先張法預應力混凝土薄壁管樁（PTC）施工技術探討

【摘要】最近幾年，我國從國外引進了一種被稱為“先張法PTC預應力薄壁管樁施工技術”施工工藝，這種工藝廣泛應用于工程建設也是近兩年的事情，特別是應用在公路軟基處理中更是少之又少。本人結(jié)合自己的施工經(jīng)驗對PTC預應力混凝土薄壁管樁的施工進行技術總結(jié)，希望在以后的類似工程施工中有所借鑒作用。

【關鍵詞】PTC；施工技術

1、PTC樁的特點

PTC管樁主要特點有如下三個方面：其一，管樁的單樁承載力高，而且管樁的環(huán)形截面在混凝土消耗量上相比其他狀體有優(yōu)勢，所以在相同承載力的要求下，經(jīng)濟效益最好。其二，管樁的穿土層能力較強，只要施加3600KN以上的壓力就可以穿過幾米甚至十幾米的中粗砂層，能夠?qū)堕L提供一定的保證。其三，與其他樁體相比，PTC管樁的抗壓強度能夠在70mpa以上，同時具有較強的抗裂彎矩，所以PTC管樁對惡劣地質(zhì)條件的抵抗能力較強，在施工過程中基本不會出現(xiàn)裂樁、斷樁等工程難題。

2、先張法預應力混凝土薄壁管樁|（PTC樁）施工前期準備工作

2.1 施工組織設計準備階段

對PTC樁而言，在施工開始之前，相關施工單位應該根據(jù)前期的地質(zhì)勘察報告和相應PTC樁體設計資料上結(jié)合施工單位實際和現(xiàn)場環(huán)境進行編制施工組織設計方案。方案中必須要對施工工序、方法、質(zhì)量保證、安全保證等方面做出詳細的規(guī)定。同時對PTC樁施工過程中所需要的材料、人員、設備、工藝等進行說明。應該在相關質(zhì)量保證上做到人員負責制，保證施工現(xiàn)場的所有施工細節(jié)都在正?？刂葡拢⑶腋鶕?jù)設計單位的施工圖文件編制了樁位平面圖，并與設計相對照，該樁位平面圖作為開工報告的一部分報請監(jiān)理組審批復核。

2.2 PTC樁的質(zhì)量控制

根據(jù)《先張法預應力混凝土薄壁管樁質(zhì)量標準》（JC888-2001）規(guī)定，工程中所采用的PTC樁必須達到合格等級以上。PTC樁生產(chǎn)單位按《先張法預應力混凝土薄壁管樁》JC888-2001的第8.3條進行聯(lián)合檢驗滿足要求后才可以進場，檢測時，監(jiān)理單位旁站檢測。PTC進場后，監(jiān)理單位、施工單位做外觀檢查：重點檢查管樁表面平整，密實、無蜂窩、露筋、裂縫，樁頂無孔隙，預應力鋼筋無斷筋、脫頭，合縫及包箍處不得漏漿。檢查出廠合格證明：包括原材料的合格證，鋼筋檢測報告，預應力鋼筋張拉記錄，混凝土強度報告，樁體力學性檢測，蒸汽養(yǎng)護記錄等。

2.3 機械準備

2.3.1 靜力壓樁機：對普通地質(zhì)而言，能夠提供大于150t的壓樁力的靜壓機即可，對特殊地質(zhì)應該根巖土勘察報告進行適當?shù)脑黾?，壓樁速度大于等?m/min，壓樁應該進行分段壓入，每次壓入1.5-2.0m為宜，嚴禁使用沒有經(jīng)過國家相關檢測的機械以及經(jīng)過私自改裝的設備。

2.3.2 液壓起重機；標準長度長掛車；推土機；自振型振動壓路機

2.3.3 測量儀器包括：水準儀；經(jīng)緯儀；全站儀；工程皮尺；鋼尺；錘球繩等

上述設備和機械應該保證一定的數(shù)量，進而能夠滿足連續(xù)施工的日常施工要求。

2.4 現(xiàn)場清理與準備

2.4.1先清除地表。將地表的雜草、居民垃圾、生活垃圾等移除，對場地進行平整。在路基外緣開挖排水溝，部分多雨地段可以進行泄洪道的開挖。注意不能占用農(nóng)田灌溉設施。

2.4.2 將地表土約20cm厚的土層進行松動處理，然后進行壓實整平工作，壓實過程保證壓實度為85%，坡度應該保證2%的外向橫坡，對部分地段可以鋪設墊層來達到要求。

2.4.3 增加部分回填土（一般是灰土或者素土），繼續(xù)壓實，壓實度應該大于85%，坡度同上。

2.4.4 保證施工場地內(nèi)土的承載能力能夠確保靜壓機的正常施工和移動。

3、PTC樁施工控制

3.1 樁位放樣

根據(jù)相關設計方案和技術較低相關知識來確定樁位的坐標控制點，利用經(jīng)緯儀、全站儀來進行樁位放樣。對放好的樣要進行相關標記工作，圓心處可以用木條來做標記。

3.2 壓樁順序

將壓樁機運入場地，先對儀器的運行狀態(tài)進行檢查，確保設備處于正常工作狀態(tài)時，按照設計打樁順序?qū)稒C進行定位調(diào)試工作。

樁的打入深度應該嚴格執(zhí)行設計方案要求深度，原則上深度應該保持在8m-12m范圍內(nèi)，按照“長下短上”的原則壓入樁的橫向打樁順序應該保證自中間向兩邊的順序，對橋頭的施工應該采取先橋頭后路基的打樁工序，避免橋頭部位出現(xiàn)橋拱效應。

3.3 壓樁工藝

將樁身進行單點捆綁起吊工藝，放入樁機，調(diào)平之后開啟縱向橫向的移動油缸，進行樁位對中工作。在這項工作中應該用兩個定點經(jīng)緯儀來進行定位工作，確定垂直度符合設計要求。根據(jù)相關規(guī)范要求，在樁打入半米時應該進行垂直度校正工作，原則上應該在0.5%之內(nèi)。進行壓樁工作，壓樁速度應該控制在1-2m/min為宜。

3.4 接樁及焊接工藝

樁體連接是應該保證打入樁的露出部分高度為1.0m左右，先在樁頭加設定位板，然后將上下樁放入定位板內(nèi)，利用定位板來進行樁對接工作。施工規(guī)范要求對位偏差應該在2mm以內(nèi)。樁體連接處如果有空隙，應該采用鐵片墊實然后進行焊接工作。在進行焊接工作時保證接頭處的表面干凈整潔，露出金屬部分。焊接工藝采取對稱焊接方法，焊接層數(shù)應該大于2層，保證焊縫的均勻和質(zhì)量。對焊接工作完成的要保證焊縫厚度不得超過1mm，同時對氣泡等焊接問題要進行檢查，必要時可以采用超聲波檢查。相關要求可以參照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205——2001）二級焊縫要求。焊接完成后要對焊縫進行一定的土層防護。

3.5 送樁或截樁工藝

送樁簽，利用水準儀或者全站儀進行地面標高確定工作，并且全程定點對樁的送入過程進行跟蹤，確保樁達到制定深度。樁體下段應該設置常規(guī)墊層，保證與送樁器的完整接觸。在需要截樁時，應該對截樁之后的樁體質(zhì)量進行保證，應該使用規(guī)定的設備進行截樁后的壓入工作，避免用大錘砸入使樁體破壞。

4、PTC樁質(zhì)量檢驗及驗收

4.1 原始報表檢查

施工原始報表應詳盡、完整、如實地記錄施工時間和工藝參數(shù)，完整的反映施工全過程。

4.2 工程質(zhì)量控制指標及檢驗頻率與方法

PTC樁施工質(zhì)量要求和質(zhì)量檢驗要求

檢查項目質(zhì)量要求和允許偏差檢查規(guī)定備注

質(zhì)量檢查頻率質(zhì)量檢查方法

樁位偏差要求±10cm抽查2%經(jīng)緯儀或者全站儀檢查縱橫方向

第一節(jié)樁垂直度≤0.5%查施工和監(jiān)理記錄經(jīng)緯儀或者全站儀測量

后續(xù)樁垂直度≤1%查施工和監(jiān)理記錄經(jīng)緯儀或者全站儀測量

接樁時錯位偏差 ≤2 mm 全部鋼尺測量

焊接層數(shù) ≥2層要進行全部目測

焊接點數(shù) ≥6點的要采取全部目測

樁長度 ≥設計深度全部錘球法測

樁頭標高偏差±5.0 cm 抽查2% 水準儀或全站儀測

樁身完整性符合設計要求 20% 進行低應變檢測

單樁極限承載力 ≥1230KN ≥2% 靜載試驗

4.3 成樁檢測

壓樁結(jié)束后，需要對樁基進行檢測，樁基檢測依據(jù)設計要求采用《建筑基樁檢測技術規(guī)范》及《基樁低應變動力檢測規(guī)程》進行。檢測的項目主要有樁身的完整性質(zhì)量檢測、單樁豎向抗壓極限承載力檢測。

5、結(jié)語

預應力混凝土管樁基礎，因其在施工中具有低噪聲、無污染、施工快等特點，比較適合用于公路工程。但是由于公路工程的地質(zhì)差異性較大，所以導致PTC管施工難度也不盡相同，在施工過程中，對樁的質(zhì)量控制、施工控制、安全控制等都存在的比較大的難度。本篇總結(jié)中難免存在片面或欠妥之處，懇請予以批評指正。

參考文獻

[1]王國斌.軟土層預應力管樁施工控制的難點與對策.2002

[2]鄧友生，孫寶俊，鄔忠強.預應力混凝土管樁的應用研究及發(fā)展前景.《建筑技術》，2003