探析微型鋼管在公路工程中的運用

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1地形地質(zhì)

映汶公路K41+721~K41+760段，路基右側(cè)靠山左側(cè)臨河（岷江，長江支流）。受地震影響，河床被山體垮塌體壓縮，過水斷面減小流速激增，導(dǎo)致該段路基受到嚴重沖刷，在設(shè)計人員調(diào)查時，已出現(xiàn)局部失穩(wěn)的現(xiàn)象，嚴重危及車輛同行安全。該段路基地質(zhì)情況較為單一，因地震導(dǎo)致路基側(cè)山體松動垮塌，表層覆蓋層結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，在風化和雨水的作用下，碎落垮塌較為嚴重，震后經(jīng)過一個雨季，上邊坡已相對穩(wěn)定，原路基外側(cè)（臨河一側(cè)）為大量松散塊碎石及塊碎石土垮塌堆積體。

2方案選擇

方案選擇的內(nèi)容包括現(xiàn)場實際情況，地震災(zāi)后恢復(fù)重建工程時間緊迫的要求和災(zāi)后重建資金的合理有效使用等方面。該段路基處于高山河谷地段，施工工作面極為狹窄，在處治施工的同時還要盡可能的保障映汶公路通行，不適合采用需要大型機械設(shè)備的處治方案；同時需要考慮的重要因素還有緊迫的時間和如何最有效的利用寶貴的災(zāi)后重建資金，就需要考慮選擇的處治方案兼有施工靈活便捷和投資小的特點。經(jīng)過設(shè)計人員大量的方案比選，得出的結(jié)論是鋼管樁能同時滿足施工作業(yè)面狹窄、施工進度快投資省以及處治效果較好等要求，因此，最終確定采用微型鋼管樁作為該段路基處治的首選方案。

3方案設(shè)計

3.1設(shè)計原理及思路

微型鋼管樁在工程實際應(yīng)用中，根據(jù)樁的分布形式相對比較認可的分類有三種，一是獨立體系，樁體之間相對獨立，其受力是通過樁體間土體相互傳遞；二是平面桁架體系，與獨立體系的最大區(qū)別在于樁體頂端通過系梁等相互橫向連接形成具有整體性的結(jié)構(gòu)體系；三是空間桁架體系，即在平面桁架體系基礎(chǔ)上將多排已經(jīng)橫向連接的樁體彼此間連接，即增加了大多數(shù)樁體的約束方向。不同體系的特點決定其適用范圍，本段處治根據(jù)地形地質(zhì)特點，選用平面桁架體系。該段路基外側(cè)臨河，地形呈狹窄帶狀，若布置單排樁體，雖有利于施工作業(yè)面的展布，但單排樁間間隙較大，路基荷載主要由樁體承擔。因此在初擬平面布置時，在有限的地形條件下交錯布置兩排，縱向樁間距減小且樁頂用系梁連接，則路基傳遞的荷載由樁及樁間土體復(fù)合結(jié)構(gòu)共同承擔，其受力性能和支擋能力大幅度提高。

3.2材料

要求用系梁連接，則路基傳遞的荷載由樁及樁間土體復(fù)合結(jié)構(gòu)共同承擔，其受力性能和支擋能力大幅度提高。

3.3設(shè)計、施工要點

（1）鋼管樁樁體采用無縫鋼管，設(shè)計長度為21.8m，型號為127mm×6.5mm，每節(jié)鋼管長6～8m,鋼管之間采用內(nèi)套管焊接，焊口應(yīng)飽滿。內(nèi)套選用電焊鋼管，型號為108mm×4mm，長度為1200mm，搭接長度為600mm。鋼管樁內(nèi)及其外環(huán)狀間隙填充M30水泥砂漿。（2）鋼管外表面先除銹，然后進行鍍鋅防腐處理，再對鋼管進行焊接，并沿管長方向按3m間距設(shè)置船型架立筋，沿管壁設(shè)置3段，各架立筋之間互成120°。環(huán)形鋼管壁上按120°夾角均勻鉆孔（每排1個孔），以利于砂漿填充鋼管外側(cè)巖土體孔隙，排間距15cm，視現(xiàn)場施工條件孔徑為12～16mm；最后對樁內(nèi)外灌注砂漿。（3）采用機械鉆進成孔，成孔直徑φ168mm。采用先插管后壓漿法。插管時，應(yīng)注意將鋼管置于鉆孔中間，以保證鋼管樁保護層的厚度均勻；壓漿用細砂水泥砂漿，灰砂比1:1，水灰比1:0.5；灌漿壓力應(yīng)根據(jù)施工工藝及實際工況進行調(diào)整。（4）相鄰鋼管樁之間頂端采用φ20鋼筋點焊接連接后，樁頂上部澆筑厚度為80cm的C25混凝土，以使鋼管樁形成整體。同時應(yīng)對邊坡進行拋石處理，拋石應(yīng)采用粒徑大于1m，材質(zhì)堅硬水穩(wěn)性能好的大塊石。

4結(jié)語

微型鋼管樁在災(zāi)后恢復(fù)重建中的使用，在施工工期、成本控制及完成后的使用功能等方面都取得了較好的效果，也較好的應(yīng)對了災(zāi)后恢復(fù)重建工作的特點和需求。通過這一工點的實踐及后期的總結(jié)，我們有理由相信微型鋼管樁在類似項目和工點具有較好的推廣應(yīng)用價值。

作者：羅振 單位：中冶賽迪建筑市政設(shè)計有限公司