杭州湾大桥南岸接线试验段工程预应力混凝土管桩与CFG桩施工技术和性价比分析比较.pdfVIP

63 杭州湾大桥南岸接线试验段工程预应力混凝土管桩 与CFG桩施工技术和性价比分析比较 I ———————————一I III■—■■—■—■—————●■———■——L——————————一 李 毅1 娄 炎2 韩雪峰3 (1．宁波市交通局宁波 315041；2．南京水利科学研究院南京 210029； 3．南京工业大学 南京210009) 摘 要：杭州湾跨海大桥南岸接线试验段工程中管桩复合地基和CFG桩复合地基 处理段的桩体施工大部分已经完成。本文根据半年多的工程实践。结合监测、检测资料。 通过对两种处理方法的施工工艺和性价比方面的比较分析。指出用预应力混凝土管桩加 固高速公路软土路嚣要优于Cm桩，尤其是填土高、工后沉降控制要求较高的桥头地段 更能显示其技术优越和经济合理的优点。 关键词：管桩CFG桩施工技术单体承载率差异 杭州湾跨海大桥南岸接线工程试验段中的桥头段分别采用了预应力混凝土薄壁管桩(以 下简称为“管桩”)复合地基、CFG桩复合地基等方法进行软基处理。管桩和CFG桩属于刚性、 半刚性桩，桩和褥垫层、桩间土一起组成复合地基，通过桩体作用和对桩间土的挤密作用，提高 地基承载力，减小地基沉降。两种方法的加固机理虽然相似，但由于在桩体材料、施工工艺、单 位造价等方面的差别，使地基处理效果和生产成本上存在差异。本文根据半年多的工程实践， 通过对施工工艺、成桩过程及生产成本等方面的比较，找出两种方法的差异，为后续工程中处 理方法的选择提供借鉴依据。 ， 463 I施工工艺方面的差异 为保证工程质量，施工方对管桩与CFG桩的施工(本文指用振动沉管设备施工)建立了严 密的质量管理体系，监理对施工全过程进行了严格的质量监督。 尽管如此，这丽种方法在成桩工艺、施工方法上的差别以及两种桩自身的不同特点，使得 两种桩的质量、强度存在明显的差异。 1．1桩体制造工艺上的差异 管桩为工厂预制，桩体制造完全是在工厂中的流水线上完成，容易达到工艺及质量要求， 而CFG桩是在施工现场完成的。在CFG桩施工中工人现场操作、桩体组成材料的配比受人为 影响较大，使得灌注料中不同材料的组成存在不同程度的差别，导致不同的桩及桩的不同深度 处质量、强度存在一定差异。 从成桩的工序来看，管桩比CFG桩多了两次养护和两次桩身质量检测的过程。管桩的养 护方式通常采用蒸汽养护+水养护(或蒸压养护或天然养护)，这一环节确保了水泥中胶凝材 料充分水化硬化，使管桩混凝土强度得到保证，并有效控制了预应力损失。而CFG桩的养护 条件由施工现场的地质条件决定，天然地基中含水量的变化、温度场的变化，必然导致水泥水 化硬化程度存在差异，影响桩体强度。管桩制作工艺中的两次检查保证了工程中使用的桩体 质量完好，强度达到要求；而CFG桩身强度的检验只能在施工结束28d后通过抽检来确定，对 不合格桩无法及时发现补救，而且也无法保证每一根桩的强度都能满足要求。 1．2成桩质量控制及要求上的差异 在管桩施工中对桩位和垂直度的要求都较CFG桩的严格，根据文献[1]、[2]规定：要求预 制管桩的平面点位差≤1cm，垂直度偏差≤5‰；对CFG桩来说，要求平面点位差≤15cm，垂直 度偏差≤1％。这两方面的差别使打桩完成后管桩较CFG桩在平面布置上更符合设计要求， 桩在土中的偏斜更小，这样在加荷后，管桩能更好地发挥桩体的竖向承载能力，更能符合地基 处理的要求。 在两种处理方法的施工工艺流程中，桩位定好后，管桩沉桩过程为打桩一接桩一打桩； CFG桩的沉桩过程也就是桩体的制作过程：沉管～灌注一拔管加料。管桩施工中的接桩环节， 对上下桩中心线偏差、垂直度、焊缝等都要求很严格，为桩身质量、强度的一致连贯性提供了保 证。而CFG桩施工中先后灌注料组成材料上的差异、振动时间的不同、所在土层的变化，使成 桩后沿全桩长桩身质量、强度都存在着一定的差异。据对CFG桩取芯检测报告[31看出：N3区 地质条件的变化、施工工艺自身的