預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在我國(guó)鐵路工程中的應(yīng)用與發(fā)展簡(jiǎn)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(guó)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(guó)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(zhǎng)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(zhǎng)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(guó)已成為第一大管樁生產(chǎn)國(guó)，特別是一些民營(yíng)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(chǎng)地及運(yùn)輸?shù)缆范加邢蓿捎霉軜恫蝗绗F(xiàn)場(chǎng)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(guó)，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(chǎng)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(zhǎng)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(guó)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(zhǎng)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。混凝土強(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(guó)管樁生產(chǎn)企業(yè)積極引進(jìn)日本、韓國(guó)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(guó)鐵路工程中的應(yīng)用與發(fā)展》