預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在我國鐵路工程中的應(yīng)用與發(fā)展簡況
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁
1、早期鐵路系統(tǒng)管樁生產(chǎn)與應(yīng)用
解放初期,鐵道部豐臺(tái)橋梁廠就有一個(gè)管樁車間,這是我國最早的管樁生產(chǎn)車間,開始生產(chǎn)普通鋼筋混凝土管樁,到二十世紀(jì)五十年代發(fā)展成預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。預(yù)應(yīng)力筋是采用我國當(dāng)時(shí)生產(chǎn)的φ12mm、強(qiáng)度600/900MPa的Ⅳ級(jí)建筑鋼筋,后采用φ7mm高強(qiáng)螺旋肋鋼絲(1570MPa),C50(后C60)混凝土,離心法成型。主要產(chǎn)品:外徑分別為550、500、400mm、壁厚分別為120、100、90mm,在1955年動(dòng)工的武漢長江大橋中應(yīng)用;后來鐵道部大橋工程局又在1960年前后建造南京長江大橋時(shí)在浦口建設(shè)管樁(及橋梁)廠生產(chǎn)相同類型管樁,并用于該大橋。
現(xiàn)在我國已成為第一大管樁生產(chǎn)國,特別是一些民營管樁生產(chǎn)企業(yè),其生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品類型和質(zhì)量,都有了很高水平,鐵路系統(tǒng)的混凝土制品廠做了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,專做軌枕、軌道板、橋梁等鐵路專用混凝土制品,不再進(jìn)行管樁生產(chǎn)。
預(yù)應(yīng)力混凝土異形樁-竹節(jié)樁
2、高鐵(客運(yùn)專線)時(shí)代管樁應(yīng)用
以前,管樁主要應(yīng)用于大型橋梁基礎(chǔ)中,不少中、小型橋梁地處深山,施工場地及運(yùn)輸?shù)缆范加邢?,采用管樁不如現(xiàn)場灌注樁方便,而路基中又不用管樁(造價(jià)較高),因而管樁在鐵路的應(yīng)用不是很多。
隨著高鐵(客專)時(shí)代的到來,大量無砟軌道的建設(shè),對(duì)路基沉降有更高要求(不能用加厚道床的方式來調(diào)整路基沉降),給管樁應(yīng)用提供了廣闊空間,同時(shí),管樁廠分布全國,生產(chǎn)管樁型號(hào)多樣、數(shù)量充足,從運(yùn)輸距離、施工質(zhì)量、施工機(jī)械、建設(shè)造價(jià)以及環(huán)境要求等方面與從前比較均有優(yōu)勢(shì),使得預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在高鐵(客專)工程的路基、站場及橋梁中有了廣泛應(yīng)用的條件。
管樁生產(chǎn)-張拉
3、高鐵無砟軌道軟土路基中管樁應(yīng)用特點(diǎn)
軟土路基中的樁基礎(chǔ),如果同橋梁一樣,要求零沉降,那么樁長和樁數(shù)都要求很大,從而使造價(jià)增加,高鐵路基樁基礎(chǔ)沉降雖然要求高,但還是允許有小量沉降,這時(shí)采用以控制沉降為目的的復(fù)合樁基結(jié)構(gòu),具有較好的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
目前,我國高鐵軟土路基中采用的復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)主要有樁-網(wǎng)復(fù)合地基結(jié)構(gòu)和樁-板復(fù)合地基結(jié)構(gòu)。復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)作用原理是上部軌道結(jié)構(gòu)荷載較大部分由樁承擔(dān),另一部分則由樁間土和土工格柵碎石墊層(樁網(wǎng)結(jié)構(gòu))或鋼筋混凝土薄板(樁板結(jié)構(gòu))承擔(dān),從而可以減少樁長和樁數(shù),降低路基處理的造價(jià)。
這兩種復(fù)合地基結(jié)構(gòu)關(guān)于承載力和沉降的計(jì)算比橋梁樁基礎(chǔ)“以承載力計(jì)算為主,沉降可不考慮的計(jì)算”要復(fù)雜。
管樁生產(chǎn)-離心機(jī)成型后倒水泥槳
4、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)工藝
管樁最基本的截面是圓環(huán)形,外徑φ300~φ1200mm甚至更大,表面光滑,鐵路用的管樁外徑以φ400、φ500、φ550居多。
除圓滑外形的管樁外,現(xiàn)在也有外形像竹節(jié)的異形樁,目的是增加樁側(cè)摩阻力。生產(chǎn)異形樁,只是模型不同,其他工藝相同,異形樁目前鐵路還沒有應(yīng)用。
管樁配筋主要是預(yù)應(yīng)力鋼棒和冷拔低碳鋼絲(螺旋筋),有時(shí)配有端部錨筋(螺紋鋼筋),也有混合配筋?;炷翉?qiáng)度等級(jí)C60、C80,離心法成型,蒸汽養(yǎng)護(hù)及壓蒸養(yǎng)護(hù)。
近十余年來,我國管樁生產(chǎn)企業(yè)積極引進(jìn)日本、韓國技術(shù)和設(shè)備,使管樁生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化水平有了很大提高,工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低,產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全得到較好保證。
管樁生產(chǎn)-自動(dòng)吊架吊模
管樁生產(chǎn)-壓蒸養(yǎng)護(hù)(壓蒸釜)
內(nèi)容摘編自:汪加蔚《混凝土制品在我國鐵路工程中的應(yīng)用與發(fā)展》
編輯:徐潔
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