淺談砼管樁在水利工程中的應(yīng)用

李威

摘 要：經(jīng)過多年發(fā)展，管樁已經(jīng)廣泛使用于水利、建筑等工程，其中預(yù)應(yīng)力管樁發(fā)揮的作用尤其巨大。文章著重介紹了預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁（PHC）在水利工程的一些應(yīng)用情況，并詳細(xì)分析了PHC管樁的施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁；水利工程；應(yīng)用；施工技術(shù)要點

PHC管樁是指將高強(qiáng)度的混凝土（>C80）和強(qiáng)度高卻松弛小的預(yù)應(yīng)力鋼筋兩種材料結(jié)合，通過先張法和高速離心技術(shù)使之成型，然后在一定環(huán)境下養(yǎng)護(hù)，最后得到空心的、截面相同的、圓筒型的預(yù)制構(gòu)件。同其他類型樁相比，PHC管樁具有市場化、節(jié)約資源、易于調(diào)整、輕污染等優(yōu)點，已經(jīng)取得了良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。

1 PHC管樁的應(yīng)用

由于水利工程的特點，使用PHC管樁處理地基時，一定會遇到諸多問題。此時，需要做好施工前的準(zhǔn)備工作，高度重視施工過程中遇到的問題。應(yīng)用問題如表1。

表1 PHC管樁的優(yōu)點及應(yīng)用問題

2 施工技術(shù)要求

2.1 基于靜壓法的施工工藝

靜壓法的施工工藝能有效保證樁身質(zhì)量，所以，靜壓法在水利工程中應(yīng)用比較多。

2.1.1 壓樁機(jī)的選型。根據(jù)水利工程的地形地質(zhì)實際條件，依照設(shè)計的單樁承載力大小，選擇符合要求的壓樁機(jī)型號。如果選型不符合工程要求，會引起一些施工問題，比如壓樁機(jī)自重過大，會引起軟土地基出現(xiàn)塌陷，樁基位置出現(xiàn)偏移等。參照相關(guān)規(guī)范，壓樁機(jī)的噸位不能超過PHC管樁極限承載力的1.2到1.5倍。

2.1.2 施工過程。固定管樁位置，調(diào)平樁機(jī)，之后使用夾持腔將管樁吊起，管樁穩(wěn)定后，保持底樁與樁位處于垂直狀態(tài)。開始沉樁，當(dāng)?shù)讟兜牡孛娌糠譃?.53m時，使上節(jié)樁與底樁對齊，當(dāng)?shù)讟兜孛娌糠肿優(yōu)?0到80cm時，調(diào)節(jié)好上節(jié)樁與底樁的位置，并用焊接接頭。繼續(xù)沉樁，一直到終壓值滿足設(shè)計規(guī)范要求，如此3次，最后將超標(biāo)的樁頭截去。

2.1.3 終壓值的確定。管樁的設(shè)計可確定其終壓值，摩擦樁通常以樁長為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行終壓比照：a.摩擦樁的樁長大于21m時，主要依據(jù)樁長進(jìn)行終壓對比；b.摩擦樁的樁長在14m到21m之間的，當(dāng)?shù)鼗翆又谐至訛槊軐嵣巴習(xí)r，依據(jù)設(shè)計最大荷載的1.8到2倍作為終壓對比，每次終壓力保持時間不少于1分鐘，并不少于3次，之后根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行截樁；當(dāng)管樁頂部標(biāo)高滿足規(guī)范要求，而終壓卻不滿足，此時需在1m之內(nèi)繼續(xù)沉樁，直至終壓值滿足設(shè)計要求。c.樁長小于14m時，持力層是粘土?xí)r，依據(jù)終壓力進(jìn)行對比，并對此復(fù)壓。樁長小于8m的復(fù)壓次數(shù)需要相應(yīng)增加。

2.1.4 復(fù)壓控制。在沉樁已經(jīng)滿足設(shè)計規(guī)范要求的前提下，松開夾持腔，然后對管樁進(jìn)行重新加力再壓的工作則為復(fù)壓。復(fù)壓根據(jù)實際情況通常2到3次最優(yōu)，并使管樁終壓力保持一定時間，通過管樁的最終檢測，管樁承載能力提高許多，沉降度也隨著變小。

2.2 施工工序

靜壓管樁的施工程序為：測量定位——樁機(jī)就位——復(fù)核樁位——吊樁插樁——樁身對中調(diào)直——靜壓沉樁——接樁——再靜壓沉樁——送樁——終止壓樁——樁質(zhì)量檢驗——截取樁頭——樁頂與承臺連接的接頭混凝土澆筑。

2.3 施工技術(shù)要點

2.3.1 壓樁

壓樁施工過程，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)壓樁技術(shù)規(guī)范，避免出現(xiàn)樁身偏斜、樁尖偏移、甚至樁身出現(xiàn)彎曲等質(zhì)量問題。壓樁前，需先參閱水利工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)地形條件及相關(guān)資料，便于提前將施工現(xiàn)場內(nèi)的障礙物清理干凈，確保壓樁工作的順利進(jìn)行。壓樁技術(shù)要點在于管樁的垂直度控制。沉樁過程中，管樁垂直度的修正比較困難，所以，沉樁就位時就要做好樁位與管樁的對齊。管樁垂直度的校核使用垂直角，通常采用兩個方向成90度的經(jīng)緯儀，使導(dǎo)架處于垂直狀態(tài)。樁機(jī)導(dǎo)架可通過旋轉(zhuǎn)、滑動等對管樁垂直度進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)緯儀應(yīng)架設(shè)在打樁影響范圍之外，定期進(jìn)行調(diào)平工作。管樁沉樁速度不能過快，過快不方便及時調(diào)整垂直度，通?？刂圃?m/min上下。除此以外，送樁孔需及時填埋；壓樁的施工程序需嚴(yán)格遵守，通常采取“走長線”壓樁。

2.3.2 接樁

在接樁之前，一定要確保上節(jié)樁與底樁對齊，通常使用接樁導(dǎo)向箍保證接樁質(zhì)量。焊接法在管樁施工中比較常用，焊接前將接頭處清理干凈，直到出現(xiàn)金屬光澤為止。焊接時，兩個焊工需共同工作，在坡口處對稱點焊4到6點，焊接層數(shù)不能低于2層，并且焊接工作完成后及時清理焊渣，確保焊縫飽滿，在自然環(huán)境下冷卻8到10分鐘，禁止使用冷水來冷卻，避免高溫焊縫遇水變脆，焊接質(zhì)量得不到保證。

2.3.3 管樁與底樁的連接

鋸樁器的使用，能保證樁頭截取之后管樁的完整性，現(xiàn)已廣泛運用，禁止使用大錘從水平方向用力擊打管樁達(dá)到截樁的目的。管樁樁頂內(nèi)需澆筑100cm厚的C40的細(xì)石混凝土（在其底部設(shè)有托板，摻雜少許膨脹劑），同時均衡插入6根直徑為22mm的鋼筋與底板連接。底板鋼筋綁扎時，錨筋與底部鋼筋需要焊接。

2.3.4 質(zhì)量檢查及檢測

強(qiáng)化對管樁質(zhì)量的檢測，管樁的標(biāo)高及樁位是否正確，垂直度是否出現(xiàn)偏差，樁身結(jié)構(gòu)是否保持完整，通常采用動測法進(jìn)行檢查、檢測。

管樁的承載能力相關(guān)重要，在最大程度上保證水利工程地基能承載上部荷載，確保水利工程的整體質(zhì)量。通常采用靜載實驗法檢測單樁豎向承載力，實驗時靜力壓樁機(jī)可作為反力平衡裝置，為管樁的靜載試驗提供反向平衡力。因此，不必另外使用錨樁和反力梁等裝置。

3 結(jié)束語

PHC管樁盡管已經(jīng)在水利工程中得到廣泛使用，但仍存在著諸多問題。全文分析了PHC管樁在水利工程的應(yīng)用，相應(yīng)提出了管樁在水利工程中的施工工藝、施工程序及施工技術(shù)要點。相信隨著相關(guān)技術(shù)人員的不斷探索，PHC管樁技術(shù)水平將不斷提高，對水利工程的建設(shè)發(fā)揮更大的作用。

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