高層建筑中預應力管樁地基施工技術研究

■楊引強，白 琳 ■河南工程咨詢監(jiān)理有限公司，河南 鄭州 450016

近年來，隨著城市化節(jié)奏的不斷加快，大量高層建筑拔地而起，為充分確保高層建筑的質量，為人們日常生活、工作提供一個良好的環(huán)境，同時實現(xiàn)建筑空間的有效擴張，在施工高層建筑地基過程中，引入了預應力管樁。其存在諸多方面的優(yōu)點，例如承載力強、質量良好、無污染、便于施工等。現(xiàn)階段，高層建筑地基處理施工中預應力管樁的應用非常普及，其一方面能夠為建筑施工質量提供堅實的保障，另一方面還能夠充分擴張建筑空間。鑒于這一個方面的原因，本文探討了高層建筑中預應力管樁地基施工技術，闡明其中的常見問題，并指出相應的對策，以期為有效應用預應力管樁，做好高層建筑地基施工提供指導和借鑒。

1 高層建筑施工中預應力管樁簡介

現(xiàn)代建筑施工技術有了很大的發(fā)展，建筑工程施工中逐漸引入預應力管樁，特別是高層建筑項目之中，當前，這種方法已經(jīng)發(fā)展成一種關鍵的核心技術。所謂預應力管樁，也叫預應力混凝土管樁，其大致是由先張法與后張法兩種方法組成。其中，先張法即在施工過程中利用先張法預應力施工為主，輔以離心成型的策略，達到空心筒施工效果的方法。前者施工的時候，大部分是利用樁體與端頭結構組成，屬于鋼套模式。將預應力管樁引入到高層建筑施工中，存在非常明顯的優(yōu)勢，例如便于進行施工、技術含量高、現(xiàn)場比較整潔等，但是，需要強調的問題是這種技術在施工的時候將或多或少影響到附近的環(huán)境?？偠灾@種技術引入到建筑工程之中，使得施工中的一系列難題得到解決，使建筑業(yè)得以持續(xù)發(fā)展。

2 預應力管樁地基處理技術問題與應對策略

2.1 樁頂位移及應對方法

沉樁的時候，預應力管樁非常易于產(chǎn)生頂撞位移，緊挨著的樁出現(xiàn)上升或者橫向位移。預應力管樁施工項目之中，涉及到大量的樁數(shù)，同時，現(xiàn)場的土層相對密實，樁間距偏小，壓樁順序有時候會錯誤，導致沉樁的時候產(chǎn)生樁頂位移。另一方面，沉樁的時候，周圍的土體受到擠壓而出現(xiàn)或多或少的隆起現(xiàn)象，導致與其相鄰樁也被擠起來。而如果現(xiàn)場為軟土，那么沉樁會產(chǎn)生一定的空隙壓力，會使臨近的樁涌起或推向一側，最終導致樁頂位移的產(chǎn)生。除此之外，沉樁這一環(huán)節(jié)中，樁位放線存在錯誤、擠壓偏離或標志丟失、技術工作者定位不認真等均是造成樁頂位移產(chǎn)生的原因。

為能夠防止沉樁時產(chǎn)生樁頂位移，因此，在沉樁的時候，一定要注意，不能開挖樁基，沉樁結束之后大約14 天方可進行開挖。開挖基坑的時候，需要選擇相應的排水措施，并且還需要留置邊坡，不能把開挖之后的土方隨意堆放于基坑的旁邊，以防止受到土方的壓力而將基坑壓塌。當施工深基坑時，為保證施工質量，需要通過分層開挖的方法進行。另一方面，必須認真研究圖紙，根據(jù)圖紙將樁位布設好，并且還應當設置醒目的標志來表明樁位，此外還需要合理制定樁基行車路線。

2.2 沉樁不達標及應對方法

預應力管樁引入到高層建筑之中，常常會出現(xiàn)沉樁不滿足設計要求的現(xiàn)象，這是一個非常普遍的問題。按照相關規(guī)定，設計沉樁過程中，必須嚴格按照最終貫入度與標高當做參考基準。但是，實際施工的時候，一般情況下，往往以一種控制標準為主，而另一種標準僅僅用來輔助，最終導致沉樁無法滿足設計要求。另一方面，設計的時候，勘探點數(shù)相對偏少，并且獲得的勘探數(shù)據(jù)不全面、詳實、較為粗略，這樣在分析持力層的時候不全面，有時候在確定樁尖標高的時候不正確，許多設計標準太苛刻，超出了樁身砼強度或當前機械能力范圍。沉樁的時候，樁機與配重不科學，正是由于這一個方面的原因，導致樁沉無法滿足控制標高要求，許多樁在沉樁的時候被打斷，從而導致樁不能被打入。為解決上述問題，設計預應力管樁的過程中，必須認真細致的進行現(xiàn)場調研，全面掌握地質狀況，如果有必要，還應當多次勘察，確定合適的標高或持力層，打樁的時候一定要時刻觀察樁身變化狀況，以防止樁身被打斷。

2.3 樁身斷裂及應對方法

沉樁的時候，要是樁身傾斜錯位，當樁尖位置的土質狀況還沒有改變的時候，如果突然增大或逐漸增加貫入度，那么將造成樁身或多或少有所回彈，或許將引入樁身斷裂現(xiàn)象。沉樁的時候，樁身產(chǎn)生相對偏大的彎曲，將使其受到的集中荷載作用大于其最大極限而最終導致樁身斷裂。當其受到的壓力大于混凝土抗壓強度時，在這個情況下，將造成混凝土出現(xiàn)破碎現(xiàn)象，進一步造成樁身斷裂。另一方面，在起吊、堆放、運輸樁等環(huán)節(jié)中，操作不規(guī)范、不科學同樣能夠造成樁身產(chǎn)生裂紋或斷裂。針對上述問題，進行上述的作業(yè)的時候必須根據(jù)相關標準與規(guī)定。沉樁之前，需要盡可能快的將地下障礙物清理掉，對樁的細長比進行控制，使其保持在30 以下。初沉樁過程中，要是樁身不垂直，在這種情況下，那么需要盡快糾正，當樁深入之后才觀察到樁身傾斜程度非常大，那么需要盡可能不要通過移動樁架的手段來糾正。接樁過程中，需要充分保證上下兩節(jié)樁分布在相同的軸線上，焊接工作結束以后必須保證留給焊接部位至少5min 的自然冷卻時間，然后才能夠繼續(xù)沉樁作業(yè)。也就是說焊接上下樁結束之后在必須留下超過5 分鐘的自然冷卻時間。

2.4 樁身傾斜及應對方法

施工預應力管樁的時候，因現(xiàn)場的土地平整度相對較差、坡度相對偏大或現(xiàn)場地面不能承載足夠的重量等等，造成樁機產(chǎn)生傾斜，最終使得沉樁的時候樁身出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象。另一方面，在穩(wěn)樁的時候樁沒有保持垂直狀態(tài)，樁、樁帽、送樁器這三個點沒有處于同一直線上，同樣造成樁身傾斜的問題。對于上述問題的解決，需要關注現(xiàn)場土地的具體狀況，做好的在平整的土地上進行操作，要是場地不平整，在這種情況下，施工預應力管樁過程中，需要將墊木鋪在打樁機行走路線上，以此來調整水平，使打樁機運行過程中其底盤始終處于水平狀態(tài)。需要注意的問題是，當場地相對腳軟的時候，在這種現(xiàn)場進行預應力管樁施工，對于這種情況下，需要首先實施換土回填工作，將場地的軟土更換掉，以此方法來提高場地回填壓實度，使其保持在0.94 之上，這樣就能夠保證機械運行的時候不會沉陷，最終能夠為樁身保持垂直提供良好的條件。

2.5 接樁處開裂及應對方法

焊接接樁部位的過程中，要是沒有提前將這個部位表面雜物清理干凈，樁端不平整，那么就非常容易造成接樁處產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。另一方面，焊縫不飽滿、不連續(xù)、焊接結束以后沒有停留足夠的時間、焊肉里面存在一定的雜物(例如焊渣等)等諸多原因，均能夠造成接樁處開裂。接樁的時候，沒有對兩樁進行調整，兩者沒有保持在一條直線上，接樁處多多少少出現(xiàn)曲折，導致在壓樁的時候接樁處局部形成一定的集中應力而引發(fā)其開裂。鑒于上述幾個方面，在接樁之前，需要提前清理連接處有關零件，將其清理干凈，接樁的時候必須保證兩樁保持在同一軸線上，另一方面，還必須使焊接預埋件具有較高的質量，必須平整服貼，以防止接樁處開裂。

3 結束語

綜上所述，現(xiàn)階段，預應力管樁已經(jīng)在高層建筑中得到了廣泛應用，然而，在具體施工時，往往存在一系列問題有待于解決，例如樁頂位移、樁身傾斜、樁身斷裂等等，在很大程度上影響著施工質量。為提高施工質量，在高層建筑預應力管樁施工的時候，一定要根據(jù)施工的具體狀況，認真進行研究，找出出現(xiàn)問題的關鍵所在，在此基礎上，盡快選擇有效的應對方法，防止施工過程中留下安全隱患，影響建筑物的正常使用。

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