安徽省交通建設(shè)股份有限公司，安徽 合肥 230041

近年來(lái)，樁板式路基在高速公路路基施工得到了廣泛應(yīng)用。樁板式路基以打入預(yù)制管樁直接支撐鋼筋混凝土梁板，形成一種透空簡(jiǎn)潔的受力承載結(jié)構(gòu)，工作性能類(lèi)似橋梁結(jié)構(gòu)，屬于柔性體系，其具有造價(jià)低、質(zhì)量易控制、占地少等優(yōu)點(diǎn)，還可以進(jìn)行工廠化、裝配化施工。

新建高速公路樁板式路基一般橫向采用兩排或多排管樁，擴(kuò)建高速項(xiàng)目一般在老路側(cè)邊采用兩排管樁，其樁基是由一排在既有高速公路護(hù)坡上的樁和一排在高速公路護(hù)坡外側(cè)的樁共兩排樁組成[1]。樁板式路基采用工業(yè)化建造方式，土地資源占用少，以“標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、機(jī)械化、裝配化”為核心，以實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源、提升功效、提高質(zhì)量、建設(shè)綠色高速公路為目標(biāo)，是高速公路路基施工創(chuàng)新的必由之路。

1 工程概況

合肥繞城高速公路隴西至路口段應(yīng)急工程HRC-02合同段由我單位中標(biāo)承建，該項(xiàng)目為高速公路改擴(kuò)建工程，主要工程內(nèi)容為該段主線范圍內(nèi)路基、全線路面、橋涵、路口互通、環(huán)保綠化、其他工程等。

合肥繞城高速隴至路口段起點(diǎn)為隴西互通立交，南接合肥至蕪湖高速，終點(diǎn)為路口互通立交，向北連接合肥至徐州高速，是G3京臺(tái)高速和G40滬陜高速的共同路線，更是安徽省內(nèi)最為繁忙的高速公路之一。隨著安徽經(jīng)濟(jì)的崛起，現(xiàn)有交通服務(wù)功能完全滿足不了現(xiàn)行的交通流量，政府提出了對(duì)合肥繞城高速擴(kuò)建的提議。該項(xiàng)目為地理位置在合肥市周邊區(qū)域，土地資源比較緊張，同時(shí)該項(xiàng)目在路口立交處橫跨正在運(yùn)營(yíng)的合徐高速公路，采用傳統(tǒng)的路基土石方施工，填土高度約為7m，填土量大、永久占地多、施工周期長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)多方案比選，設(shè)計(jì)采用裝配式無(wú)土樁板式路基結(jié)構(gòu)，由下部樁柱和上部梁板組成，樁柱采用預(yù)應(yīng)力管樁，梁板采用預(yù)制混凝土橋面板，基本實(shí)現(xiàn)工廠化、機(jī)械化、裝配化施工的工業(yè)化建造方式。同時(shí)采用樁板式組合路基，不僅施工速度快，而且安全性高，實(shí)現(xiàn)了快速、節(jié)約的施工目標(biāo)[2]。

2 樁板式路基施工方法

合肥繞城高速樁板式路基下部采用PRC-I500C型管樁和HPC500AB型管樁連接而成，根據(jù)設(shè)計(jì)高程和底面高程確定整體樁長(zhǎng)；管樁截面外徑500m，壁厚100mm，樁頂1.4m范圍內(nèi)壁設(shè)置剪切鋼筋，后澆筑C50微膨脹混凝土[3]；上部單孔跨徑設(shè)計(jì)為6m，7孔一聯(lián)，每聯(lián)之間設(shè)無(wú)縫伸縮縫。樁和梁板等結(jié)構(gòu)采用工廠化集中預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝施工。

2.1 管樁及梁體預(yù)制

（1）管樁預(yù)制。管樁直接采購(gòu)成品預(yù)應(yīng)力管樁，該管樁采用工廠化集中預(yù)制，生產(chǎn)工藝比較成熟，主要工藝流程為鋼筋加工制作、高性能混凝土澆筑、離心力成型和蒸汽養(yǎng)生等。鋼筋籠的加工采用數(shù)控滾焊一次成型，模板為定型鋼模，混凝土采用C80高強(qiáng)高性能混凝土，通過(guò)離心法達(dá)到密實(shí)，然后經(jīng)過(guò)高溫、高濕度蒸汽養(yǎng)生，達(dá)到高強(qiáng)度要求。

（2）梁體預(yù)制。預(yù)制梁板有公司項(xiàng)目部在標(biāo)準(zhǔn)化集中預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行集中預(yù)制，一般采取裝配化、工廠化預(yù)制方法，如圖1所示。該項(xiàng)目梁板采用C40混凝土澆筑，梁體尺寸為2.8m×11.8m，梁體模板采用定型鋼模版。梁板的主要施工工序?yàn)榈装迨┕?、鋼筋制作加工、模板安裝、混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)成型等。

圖1 裝配化、工廠化梁板預(yù)制

2.2 管樁沉樁打入施工

樁板式路基的沉樁施工可以根據(jù)不同地質(zhì)條件采用打入法和靜壓法，如圖2所示。該項(xiàng)目采用60型高頻振動(dòng)錘錘擊打入法施工，施工的質(zhì)量主要取決于樁基的平面位置和高程精度，要控制好管樁打入質(zhì)量、管樁的垂直度、樁底標(biāo)高、樁頂?shù)耐旰枚?。首先根?jù)施工設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行測(cè)量放樣，精確定位。管樁定位插樁一般入土30～50cm為宜，然后進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。振動(dòng)沉樁過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員時(shí)刻觀察樁的沉入進(jìn)尺情況及位移變化，如遇樁位偏移，及時(shí)調(diào)整；振動(dòng)錘擊時(shí)保證管樁垂直，錘擊受力與管樁中心線一致，如果出現(xiàn)傾斜，應(yīng)根據(jù)具體情況及時(shí)糾正，不得過(guò)振防止樁身?yè)p壞。預(yù)制管樁樁打入深度采用雙控方法，即以貫入度和樁底高程。如貫入度和樁底標(biāo)高不能同時(shí)滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，需要根據(jù)不同情況采取不同措施。首先應(yīng)滿足貫入度要求，在堅(jiān)硬土層中，每根樁已打到貫入度要求，而樁底標(biāo)高未達(dá)到應(yīng)力持力層設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況與相關(guān)單位協(xié)商確定。

圖2 管樁沉樁施工

2.3 梁體安裝施工

梁板安裝采用吊裝法施工，從一聯(lián)中兩個(gè)相鄰的預(yù)制A板開(kāi)始吊裝，使樁頂預(yù)留鋼筋準(zhǔn)確插入預(yù)制A板的預(yù)留孔，向孔內(nèi)澆筑灌漿料。然后起吊中跨B板，將其放置于相鄰兩片已經(jīng)穩(wěn)定固結(jié)的預(yù)制A板之間，精確調(diào)整位置，確保開(kāi)孔與相鄰A板的預(yù)留孔精確對(duì)接。澆筑預(yù)制A板與B板之間的濕接縫，待其強(qiáng)度達(dá)到90%設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后，起吊邊跨C預(yù)制板，通過(guò)JL32精軋螺紋鋼筋，使起吊縱梁、預(yù)制C板與相鄰預(yù)制B板可靠連接，澆筑相鄰板塊之間的濕接縫。一聯(lián)主體結(jié)構(gòu)施工完畢，進(jìn)行防護(hù)護(hù)欄的澆筑、附屬設(shè)施的安裝以及橋面系的施工，然后按照上述工藝完成全部梁體的安裝。

2.4 擴(kuò)建公路新老路銜接施工

擴(kuò)建公路新老路基銜接施工主要包括老路病害處理、原路肩拆除、老路基切縫以及后澆帶與原路基接縫等工藝。首先對(duì)原有路基進(jìn)行檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)影響質(zhì)量的病害，應(yīng)進(jìn)行挖除換填或注漿等處理方案解決。挖除原路基前，應(yīng)設(shè)置安全隔離欄以確保原道路的通行安全。老路床病害處理并達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，在老路路床外邊緣澆筑不透水混凝土作為基層，待其強(qiáng)度達(dá)到要求后，在其結(jié)構(gòu)上層外邊緣澆筑一層20cm厚C20透水混凝土作為后澆帶與老路進(jìn)行銜接，預(yù)制梁板內(nèi)側(cè)邊緣與原路基頂邊緣以現(xiàn)澆一體化枕梁進(jìn)行連接。

2.5 施工優(yōu)化措施

（1）采用基于動(dòng)量定理和能量守恒定律的一體化樁墩施工方法，解決傳統(tǒng)方法終止打樁標(biāo)準(zhǔn)承載力不明確的問(wèn)題，推動(dòng)樁板式路基在公路工程裝配化施工的應(yīng)用。

（2）樁與板的連接，采用筒形剪力撐連接、十字剪力撐連接、多重剪力鍵連接等優(yōu)化措施，受力明確、安全可靠，便于后期養(yǎng)護(hù)。

（3）采用豎向限位伸縮縫裝置，實(shí)現(xiàn)梁體的協(xié)同變形，解決端部跳車(chē)問(wèn)題，提高了梁板的安全和耐久性。

（4）樁板式路基采用多跨一聯(lián)，預(yù)制梁板內(nèi)側(cè)邊緣與原路基頂邊緣以現(xiàn)澆或一體化枕梁進(jìn)行連接，形成具有側(cè)邊連續(xù)交接限位的結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)合肥繞城高速樁板式路基的實(shí)踐證明，樁板式路基解決了軟體地基高速施工的安全性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性；無(wú)須填土、減少用地，特別是擴(kuò)建高速項(xiàng)目在原路基邊坡上施工，甚至不增加用地；采用了標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、裝配化施工，便于現(xiàn)場(chǎng)管理；與常規(guī)路基相比，造價(jià)大幅降低，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)更為明顯。

樁板式路基方案通過(guò)不斷的實(shí)踐優(yōu)化，逐步推向各類(lèi)高速公路的施工應(yīng)用。在建的合寧高速擴(kuò)建、合安高速擴(kuò)建，以及即將開(kāi)工的合蕪高速、合樅高速、無(wú)岳高速都在大力推廣優(yōu)化后的樁板式路基施工方案，實(shí)現(xiàn)了綠色公路建設(shè)、工業(yè)化技術(shù)改造，發(fā)揮了樁板式路基集約環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。