桩板式路基施工技术在公路工程中的应用研究

郭 驰

（河北衡通工程项目管理有限公司，河北 衡水 053000）

0 引言

公路工程建设过程中，常遇到高填方和软土路基等问题，在部分无法采用CFG 复合地基进行处理，浅层换填又无法达到预期处理效果的路段，可采用桩板路基这一新型路基施工技术。该技术的应用还能摆脱路基施工对取土的依赖，有良好的推广应用价值。

1 工程概况

某公路工程总长在47km 左右，其所处场地地貌单元以河漫滩与一级阶地为主。地面下部20m 范围内包括黏性土、粉土与砂层，可能发生砂土液化，对路基施工造成较大影响。此外，该场地地势相对较低，为满足防洪要求，该路段路基填高相对较高，达4m 以上。

2 桩板式路基

如今我国正大力发展绿色公路，以此保证公路结构耐久性和整体环保性，但当前公路工程建设仍面临诸多问题，主要表现在以下几方面。一是土地资源日趋紧张，甚至面临无地可占和无土可用的局面，形势十分严峻；二是无论占地或取土都要付出很大代价；三是土质处理与土地复垦需要投入大量成本。在这种情况下，过去将土地与土体作为核心的建造方式受到极大冲击，降低工程的适用性与经济性。

因此，公路工程建设领域应严格实行工业化与结构化，减少公路工程建设用土，甚至实现无土建设，这是应对当前挑战和满足绿色公路建设与发展的重要趋势。新型桩板路基应运而生[1]。

桩板式路基属于桩板梁结构范畴，采用在工厂预制加工的板梁和管桩构成。作为新型结构，其与传统路基相比，不仅具有更大的刚度，可减小路基施工后沉降，还能减少或彻底取消放坡，这对提高土地资源实际利用率十分有利，从而减小征地面积；施工时使用的管桩与板梁事先在工厂内进行加工，运输到现场即可便捷快速组装，能有效加快施工效率。

该新型路基最先在改扩建工程中使用，大量实践表明，该新型路基在减少土地资源占用、缩短工期和减小施工影响等多方面具有显著优势，特别是对改扩建项目而言，具有显著的推广和应用价值。

3 路基施工

3.1 方案选择

该路段从多个河流段中穿过，沿线范围内分布大量沟塘，场地地势较低，且软基分布密集。根据该路段的实际情况，初步制定以下三套施工方案：

一是采用浅层换填法处理。该方法的适用范围为填高不大的一般路段，主要优势为工程造价较低，施工工艺较为简单、方便，缺点为局限性强，只能在低填与工后沉降要求不高的情况中使用。

二是采用桩板式路基。其适用范围为缺方情况较为严重，土地征用困难和填高达到4m 以上的情况，主要优势为施工效率高、可节省土地资源、经济性好，缺点为作为一项新技术，还缺乏相关成熟经验。

三是采用复合地基的方式。其适用对象主要为饱和软黏土，主要优势为有丰富的施工经验，且造价水平相对较低，缺点为水泥土强度需要一段时间才能增长，导致工期较长，同时借方数量较大，可能对基本农田造成一定程度的侵占。

通过综合考虑以上三套方案，最终选择桩板式路基方案作为推荐方案。

3.2 主要构造

上部结构为预制板，采用钢混结构，其标准跨径为6m，一联包含15孔，每联的长度为15×6m=90m，在联端设置伸缩装置，其宽度为4cm，同时在内、外两侧分别设置宽度为0.5m 的防撞护栏[2]。

下部结构为预应力管桩，在不同地质条件设置不同桩型，当路段地质条件一般时，设置A 型桩，即PRC-I500AB 与PHC500AB 相结合，上部采用前者，下部采用后者，施工方法以打入法为宜；当路段地质条件良好时，设置B 型桩，即预制管桩与混凝土浇筑相结合，在基础封底之后先将预制管桩插入到位，再于基础周围进行混凝土浇筑，其施工方法以植入法为宜。在确定桩长时应充分考虑现场地层条件和桩顶反力。

对于桩顶和板之间连接，在桩顶外部套入圆形钢管，其直径根据桩顶尺寸确定，然后进行钻孔，在孔内插入普通螺栓，并搭在下部管桩端板表面，为圆形钢管提供可靠支撑，在钢管的上下部均需使用橡胶条做好密封处理，借助梁板上的预留孔浇筑强度等级为C50 的无收缩混凝土，以此实现和预制板之间的可靠与稳固连接。

3.3 施工注意事项

（1）施工中需要用到的吊装平台与承梁托架，均由施工方法结合现场实际情况进行设计。在吊装过程中，应防止由于操作不当导致桩板遭到破坏。此外还要注意，湿接缝的缝宽存在一定限度，因此预留钢筋应进行错位放置[3]。

（2）预制板表面的横纵方向坡度采用在桩顶部设置聚合物垫片的方法形成，土路肩搭接处的地基，承载力应达到200kPa以上，且工后产生的沉降不能超过1.0cm。

（3）安全护栏立柱应深入所处位置的混凝土层中至少10cm，并在缝隙处进行混凝土灌注，以此更好地实现承载与受力，避免在纵向产生太大的制动力。

（4）在湿接缝两侧使用的板应借助定位装置进行准确定位，找出具体的对接位置，在连接完成后进行混凝土浇筑。在焊接固定定位装置以前，应先在周围混凝土的表面覆盖一层浸湿后的土工布，经常进行洒水实现物理降温，以免高温灼伤。

（5）在铺装层施工开始前，应先将预制板表面清理干净。当发现浮浆时，应通过真空抛丸加以清理，经检查无误后才能开始防水层及铺装层的施工[4]。

3.4 效益分析

该项目路段地形相对平坦，地表地层以淤泥和粉质黏土为主，且中下部还含有砂岩与砂砾石，软土层厚在8 ～15m 范围内。该段路基施工前应先做好软基处理，但经考察得知无适宜的取土点。通过对传统路基形式和桩板路基的综合对比，在该项目中，对填高超过3.5m 的部分采用桩板路基具有较大优势，可从根本上解决无土可取的现实问题，并能加快现场施工效率，缩短工期，保证路基成型后的效果[5]。

该项目会受到设计水位直接控制和影响，实际填高基本超过4m。在这种情况下，采用桩板路基后，与采用传统方式相比，能减少20%左右的造价，并且采用桩板路基后无需进行取土，不会造成施工污染和噪音及振动干扰，无论经济效益还是社会效益均十分显著，印证了桩板路基在该项目软土段使用的合理性、可行性与有效性[6]。

根据实践结果可以看出，在填高处在4 ～8m 范围内的软基路段以及连续填高达到5m 以上的一般路段，通过采用桩板路基，能减少近300 万方的借方，进而减少400 亩左右的土地资源占用，并且能减少涵洞，真正实现了将公路建设给环境造成的影响降至最低的目标。

4 结语

综上所述，桩板路基是一种新型无土路基，能从根本上解决取土困难的问题，并能减小施工污染和环境破坏，减少取方的成本，在地质条件复杂且填高较大的路段有良好的适应性。以上对该新型路基的施工进行了分析和总结，旨在为实际施工中应用这种新型路基提供可靠的技术参考，保证施工质量和成型后的效果。