PHC管樁在溫福鐵路軟土地基加固中的應用

　引言：溫福鐵路在福建連江車站位置進行了高強預應力砼管樁在鐵路軟土地基加固中應用的試驗，該試驗段工程通過對樁基承載力、應力傳遞規(guī)律、樁、土應力的分布及變化情況、地基變形等實測數(shù)據(jù)的分析研究，對預應力管樁的設計具有重要的指導意義。筆者做為該試驗段施工技術人員，全過程參與了該試驗工程，本文亦是對該工藝的施工總結。

1、工程簡介

溫福鐵路是從浙江溫州到福建福州的高速鐵路，設計時速200KM，本試驗段在靠近福州市的連江縣進行，自DK275＋000～DK275＋400，共400m長，預應力管樁加固區(qū)段為310m，在DK275＋270的位置有一座灌溉涵，該涵洞的基底加固也采用管樁加固。其中φ400mm的樁有46根，φ500mm的樁有1307根，設計單樁允許承載力是900KN。樁的布設呈正方形布置，最小樁間距為2m，最大樁間距為3m。在正式施工前用了靜力壓樁機和柴油錘擊機各進行了8根工藝性試樁。
2、工程地質及水文概況

工點范圍均為第四系地層覆蓋，上部為全新統(tǒng)濱海灘涂—溺谷相沉積形成，底部粘土屬坡殘積成因，下伏基巖為燕山期凝灰?guī)r、侵入巖，地下空隙潛水發(fā)育，埋深0～1m。地基土各層的巖性及主要物理力學指標分述如下：

(1)粉質黏土，褐黃~灰綠色，硬塑，局部夾少量礫石，表層0.4~0.6m為種植土，含植物根莖，該層厚0.4~2.1m，工點范圍部分分布。

(2)淤泥，淺灰色，流塑。手感細膩，分布均勻，含少量腐殖物，有機質含量2.8~7.9%，局部夾粉細砂透鏡體。由于地處臨海的山前平原，其橫、縱向分布隨基巖面起伏變化較大。具高壓縮性、低強度的特點，靈敏度標準值7.1，屬靈敏性粘性土。層厚10.5~19.7m。

(3)粉質黏土，褐黃色、灰綠色、淺灰等色，軟硬分布不均，海陸交互相成因夾粗砂、礫石、碎石土、淤泥質黏土等透鏡體，厚3.6～28m；

(3)-1～(3)-7淤泥質黏土，淺灰色，流塑，夾少量腐植物及貝殼，后0～6.0m；局部夾圓礫土，粗砂、粉砂、礫砂、碎石土透鏡體，灰色夾灰黃色，中密，飽和。

(4)花崗巖，全風化呈砂土狀，標貫擊數(shù)N＝25～50，厚>2m；

(5)凝灰?guī)r，灰綠色或灰白色，全風化呈砂土狀，標貫擊數(shù)N＝16～35，厚>10m。

3、施工準備

3．1、施工便道

施工前的機械進場和施工過程中的管樁進場，都是通過施工便道進出，在其上行駛的都是重車，所以施工便道的承載能力要求較高。本工程施工便道底層用片石擠除原地面表層的淤泥，這樣便道日后就不會出現(xiàn)“彈簧土”，中層用隧道施工棄碴填筑，便道上層用2－4cm的碎石加石屑鋪筑。

材料使用上基本為材下粗上細，這樣既能保證便道的穩(wěn)定，又能使便道表面平整，易于修整。施工便道要盡量取直，減少不必要的彎道。在施工區(qū)域內，便道應該在打樁范圍外，這樣樁機施工時就不會影響到便道的暢通，而且已施工好的管樁也不會被行駛車輛擠壓。

3．2、工作墊層

本試驗段的施工位置上原先為當?shù)匕傩盏牡咎?，表層土為常年種植土，承載力差，而單臺靜力壓樁機加配重將會有三百多噸，所以必須在施工區(qū)域內鋪設工作墊層，提高地基地承載力，保證樁機施工時不會沉陷。一般要求工作墊層鋪設后，其承載力不少于100KPa。工作墊層的材料可以用隧道爆破時的棄碴，但是大塊片石不能使用，否則施工時易引起樁位的偏差。由于靜壓樁機的機體龐大，工作墊層的鋪設寬度要足夠，本次施工時以最外測樁加寬5米來控制工作墊層的鋪設寬度。

3．3、測量放樣

根據(jù)設計交付的導線資料，先進行導線點復測，經(jīng)復核后根據(jù)施工圖紙和現(xiàn)場的施工情況，在距離Ⅰ道左側30m遠的位置，沿線路方向每隔25m設置一個控制點，該控制點作為樁位放樣時經(jīng)緯儀的架鏡點和后視點。該控制點距離最邊緣管樁有18.8m，仍然存在擠土效應，所以每周都要用全站儀復核、校正一次控制點。

根據(jù)實際打樁線路圖，按施工區(qū)域劃分測量定位控制網(wǎng)，一般一個區(qū)域內根據(jù)每天施工進度放樣10～20個樁位，在樁位中心點地面上插入一支約30～40cm長的小竹片樁，并用紅油漆作好記號。并以工程樁位為中心用白灰按直徑大小畫一圓圈，以方便插樁和對中。對放出的軸線和樁位，經(jīng)自檢后，請監(jiān)理工程師進行復核檢查，在沉樁過程中，要經(jīng)常對控制點進行復核，并作好定位記錄和技術復核記錄。

3．4、施工機具和管樁材料的選擇

本次施工采用靜壓和錘擊兩種工藝施工。靜壓樁機具有無噪音、無振動和無污染的優(yōu)點。錘擊機具有嵌巖能力強的特點。

本次施工靜壓機采用YZY-750T，全液壓側夾式樁機。錘擊機采用滾管式行走的柴油錘樁機，錘型號為HD50型。所有施工機械均有檢測的合格證書。樁錘的選擇主要考慮柴油錘錘擊能量大，施工速度快，工效高，還有“重錘輕擊”的原則。

管樁采用建華管樁公司生產(chǎn)的PHC管樁，砼強度C80，嚴格按照《先張法預應力砼管樁》制作,采用高壓高溫養(yǎng)護,單樁豎向承載力2820KN。