高速公路桥梁预应力高强管桩施工技术

康 兴 华

(吕梁晋昌公路开发有限公司,山西 吕梁 033000)

预应力高强管桩是高速公路施工建设中常用的技术形式，在技术应用的过程中能够通过中桩承载力和施工参数内在关联来使得整个高速公路施工参数设计达到施工标准要求。高速公路桥梁预应力高强管桩施工处理技术有效应用的关键是各项施工参数的控制标准是否合理。为此，文章在阐述预应力高强管桩施工内涵和特点的基础上，结合高速公路施工建设发展实际就高速公路桥梁预应力高强管桩施工处理技术应用问题进行探究。

1 预应力高强管桩概述

预应力高强管桩一般是指在施工的过程中应用离心成型的先张法预应力混凝土管桩，按照混凝土强度等级可以将预应力高强管桩具体划分为预应力混凝土管桩和预应力高强混凝土管桩两种类型。在预应力混凝土管桩和预应力高强混凝土管桩中，预应力管桩本身的强度、承载力、抗压力、耐久力、质量等较好，适合被人们应用到各种类型的高速公路桥梁施工中。

和其他钻孔灌注桩相比，预应力高强管桩具备以下几个方面的优点：

1)承载能力强。预应力桩本身强度较高，在使用的过程中能够被打入到密实性较强的风化层中，同时，在剧烈挤压作用下，桩尖持力层的土质承载力也会提升，为此，预应力管桩的承载力要比一般直径沉管和钻孔灌注桩高。

2)抗弯度性能良好。预应力高强管桩适合应用强度高、松弛较低的钢棒来作为预应力主筋。

3)良好的质量。预应力高强管桩采用了工厂制作方式，在先进技术和设备的支持下能够有效提升产品质量。

4)应用范围广泛。预应力管桩的使用规格比较多，承载力不同，根据高速公路桥梁不同的结构位置适合不同的桩径。为此，结合高速公路桥梁施工实际情况需要选择不同的桩径。

5)施工速度快。预应力管桩一般会在工厂中生产，在机械化设备的支持下具有施工效率高和产品质量好的优势。

2 预应力高强管桩适合应用的范围和设计要求

预应力高强管桩适合应用的范围十分广泛，在不同领域拥有不同的应用优势，为此，结合不同地质条件和沉降施工工艺需要相关人员结合有关设计要求来选择适合的施工工艺，比如中掘法、半中掘法、钻孔插桩等。特别是将预应力高强度管桩应用到高速公路桥梁施工中能够为整个高速公路桥梁施工提供重要基础支持，为高速公路施工建设发展提供配套铁路、港口、水利、市政等工程基础支持，使得整个高速公路桥梁桩基符合相关要求，确保土间的稳定和可靠，减少高速公路桥梁施工变形问题的出现。在高速公路建设的过程中会遇到各类复杂的地质结构，特别是强风化积土层作为公路地质持力层存在能够使得整个工程建设达到指定要求。

在应用预应力高强管桩进行施工的时候需要着重研究其承载特点，从以往发展实际情况来看，预应力高强管桩施工关注的往往是竖向荷载的作用，忽视了对其横向荷载的关注。但是从实际应用情况来看，桩的水平荷载力一般要比垂直承载力低，因此在研究桩基水平承载力的时候需要充分考虑桩基的土深度和桩之间的距离、材料使用尺寸大小、材料强度、材料深度等。基于预应力高强管桩的长径较大。横向荷载往往会表现出弹性长桩受力的特点，为此相关人员需要应用水平荷载试验和地基反力系数方法来确定桥梁单桩横向承载力。

3 高速公路桥梁预应力高强管桩施工处理技术工艺

3.1 施工准备

在进行高速公路桥梁预应力高强管桩施工操作之前需要搭建好张拉架，搭设起重葫芦；之后将锚垫板喇叭管中的混凝土和钢绞线泥浆及时清理干净，配套相应的工作锚板，并根据天气情况来选择是否在锚板中涂抹黄油；最后，在锚板的锥孔内部安装工作夹片。

3.2 施工工艺流程

高速公路桥梁预应力高强管桩的具体施工流程(如图1所示)。根据图1信息可以发现，高速公路桥梁预应力高强管桩施工首先需要在平整的场地上进行测量放线，测量工作人员根据测量结果和放样信息进行施工标记。其次，在打桩机定位完成之后对准桩位，确保桩位的垂直从而确保工程施工不出现倾斜和移动的现象。再次，将压桩机安排在压桩桩位上，将管桩放入到压装机的内部，起门架和调节压装机的桩心，通过移动和调节桩基、桩尖来对准桩的位置，放松预应力钢筋。最后，在打桩结束之后需要调整桩尖插入到桩位中，之后应用比较小落距冷锤多次，确保桩进入到土层中，在具体操作中打桩的顺序是根据地质、地形、桩基础条件以及桩机的移动来检验和反复确认。在桩顶距离地面80 cm的时候需要及时停止打桩操作，同时吊起节桩，使得上下节桩两个位置对应。

3.3 预应力高强管桩的断裂分析

在高速公路桥梁预应力高强管桩施工的过程中有时候会因为施工不恰当而出现预应力高强管桩断柱现象。而出现断裂的原因无外乎以下几种：

1)机械碾压以及土方开挖导致的断桩。在一些工程施工中，施工单位为了追赶施工进度会应用大型挖掘机挖土，在这个过程中容易出现桩挖断的现象。

2)堆土累积过多而出现的断桩，最终对整个工程施工带来不利影响。

3)施工过程中因为挤土导致的断桩问题。为了防止预应力高强管桩的断裂需要增强管桩稳定性，根据布鲁姆斯理论了解到在一定约束作用下的桩顶往往会获得比一般自由桩更大的抗力，为此可以通过改变桩形约束条件的方法来提升桩基的水平承载力。

另外，在施工过程中还需要加强对适合管径大小的选择，不断增加高强管桩的截面刚度，提升预应力管桩的水平承载力。对于高速公路桥梁预应力高强管桩的低承台形式则是需要采取措施增强桩系受力强度和水平承载力，从而提升整个桩的刚度和强度，增强桩本身的水平位移。

3.4 加强对高速公路桥梁施工现场的质量检测

在高速公路桥梁预应力高强管桩施工过程中需要做好对整个工程的质量监测和控制，着重要做好以下几点工作：在焊接操作的时候要做好对称焊接，确保桩身的稳定性和安全性；在高速公路桥梁预应力高强管桩施工过程中还需要做好桩本身的倾斜度、抗拔、承载力等方面的检测工作，从而确保整个工程施工质量。

4 结语

预应力高强管桩在整个高速公路施工中占据十分重要的地位，能够增强打桩操作过程中桩承载力和各个施工参数的关联，从而使得整个预应力高强管桩施工参数达到施工质量规定的要求。为此，在高速公路桥梁施工中需要相关人员加强对预应力高强管桩施工问题的关注，在了解预应力高强管桩施工内涵、施工特点、施工适合范围的基础上，从施工前、施工进行和施工监控等方面思考怎样更好的发挥出预应力高强管桩在高速公路桥梁施工中的运用，以期能够更好的促进工程建设发展。