套管成孔灌注樁在公路軟基處理中的應用
發布時間：2010-01-14 共1頁
根據電湛高速公路第九標段路橋工程的施工體會，本文主要介紹了套管成孔灌注樁在高速公路軟基處理中的施工技術，為今后新建高等級公路的施工提供參考
工程地質概況
電湛高速公路第九標段有幾段道路基礎為軟基。其中K341＋210～K341＋765段路基不良軟土層的主要分布情況如下：
表層為雜填土，厚0．5～1．5m，其下為淤泥層，流塑狀，容許承載力90kPa，具高壓縮性，低強度，厚25～50m左右；下部為淤泥質粘土，軟塑——可塑狀，容許承載力105kPa，層厚1．2～24m。
施工方案選擇
該標段擬在預壓和塑料排水板法與套管成孔灌注樁法兩種方案中選擇一種，作為該段路基軟基處理的方案。現將兩種方案的軟土地基加固原理簡要介紹。
預壓和塑料排水板法地基加固原理：預壓處理法又稱預固結法，利用路堤荷載對地基施加應力，引起地基中孔隙水壓力增加，經過一段時間的預壓地基不斷沉降，孔隙水壓力不斷趨向原始應力狀態，時間足夠長時沉降趨于穩定。為了加速土體固結及地基下沉速度，在地基中插入塑料排水板，作為有效的豎向排水途徑。土層中的孔隙水主要是從水平方向流向塑料排水板，作為有效的豎向排除，從而縮短了排水距離，在短時間內可以達到較高的土體固結度，提高地基承載力。但預壓期較長，一般為6～12個月。
套管成孔灌柱樁地基加固原理：用樁機將底端封閉的套管（鋼管）沉入土中，達到設計深度后，在套管內灌注砼，再拔出套管成樁，擠密周圍軟弱或松軟土層，使土體與砼樁共同構成復合地基，組成基礎的持力層，改善地基的整體穩定性，以提高地基的強度、抗剪切能力和水平抵抗力，防止地基產生滑動破壞。
原設計采用預壓和塑料排水板法處理軟基，因預壓期至少需要6個月，按該方案處理軟基不能滿足工期要求，故必須采取其它方法處理。經過專家比較論證，采用套管成孔灌注樁的方案加固該段地基，消除了預壓期對整個工期的制約。
施工工藝和方法
施工工藝：用振動沉樁機將帶有預制鋼筋砼樁尖的套管沉入土中，然后邊灌注砼邊用振動拔樁管成樁。工藝流程如下：施工方案選擇→整平施工場地→測量放線、布點→樁機就位→樁帽安裝→振動沉管→拔管、砼灌注→成樁養護→挖除預留土→樁頭破除、成樁檢測→路基土方填筑。
施工注意事項：（1）在沉管開始時，應嚴格控制樁位及套管的垂直度。（2）在套管沉入前，樁錘壓住管頂后，必須檢查樁錘的中心線與套管的中心線是否一致，樁位、樁帽有無移動，套管的垂直度是否符合規定，樁架及樁墊是否符合要求。（3）樁中距＜5倍樁外徑或2m時，應間隔跳打，中間樁待臨樁砼強度達到50％強度后，方可施打。（4）嚴格控制砼的生產質量和施工質量。
沉降監測結果及分析
沉降監測結果：該工程道路投入使用后，經過一年的沉降監測，發現本標段套管成孔灌注樁法處理道路的工后沉降量與其它標段預壓和塑料排水板法處理段地基的工后沉降量基本一致，均為8～10cm，符合設計要求，達到預期效果。
結果分析：由于道路及車輛荷載產生了樁間的應力集中，減少了土體固結沉降量，由于地基擠密，使地基變形均勻，致使道路的工后沉降量不，沉降差異較小。
總結語
經過該工程的實踐證明，套管成孔灌注樁在道路軟基處理中的應用是成功的，并且，該方法取消了軟基處理中對預壓期的要求，縮短了工期，可使公路提前投入運營6～12個月，提高了社會效益和經濟效益，特別是在高速公路軟基處理中具普遍的推廣意義。
巖土工程師站點
工程地質概況
電湛高速公路第九標段有幾段道路基礎為軟基。其中K341＋210～K341＋765段路基不良軟土層的主要分布情況如下：
表層為雜填土，厚0．5～1．5m，其下為淤泥層，流塑狀，容許承載力90kPa，具高壓縮性，低強度，厚25～50m左右；下部為淤泥質粘土，軟塑——可塑狀，容許承載力105kPa，層厚1．2～24m。
施工方案選擇
該標段擬在預壓和塑料排水板法與套管成孔灌注樁法兩種方案中選擇一種，作為該段路基軟基處理的方案。現將兩種方案的軟土地基加固原理簡要介紹。
預壓和塑料排水板法地基加固原理：預壓處理法又稱預固結法，利用路堤荷載對地基施加應力，引起地基中孔隙水壓力增加，經過一段時間的預壓地基不斷沉降，孔隙水壓力不斷趨向原始應力狀態，時間足夠長時沉降趨于穩定。為了加速土體固結及地基下沉速度，在地基中插入塑料排水板，作為有效的豎向排水途徑。土層中的孔隙水主要是從水平方向流向塑料排水板，作為有效的豎向排除，從而縮短了排水距離，在短時間內可以達到較高的土體固結度，提高地基承載力。但預壓期較長，一般為6～12個月。
套管成孔灌柱樁地基加固原理：用樁機將底端封閉的套管（鋼管）沉入土中，達到設計深度后，在套管內灌注砼，再拔出套管成樁，擠密周圍軟弱或松軟土層，使土體與砼樁共同構成復合地基，組成基礎的持力層，改善地基的整體穩定性，以提高地基的強度、抗剪切能力和水平抵抗力，防止地基產生滑動破壞。
原設計采用預壓和塑料排水板法處理軟基，因預壓期至少需要6個月，按該方案處理軟基不能滿足工期要求，故必須采取其它方法處理。經過專家比較論證，采用套管成孔灌注樁的方案加固該段地基，消除了預壓期對整個工期的制約。
施工工藝和方法
施工工藝：用振動沉樁機將帶有預制鋼筋砼樁尖的套管沉入土中，然后邊灌注砼邊用振動拔樁管成樁。工藝流程如下：施工方案選擇→整平施工場地→測量放線、布點→樁機就位→樁帽安裝→振動沉管→拔管、砼灌注→成樁養護→挖除預留土→樁頭破除、成樁檢測→路基土方填筑。
施工注意事項：（1）在沉管開始時，應嚴格控制樁位及套管的垂直度。（2）在套管沉入前，樁錘壓住管頂后，必須檢查樁錘的中心線與套管的中心線是否一致，樁位、樁帽有無移動，套管的垂直度是否符合規定，樁架及樁墊是否符合要求。（3）樁中距＜5倍樁外徑或2m時，應間隔跳打，中間樁待臨樁砼強度達到50％強度后，方可施打。（4）嚴格控制砼的生產質量和施工質量。
沉降監測結果及分析
沉降監測結果：該工程道路投入使用后，經過一年的沉降監測，發現本標段套管成孔灌注樁法處理道路的工后沉降量與其它標段預壓和塑料排水板法處理段地基的工后沉降量基本一致，均為8～10cm，符合設計要求，達到預期效果。
結果分析：由于道路及車輛荷載產生了樁間的應力集中，減少了土體固結沉降量，由于地基擠密，使地基變形均勻，致使道路的工后沉降量不，沉降差異較小。
總結語
經過該工程的實踐證明，套管成孔灌注樁在道路軟基處理中的應用是成功的，并且，該方法取消了軟基處理中對預壓期的要求，縮短了工期，可使公路提前投入運營6～12個月，提高了社會效益和經濟效益，特別是在高速公路軟基處理中具普遍的推廣意義。
巖土工程師站點
