變化很小。填土完成后，孔隙水壓力會逐漸減小，越接近地表，孔隙水壓力消散越快。

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