摘要：
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信托定融政信知识：
公路工程建设质量也在日益提高,特别是沥青砼路面的迅速普及,带动了与柔性路面相关的基层和路基施工技术的革新,这也对公路工程的施工质量提出了更高的要求
《公路工程质量检验评定标准》中,沥青砼面层共有十个检查项目,其中平整度首当其冲,它的合格率既反映行车舒适度,又反映施工队伍的施工和管理水平
沥青路面施工质量影响因素很多,单是路面平整度,就与施工人员素质、路基、路面结构层施工质量、桥头涵洞两端及桥梁伸缩缝的处理、路面施工机械的选用及路面材料的质量有关,而这些恰恰就是影响路面平整度的主要因素
现就路基施工对沥青砼平整度的影响进行分析,并借此探究沥青砼路面产生不平整的原因及处理措施
一、原因分析 沥青砼路面为柔性路面,总体结构刚度较小,在车辆荷载作用下易产生较大的弯沉变形,路面结构本身的抗弯拉强度较低,它通过各结构层将车辆荷载传递给路基
作为路面的基础,路基施工质量的好坏会反射到路面结构层,其中对路面平整度影响最大的就是不均匀沉陷
路基不均匀沉陷必然会引起路面的局部或大面积的凹陷,引起路面不平整,分析其原因,不外乎: ⑴新老路基搭接不理想产生沉降不均匀,引起路基和路面结构层的纵向裂缝和错台
⑵特殊地基处理不当,特别是地势低洼常年积水的湿软地基处理不好,路基的防护、排水系统不完善,造成路基局部沉陷和变形,从而影响路面平整度
⑶路基填料选择不当、路基填筑工艺存在问题,使路基在使用过程中产生不均匀沉降
桥头、涵洞两端引起的跳车现象,成为公路工程施工中不可避免的弊病,也是影响路面平整度的罪魁祸首
二、处理措施 1、路堤填筑前原地面处理 路基的施工质量,是路基路面工程能否经受住时间、车辆运行荷载考验的关键
要做好路基工程,必须扎扎实实地进行路基填筑,尤其注意对原地表的处理和坡面基底的处理. 2、路堤填料的选择 路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土,不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土
对于液限大于50,塑性指数大于26 的土,一般不宜作为路基填土
由于费用和当地土质的原因,受工程作业现场条件限制,必须使用时,应作如下处理: ⑴控制最佳含水量,保证土料在最佳含水量下达到最佳压实度
由于当地土质含水量特别大,通过翻晒来实现,使其达到最佳含水量
⑵掺外加剂改良
对含水量大、塑性高的土或强度不足的其他材料如含有大量细粒砂的砂质土掺入石灰、水泥工业废料或其它材料的稳定剂,对土的性质进行改良,达到填土要求
⑶采用不同土质填筑路堤时,采取以下措施: ①层次应尽量减少,每一结构层总厚度不小于0.5M,不得混杂乱填,以免形成水囊或滑动面; ②透水性差的土填筑在下层时,其表面做成一定的横坡,以保证来自上层透水性填土的水分及时排出; ③合理安排不同土质的层位,采用不因潮湿及冰融而变更其体积的优良土填上层,强度较小的应填在下层; ④在不同土质填筑的路堤交接处应做成斜面,并将透水性差的土填在斜面的下部
3、填土路基压实 路基施工时,应严格按现行《公路路基施工技术规范》要求进行,并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织
4、特殊地基处理 软土地基具有天然强度低、压缩性高、透水性小,在荷载作用下有可能出现过大变形和强度不够等问题,在填筑路基前必须进行必要的处理
在山东省东营市地区地势平坦,属黄河三角洲沉积的退海之地,地势较低,地面高程西部最高海拔11M,东部最低海拔1M
所在区域水系较丰富,地下水位较高,有盐碱上升现象
作为中新生代的一个沉积区,一般基岩埋置较深,表层基本为第四季全新世的松散沉积物所覆盖,大部分土质具有高压缩性及容许承载力较低的现象,加上地表水和地下水的共同作用,湿软地基现象十分普遍
根据近几年的施工处理经验,比较有效的处理的方法为: ⑴完善排水系统
在路基填筑范围外侧2-3m处挖渗水边沟(离路基太近容易引起路基边坡的滑塌,太远则影响渗水效果),并把渗出的水及时排出渗水边沟
⑵渗排水7-10天后,根据实地情况,采用30cm水泥固化土或砂砾垫层和50cm建筑碎砖垫层的处理方案
具体实施情况如下: 若路基基底承载力有了明显的提高,可以承受水泥固化土的机械化作业施工,可以优先采用该处理方案
该方案的优点是:可以大范围的实施机械化作业,处理速度快,效果好
若地下水位依然居高不下,路基基底承载力没有明显的提高
在这种情况下可以采用砂砾垫层或碎砖垫层处理方案
在条件允许的情况下可以优先考虑碎砖垫层处理方案,此方案解决部分建筑物拆除的废弃物利用,又可降低工程施工成本
⑶对于软土地基也可采用垫隔土工布、碎石桩、加固土粉喷桩的办法处理
5、桥头、涵洞两端及伸缩缝的防治措施 桥头、涵洞两端引起的跳车现象,成为公路工程建设不可避免的弊病,要对其彻底进行治理,我认为要从以下几点着手: ⑴桥头设计过渡段,即在一定长度范围内铺设过渡性路面或设置搭板,可以使在柔性结构路段产生的较大沉降通过过渡段至桥涵结构物上,车辆行驶就不至于产生跳车
⑵台背填料的选择,在挖方地段的台背回填部位,因场地特别窄小,可选用当地的石渣、砂砾等优质填料;在高填方的拱涵及涵洞与侧墙的相接部位,尽量选用内摩擦角大的填料进行填筑,而且施工时应注意填料土压力的平衡,以免造成工程事故
⑶在靠近构造物背后设置必要的地下排水设施,避免因水的原因引起桥头路基的水损坏
⑷强化施工质量管理,提高桥涵两端路提的施工质量,完善施工工艺和方法
为适应桥涵端部而路提施工场地窄小、压实区域形状不规则而工期又紧迫的特点,应使用专用的小型压实机械
结束语 路面平整度控制,要从路基施工准备阶段就开始重视,并加强对关键工序的施工控制,如填前碾压、软基处理和桥涵结构物台背回填等工序
所有参加公路建设的施工单位,都必须强化施工管理,完善施工工艺和施工方法,提高施工质量,才能从源头上、根本上解决路基对路面平整度的影响,公路工程建设项目的经济效益和社会效益才能得到充分的体现
参考文献: 1.《公路路基施工技术规范》(JTG F10—2006) 2.《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004) 并结合现场施工中的一些实际情况归纳总结了PC管桩在铁路桥涵中的一些基本的设计施工理念和方法 【关键词】：锤击法，静压法，贯入度，终压力，静载试验 1、前言 预应力混凝土管桩（简称PC管桩）因具有质量可靠、造价适中、施工快捷、检测方便、对地质条件适应性广等特点，在我国建筑领域得到了广泛的应用，近年来，随着我国铁路建设的高速发展，PC管桩也逐渐在铁路路基、桥涵基础处理中得到推广
2、锤击法和静压法 铁路桥涵预应力混凝土管桩基础的设计首先应根据设计荷载和地质条件确定桩所需要的容许承载力【P】及桩长(参见《铁路桥涵地基及基础设计规范》中的打入桩相关公式),一般铁路桥涵桩基础都是以桩长和标高控制，但对于PC管桩基础，由于我们不能较直观的判断其地质条件，我们还需根据不同的施工方法确定其相关的控制参数，目前应用较广泛的有锤击法和静压法二种
1) 锤击法 锤击法施工是通过打桩机的桩锤的冲击力将管桩打入土中的一种工艺，其具有施工灵活、桩机对地基耐压力要求低、施工进度快等优点，缺点是对周围地基、建筑物扰动较大、存在噪音污染等
如采用锤击法施工则应利用相关的打桩公式确定其最后贯入度e，打桩进行到所得贯入度（可取最后10击的沉入值的平均值）等于或下于此贯入度为收锤标准
现将我国PC管桩基础工程中常用的打桩公式介绍如下： ① 格尔塞万诺夫打桩公式 Pu—桩的极限承载力(KN),Pu=2*【P】 n—根据桩身材料和桩垫所定的系数,可取n＝1500 A—桩的横截面积【cm2】 Q—桩锤重量【N】，落锤取其全重，单动汽锤取其锤击部分的重量 q—桩重【N】,包括送桩、桩帽及桩锤非锤击部分的重量 k—恢复系数，可取K=0.4 H—桩锤的下落高度【cm】 ② 海利打桩公式 W—一次冲击能【N•cm】 —锤击效率，按下列公式计算： C—桩、桩帽和土的弹性压缩模量之和 （其余参数含义及取值参见公式①） 工程实例：某铁路桥设计采用φ50cm预应力混凝土管桩基础，设计桩长 20m，单桩容许承载力【P】＝800KN，施工时采用50KN柴油打桩机，落锤高度H=200cm；分别采用上述两种打桩公式计算得最后贯入度e分别为2.11cm和2.18cm，结果比较接近，最后贯入度e采用2cm控制；首先施工2根对角桩，桩长施工至25m时达到要求，然后按照设计容许承载力进行静载荷试验，均合格
2) 静压法 静压法施工是通过压桩机的自重和桩架上的配重作反力将预应力混凝土管桩压入土中的一种工艺，在沉桩过程中，压桩力可直观、安全、准确地读出并自动记录下来，因而对管桩的承载力控制及判断精确度高，并且还具有对周围环境影响小、施工应力小等优点
采用静压法施工时其主要控制参数为终压值；以往一般简单的把终压力值取为2倍的【P】，即认为终压力值与桩的极限承载力是相等的，但根据建筑工程中的实际经验，对于不同桩长、土质应区别对待，对于桩长较短、地基以淤泥或砂成为主或者持力层遇水崩解或软化时应适当加大终压力值，由于铁路工程的重要性和地质条件的多样性，我们可以较保守的将预应力混凝土管桩的施工终压力值取为2.5倍的【P】
工程实例：某铁路涵洞设计采用φ50cm预应力混凝土管桩基础，设计桩长为11m，单桩容许承载力【P】=720KN,采用静压法施工，终压力值取1800KN，施工压力统计见下表： 从上表我们可以看出，当施工到设计桩底标高时，基本刚好达到终压力值；同样，施工完成之后进行静载荷实验，结果均能满足设计要求
终上所述，我们可以看出控制锤击法施工的最后贯入度e主要由PC管桩的单桩承载力【P】和施工机械的型号决定，而由于铁路桥涵工程具有线路里程长、工点多的特殊性，在设计图纸中是不可能准确确定最后贯入度e值的，即便是到了施工阶段，所使用的打桩机型号也不可能统一，这样就会给设计、监理、施工等各方面造成较多麻烦；而静压法施工的终压值基本上可以比较简单的由单桩容许承载力【P】确定，并且其在施工过程中的控制也比较简单；并且根据以往的施工经验锤击法施工由于其冲击力较大，如操作不当容易使桩头、桩身、接头等薄弱处产生裂纹，影响桩身质量，施工中对周围土体的扰动相对静压法也要大，对承载力的控制往往不会很准确，容易造成超打，笔者在实际工程中就发现如采用锤击法施工桩长往往会长于设计桩长，所以建议铁路桥涵的管桩基础优先采用静压法施工
3、静载荷实验 由于预应力混凝土管桩基础的设计参数取值目前尚无明确的计算标准，管桩 施工的最后贯入度及终压力值均与其所处的地质环境有一定的关系，所以无论是采用锤击法或者是静压法施工，设计得出的桩长、贯入度e或终压力值只能作为参考，不能单以某项值控制，桩基施工前还应采用静载荷实验确定其单桩承载力，来验证之前的设计结果是否合理、可靠
一般建筑规范上规定每个单体工程或同一条件下的实验数量为总桩数的1％，并不少于3根，但对于铁路桥涵而言则不大适用，由于铁路桥梁每个单体工程的桩基承载力、桩长均不一致，总桩数较少，如每个单体工程均试验3根桩费用太高，并对施工周期有较大影响；根据管桩的特点，我们可灵活的将地质情况类似，桩长相差不大的作为一个试验批，以验证之前计算取值的合理性为主
4、结语 铁路桥涵管桩基础的设计和施工相关理论和经验目前还不大成熟，目前还必 须从其它领域的工程实践经验中加以借鉴，但其中又有着较为微妙的区别，需要我们工程技术人员细心把握；随着预应力混凝土管桩在铁路领域的广泛使用和发展，其应用技术一定会得到不断的完善
央企信托-176号盐城市集合资金信托
