/塑料套管混凝土樁(TC樁）技術(shù)介紹目錄TOC\o＂1—3"\ｈ＼z\uＨYPERＬIＮK\ｌ"_Toc２１2３5237８"一、塑料套管混凝土樁(ＴC樁)簡介?PAＧEＲEF_Tｏc2１2352378\h１HYPＥRLＩNＫ\l＂＿Ｔｏc21２3５23７９＂二、TC樁的施工工藝 PAGＥRＥF＿Tｏc212352３79\ｈ３HＹＰERLIＮK２施工質(zhì)量控制和檢測?２3５2383\ｈ７HＹPERLIＮK五、實(shí)際工程應(yīng)用中TC樁的檢測情況和應(yīng)用效果?PＡGＥRＥF_Toc2123５238４\ｈ8HＹPERLINＫ＼l”_Ｔｏc2１23５23８5"1小應(yīng)變檢測樁身的完整性情況?ＰAGＥＲEF_Ｔoc2１2３５2385\h８HＹPＥRLINK\l＂＿Tｏｃ212３５２386"2承載力檢測情況 ＰAGEREF_Tｏｃ2123５２38６\h８ＨＹPERLIＮK＼l”_Toc21235238７"3路堤荷載下的沉降情況?ＰAGEREＦ_Ｔoc212352387\ｈ9HYＰERLINK\l"_Ｔｏc2１２３5２388”六、TC樁與常用樁型的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較 ＰＡGEＲEF_Tｏc21２３52388\ｈ10HYＰERLＩNK＼l"_Toc2１235238９＂七、TC樁的適用性 PAGＥＲＥF_Toc21２3５２389\h11HYPERLINK\l”_Toc２12352３9０”１適用范圍?PAGEREＦ＿Toc21235239０\h11HYPERLINK\ｌ”＿Toｃ２1235２3９１"２適用條件 ＰAGEREＦ_Toc2123523９1\h1１HYPＥRLIＮK\l"_Toc21235239２”八、國內(nèi)外工程應(yīng)用情況 PAＧEREF_Ｔｏc2123５2392＼h12ＨYPERLINK\ｌ”_Toc2123523９３＂１、國內(nèi)主要應(yīng)用工程名稱?ＰAGERＥF_Tｏc21２352３93\ｈ錯(cuò)誤！未定義書簽。HYPERＬＩNK＼l"_Toc21235239４＂2、國外主要應(yīng)用工程名稱?PAＧＥＲEF＿Toc212３5２3９4\h錯(cuò)誤！未定義書簽.一、塑料套管混凝土樁(TC樁）簡介塑料套管混凝土樁（PlastｉcTubeＣast-in—ｐlａceCoｎcretePile）（簡稱套管混凝土樁或TC樁或ＰＴCC樁)是一種承載力高、不會(huì)由于振動(dòng)擠土斷樁、成樁質(zhì)量可靠、對(duì)周圍環(huán)境影響小、施工快速方便的地基處理方法。其成樁方法為：將塑料套管按一定的間距采用專用設(shè)備逐根跟管打入需要加固的地基中,套管為底部封閉，頂部開口,待分段區(qū)塊塑料套管全部打設(shè)完畢后,再統(tǒng)一對(duì)埋設(shè)在地基中的套管內(nèi)用混凝土連續(xù)澆注成樁，套管不再取出，套管與填充物就形成了地基加固樁,樁頂設(shè)置樁帽,并鋪設(shè)墊層和土工格柵，形成樁承式加筋路堤系統(tǒng)。TC樁由預(yù)制樁尖、螺紋塑料套管、混凝土、樁帽（蓋板)等組成；如下圖所示.各組成部分詳述如下。圖1TC樁組成圖2樁帽上鋪土工格柵圖3樁承式加筋路堤1、預(yù)制樁尖樁尖可采用鋼筋混凝土樁尖，并與套管緊密連接。如下圖4、５所示。圖4鋼筋混凝土樁尖圖5樁尖與套管連接2、塑料套管及接頭套管可采用單壁螺紋PVC塑料套管,其質(zhì)量有相應(yīng)的國家控制標(biāo)準(zhǔn).圖6套管接頭圖7塑料套管3、混凝土混凝土一般采用細(xì)石混凝土（C25～C30)，混凝土塌落度1８cｍ～2０cm左右。４、樁帽圖8樁帽及外模圖９?jié)沧⒑玫臉睹睒睹辈捎贸叽鐬?０～60ｃｍ,高度2０～30cm左右,材料采用C２5混凝土。樁帽可采用預(yù)制或現(xiàn)澆的方式制作。對(duì)整體式樁帽的制作方式為:在墊層材料中沿樁中心開挖邊長約為40~６0cm,高約為２0cm的圓孔或方孔，整個(gè)場地內(nèi)樁帽孔全部開挖完畢后立模集中澆注混凝土，完成樁帽的施工。為保障樁與樁帽的整體性,若土工合成材料采用雙向塑料土工格柵，雙向塑料土工格柵設(shè)置在墊層中間，若土工合成材料采用鋼絲焊接渡塑土工格柵,鋼絲焊接鍍塑土工格柵設(shè)置在樁帽頂,并與預(yù)留的鋼筋籠主筋綁扎連接.二、TC樁的施工工藝TC樁的施工工藝如下圖所示意：圖10ＴC樁的施工工藝（1）塑料套管混凝土樁打設(shè)前，先整平場地，鋪設(shè)砂礫墊層。(２)塑料套管準(zhǔn)備及制作。塑料套管準(zhǔn)備,對(duì)套管進(jìn)行試驗(yàn)和尺寸檢測。根據(jù)加固樁長的要求,將出廠的套管切割成合適長度，如圖11。（3）制作樁尖并與套管連接。將切割好的套管與樁尖連接密封牢固。如圖12。圖1１塑料套管準(zhǔn)備及制作圖12樁尖套管連接(4）將打設(shè)設(shè)備移機(jī)就位。如下圖所示。設(shè)備可采用靜壓振動(dòng)聯(lián)合插管機(jī),可由普通沉管機(jī)、插扳機(jī)等同類設(shè)備改造而成.圖1３靜壓振動(dòng)聯(lián)合插管機(jī)圖14輕便的全液壓設(shè)備（5)放置套管及打設(shè)。然后將帶有樁尖的套管從鋼管底部放入鋼管中,樁尖與樁位對(duì)準(zhǔn)，如圖1５，然后開機(jī)將鋼管打設(shè)至預(yù)定的深度，打設(shè)過程中要控制好垂直度。垂直度指針如圖15所示。圖15垂直度控制指針(6)拔鋼管。將鋼管拔出而將塑料套管留在地下，移機(jī)至下一個(gè)樁位，重復(fù)④～⑤工序,繼續(xù)埋設(shè)套管，打設(shè)好的套管如圖1６。（7）截樁和檢查套管的深度.將多余的套管進(jìn)行截樁和整理后,可以隨時(shí)對(duì)套管深度檢查，并隨時(shí)保護(hù)套管內(nèi)的清潔，盡量不讓雜物進(jìn)入,如圖17.圖１6打設(shè)好的套管圖1７套管垂直度、變形及深度檢測（8)插鋼筋、放置樁帽鋼筋。圖1８安置塑料樁帽模子及放置鋼筋（9）填充混凝土成樁.將合適流動(dòng)性的混凝土澆注在套管中，然后用專用加長振動(dòng)棒（振搗深度在15~20m以上）對(duì)填充的混凝土進(jìn)行振搗密實(shí)，并進(jìn)行混凝土補(bǔ)充，使混凝土填充滿整個(gè)塑料套管。圖19小型振搗棒圖2０澆注好的樁體(10）樁體檢測。待樁體強(qiáng)度到一定要求后可對(duì)成樁進(jìn)行檢測,方法與其它現(xiàn)澆混凝土樁類同。（11）制作樁帽。（12）鋪設(shè)土工格柵.（1３)樁帽澆注完畢達(dá)到一定強(qiáng)度后,再鋪設(shè)剩余墊層材料。圖２1澆注好的TC樁三、TC樁的設(shè)計(jì)計(jì)算方法TＣ樁加固地基按照樁承式加筋路堤的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，主要是對(duì)承載力、沉降變形、樁帽、土工格柵拉力、路堤穩(wěn)定性進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容及計(jì)算模型如下所示。圖２2設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容圖２3樁承式加筋路堤計(jì)算模型四、TC樁的施工質(zhì)量控制方法1材料控制和檢測（1）塑料套管塑料套管及接頭質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)如表1所示.表１１60ｍmPＶＣ螺紋塑料套管質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)特征單壁、內(nèi)外均是螺紋的塑料套管最大外徑不小于１6０ｍm最小內(nèi)徑不小于1４2mm接頭平均內(nèi)徑16０。1mm～1６０．7ｍm之間扁平試驗(yàn)變形40％時(shí),不分層、無破裂標(biāo)準(zhǔn)墜落試驗(yàn)無破裂接頭采用標(biāo)準(zhǔn)的160ｍm管材直通接頭接頭承口最小深度不小于4５～5０mm２施工質(zhì)量控制和檢測可主要采用以下四種方法:(１）打設(shè)深度在全部套管成孔后，由于在澆注混凝土之前套管內(nèi)為全空,可以對(duì)打設(shè)的深度利用測繩和測孔器進(jìn)行很方便的檢查，即對(duì)套管的深度和套管有無損壞進(jìn)行檢測即可，質(zhì)量很容易控制。(2)混凝土強(qiáng)度采用在澆注混凝土過程中應(yīng)同時(shí)將混凝土留樣并制作試塊，對(duì)其進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。(3）低應(yīng)變檢測采用常規(guī)的小應(yīng)變反射波法對(duì)樁身完整性進(jìn)行檢測。（4）靜載荷試驗(yàn)待樁體強(qiáng)度達(dá)到28天后可對(duì)成樁進(jìn)行承載力檢測如單樁承載力和復(fù)合地基承載力檢測。塑料套管規(guī)格環(huán)剛度（級(jí)）單位單價(jià)Φ160≧6米1６Φ160≧8米20Φ160≧10米24Φ1６0≧12米30Φ160≧14米3６Φ160≧1６米42Φ160≧１8米４8Φ160≧20米５４五、實(shí)際工程應(yīng)用中TＣ樁的檢測情況和應(yīng)用效果TC樁檢測方便、質(zhì)量可控，其打樁深度可以通過每根套管深度的量測進(jìn)行記錄。混凝土用量完全可以通過事先理論計(jì)算進(jìn)行控制。１小應(yīng)變檢測樁身的完整性情況由于TC樁在密閉的空間里進(jìn)行混凝土澆注，通過全斷面混凝土澆注振搗，混凝土澆注質(zhì)量很容易保證。采用先打設(shè)套管后澆注混凝土的工藝后,可以避免端樁的質(zhì)量事故.從目前xｘ練杭高速公路等試驗(yàn)段小應(yīng)變測試情況來看，樁身完整,檢測的30根樁，全部為Ⅰ類樁.典型小應(yīng)變檢測曲線如圖24所示。圖24TC樁小應(yīng)變典型圖2承載力檢測情況在不同地質(zhì)條件下，承載性能不同。若選擇粘性土等作為樁端持力層的,從xx練杭高速公路、浦陽互通工程、江蘇2４３省道等工程的極限承載力測試情況來看,混凝土澆注后2８天TC樁極限承載力,一般在１6０～200kN左右（樁端土CPＴ1。５～１．8MPa左右)。同時(shí)隨著時(shí)間的增長，樁周土的進(jìn)一步回?cái)D,ＴC樁極限承載力可提高２0kN-40kN，約在180～2１０kＮ以上。圖25TＣ樁靜載荷試驗(yàn)典型圖在下臥層為砂礫、細(xì)砂、巖石等情況下,如xx省甬臺(tái)溫地區(qū)的地質(zhì)條件下，國外檢測及分析情況顯示,AUGEO?樁極限承載力可達(dá)到30０kN以上（樁端土ＣPT達(dá)6MPa，ＤouｂleＴｒａｃｋRaｗanｇ–Ｉpoh工程）。3路堤荷載下的沉降情況路堤荷載下TC樁沉降主要發(fā)生在施工期，沉降收斂快。xx練杭高速公路填土高度約2．5m～５。５ｍ左右，處理深度為１２～23m，預(yù)壓3個(gè)月后沉降基本穩(wěn)定，自第4個(gè)月起月平均沉降量約2mm左右,幾個(gè)典型斷面如表１所述.表1練杭高速公路試驗(yàn)段典型斷面沉降情況斷面位置平均設(shè)計(jì)高度（m）樁長（ｍ）/間距（m）8月份月平均沉降速率(mm/月）累計(jì)沉降（mｍ)進(jìn)入預(yù)壓期時(shí)間K3＋３055.51６／1.90。２314４.0２008—５-8K3+４154.９20／１.4１．501５3。02０08—５－25K6+51５4。４１４/1.82．1３5８.0２0０8-5-25K6+5５５4。314/1．6０。0065．02０0７-1２-2４K6+５6８４。2１4/１.９０。00105。020０８-2—２2K7+4１0２.7１６/２。０0。０05６.０200７-11-２２Ｋ7+4504．２16/１。70．00110。02007－1１—22K7＋4603.716/1.９1。80132．02０07－１１-22從國外高速鐵路ＡUGＥO?樁應(yīng)用情況來看，總沉降量也較小，沉降收斂快如圖26所示。因?yàn)槠錁抖送翞樯巴粒珻PT值約為6MＰa，其總沉降可以控制在２5ｍm之內(nèi)。工程荷載下ＡUGＥＯ?樁的開挖圖如圖２7所示。圖2６、２7均引自Ｃｏｆra公司網(wǎng)站。圖26AＵＧEＯ?樁與其他軟基處理方式的沉降對(duì)比圖27開挖后AUGEO?樁在使用階段的性狀六、TC樁與常用樁型的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較塑料套管混凝土樁與當(dāng)前我國高速公路地基處理中普遍使用的水泥攪拌樁、預(yù)應(yīng)力管樁、各種振動(dòng)沉管樁等路堤樁相比，有它的合理性、先進(jìn)性及適用性，它的主要優(yōu)點(diǎn)在于:先有套管成模，后集中現(xiàn)澆，這樣與各類振動(dòng)沉管樁相比其混凝土用量可控沒有充盈、不會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)擠土而引起斷樁，打設(shè)機(jī)械可以連續(xù)施工和混凝土可以連續(xù)澆筑而降低施工費(fèi)用,采用現(xiàn)澆工藝后不需要象預(yù)制樁一樣采用大量鋼筋和大型運(yùn)輸以及打設(shè)機(jī)械,也不需要事先配樁更低等優(yōu)勢，而與水泥攪拌樁等柔性樁相比它又是剛性樁，承載力高且質(zhì)量容易控制，整體造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)，其樁周又帶有螺紋而可以有較大的樁側(cè)摩阻力，因此在許多合適的情況下采用TＣ樁來代替上述方法，可以起到更加經(jīng)濟(jì)、加固效果好或者質(zhì)量容易保證等效果。塑料套管具有耐腐蝕性好的特點(diǎn)，PＶC管抗腐蝕性好，PE管幾乎不受腐蝕性介質(zhì)的影響.由于塑料套管的護(hù)壁作用,對(duì)具有侵蝕性介質(zhì)的地基，無須對(duì)混凝土或其它填充材料進(jìn)行改變，與常用樁型相比更具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。TC樁作為一種剛性樁，與其它剛性樁類似，在不同地質(zhì)條件下，承載性能不同，其經(jīng)濟(jì)性也不相同。根據(jù)目前試驗(yàn)情況及國外資料顯示,在下臥層為相對(duì)硬土層（粘土層）的情況下，如目前xx練杭高速公路和江蘇243省道等工程的地質(zhì)情況下，單樁極限承載力可達(dá)160~20０kN左右(樁端土其CＰT約１.5～1。8MPa左右).同時(shí)隨著時(shí)間的增長，樁周土的進(jìn)一步回?cái)D，TC樁極限承載力可提高20kＮ~40kＮ,約在180～210kN以上.，在此種地質(zhì)條件下，其軟基處理費(fèi)用與水泥攪拌樁相當(dāng),大約可節(jié)約費(fèi)用5%～10%左右,但作為一種剛性樁,TC樁處理地基產(chǎn)生的沉降小于水泥攪拌樁處理地基，可節(jié)約沉降土方。在下臥層為砂礫、細(xì)砂、巖石等情況下,如xx省甬臺(tái)溫地區(qū)地質(zhì)條件下，國外檢測及分析情況顯示，ＡUGEＯ?樁極限承載力可達(dá)到300ｋN以上（樁端土CＰT達(dá)6MＰａ,DoubleTraｃkRawanｇ–Ip