预应力管桩在高速公路垃圾填埋场地基处理中的应用

摘要：以某高速公路为例，针对垃圾填埋场进行了不同方案比较分析，最终采用预应力管桩进行地基处理，实践证明该方案能够有效的提高该段地基承载力，减少路基工后沉降

关键词：预应力管桩；垃圾填埋场；地基处理；工后沉降

一、工程概况

某高速公路施工过程中，YK40+880～YK41+360段厂房等拆迁和清表时，发现该段基底为垃圾填埋区，随即进行了现场调查和补充勘探。查明该区域地质情况如下：YK40+800～YK41+160（Ⅰ区）段基底主要以生活垃圾和建筑垃圾为主，平均厚度约17m；YK41+150～YK41+360（Ⅱ区）段基底为原状土及部分人工杂填土，YK41+360～YK41+518（Ⅲ区）段基底主要以生活垃圾为主，最大厚度38.2m。

图1 垃圾填埋区分布图

图2垃圾填埋区开挖后现场情况

填筑土以生活垃圾、建筑垃圾为主，生活垃圾上部多已用建筑垃圾、黄土覆盖。揭露垃圾厚度最大约38.3m，平均含水量19%，根据多個钻孔资料，含水量在5-19m较大；有机质含量5～22%，下部黄土被渗透严重污染2～5m。根据易溶盐化学分析资料，综合评价，垃圾对混凝土结构具弱腐蚀性，对混凝土结构中钢筋弱腐蚀性。

二、方案对比

该段垃圾填埋区主要以生活垃圾为主，成分复杂，填筑杂乱，空隙大，结构松散，均匀性差，压缩性为中等，承载力低，极易产生不均匀沉降。另外，由于本区路基填土高度为8m左右，地面以上填筑路基部分按正常路基填筑，保证施工质量的前提下不会产生病害，主要的路基病害源自软弱基底，由于本冲沟纵坡较大，在路基填筑完成后在自重及附加荷载作用下，路基和生活垃圾可能会沿着深层软弱面产生蠕滑等病害，造成路基拉裂。对该段垃圾填埋区进行了四种方案对比如下：

经综合比较后，选用预应力管桩加桩帽对该垃圾填埋场进行处置。

三、预应力管桩方案

（一）设计方案

路基范围内垃圾场处治采用直径40cm，壁厚95mm的预应力管桩，桩间距为2.0m，正方形布置。桩帽采用尺寸为长1.2m×宽1.2m×高0.35m的C30混凝土现浇，桩顶增设0.6m厚天然砂砾褥垫层并铺设一层土工格栅，以减小桩体向上的刺入变形。

图3 管桩布置标准横断面

图4 管桩施工现场

（二）施工要求

1.管桩桩身的混凝土必须达到设计强度及龄期后方可沉桩。

2.管桩的验收：管桩的外观质量及尺寸允许偏差应符合《先张法预应力混凝土管桩》GB13476-2009相关规定的要求。

3.管桩拼接：施工中应尽量减少接桩，接桩宜在桩尖穿过硬土层后进行，应避免桩尖接近持力层或桩尖处于硬持力层中接桩，任一单桩的接头数不超过3个，有特殊要求时，管桩接头应根据实际工程地质情况采取有效的防腐措施。

4.上下节桩拼接成整桩时，宜采用端板焊接或机械接头连接，接头连接强度应不小于桩身强度。

5.桩打好后桩头高出地面的部分应小心保护，严禁施工机械碰撞或将桩头用作拉锚点；送桩遗留的孔洞，应立即回填或做好覆盖。截桩头宜采用锯桩器截割，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳位截桩。

6.打桩前场地应碾压平整，并认真检查施工设备，将导杆调直。

四、结语

垃圾土因为其空隙大、结构松散、承载力低，极易产生不均匀沉降，本项目通过采用预应力管桩对垃圾填埋场进行了处治，达到了安全、快速、节省工程造价的目的，经实践证明，有效的减少了工后沉降，对同类工程具有一定的参考价值。

作者简介：潘睿，男，汉族，籍贯：甘肃民勤，1986年10月出生，大学本科，研究方向：交通、土建。职称：助理工程师，工作单位：甘肃路桥公路投资有限公司。