預應力混凝土管樁在我國鐵路工程中的應用與發(fā)展簡況

預應力混凝土管樁

  1、早期鐵路系統(tǒng)管樁生產與應用

  解放初期，鐵道部豐臺橋梁廠就有一個管樁車間，這是我國最早的管樁生產車間，開始生產普通鋼筋混凝土管樁，到二十世紀五十年代發(fā)展成預應力混凝土管樁。預應力筋是采用我國當時生產的φ12mm、強度600/900MPa的Ⅳ級建筑鋼筋，后采用φ7mm高強螺旋肋鋼絲（1570MPa)，C50(后C60）混凝土，離心法成型。主要產品:外徑分別為550、500、400mm、壁厚分別為120、100、90mm，在1955年動工的武漢長江大橋中應用；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在浦口建設管樁（及橋梁）廠生產相同類型管樁，并用于該大橋。

  現(xiàn)在我國已成為第一大管樁生產國，特別是一些民營管樁生產企業(yè)，其生產規(guī)模、產品類型和質量，都有了很高水平，鐵路系統(tǒng)的混凝土制品廠做了產品結構調整，專做軌枕、軌道板、橋梁等鐵路專用混凝土制品，不再進行管樁生產。

預應力混凝土異形樁-竹節(jié)樁

  2、高鐵（客運專線）時代管樁應用

  以前，管樁主要應用于大型橋梁基礎中，不少中、小型橋梁地處深山，施工場地及運輸道路都有限，采用管樁不如現(xiàn)場灌注樁方便，而路基中又不用管樁（造價較高），因而管樁在鐵路的應用不是很多。

  隨著高鐵（客專）時代的到來，大量無砟軌道的建設，對路基沉降有更高要求（不能用加厚道床的方式來調整路基沉降），給管樁應用提供了廣闊空間，同時，管樁廠分布全國，生產管樁型號多樣、數量充足，從運輸距離、施工質量、施工機械、建設造價以及環(huán)境要求等方面與從前比較均有優(yōu)勢，使得預應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用的條件。

管樁生產-張拉

  3、高鐵無砟軌道軟土路基中管樁應用特點

  軟土路基中的樁基礎，如果同橋梁一樣，要求零沉降，那么樁長和樁數都要求很大，從而使造價增加，高鐵路基樁基礎沉降雖然要求高，但還是允許有小量沉降，這時采用以控制沉降為目的的復合樁基結構，具有較好的綜合技術經濟指標。

  目前，我國高鐵軟土路基中采用的復合樁基結構主要有樁-網復合地基結構和樁-板復合地基結構。復合樁基結構作用原理是上部軌道結構荷載較大部分由樁承擔，另一部分則由樁間土和土工格柵碎石墊層（樁網結構）或鋼筋混凝土薄板（樁板結構）承擔，從而可以減少樁長和樁數，降低路基處理的造價。

  這兩種復合地基結構關于承載力和沉降的計算比橋梁樁基礎“以承載力計算為主，沉降可不考慮的計算”要復雜。

管樁生產-離心機成型后倒水泥槳

  4、預應力混凝土管樁結構與生產工藝

  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，目的是增加樁側摩阻力。生產異形樁，只是模型不同，其他工藝相同，異形樁目前鐵路還沒有應用。

  管樁配筋主要是預應力鋼棒和冷拔低碳鋼絲（螺旋筋），有時配有端部錨筋（螺紋鋼筋），也有混合配筋?；炷翉姸鹊燃塁60、C80，離心法成型，蒸汽養(yǎng)護及壓蒸養(yǎng)護。

  近十余年來，我國管樁生產企業(yè)積極引進日本、韓國技術和設備，使管樁生產機械化、自動化水平有了很大提高，工人勞動強度降低，產品質量和生產安全得到較好保證。

管樁生產-自動吊架吊模

管樁生產-壓蒸養(yǎng)護（壓蒸釜）

內容摘編自：汪加蔚《混凝土制品在我國鐵路工程中的應用與發(fā)展》