預(yù)應(yīng)力管樁在教學(xué)樓填土地基處理中的應(yīng)用

龔美娜

摘要：本文結(jié)合紫金縣第四中學(xué)5#教學(xué)樓、3#科技樓及2#3#綜合樓工程采用的預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計(jì)在教學(xué)樓填土地基的處理中淺談其應(yīng)用問題。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力管樁；填土地基

1.工程概況

采用預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計(jì)應(yīng)用于教學(xué)樓填土地基處理的教學(xué)樓的紫金縣第四中學(xué)的5號(hào)教學(xué)樓、3號(hào)科技樓及2號(hào)3號(hào)綜合樓工程?？偟墓こ探ㄖ娣e為11204平方米，建筑采用多層框架結(jié)構(gòu)，并使用筏板基礎(chǔ)，基底埋深度為3米，同時(shí)需要保持力層強(qiáng)度和不變形要求。工程造價(jià)1570萬元。

2.預(yù)應(yīng)力管樁概述

2.1預(yù)應(yīng)力混凝土管樁圖片

2.2預(yù)應(yīng)力管樁的特點(diǎn)應(yīng)用

2.21預(yù)應(yīng)力管樁的工作原理

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是跟從國家節(jié)約資源的號(hào)召，采用先張預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)，并摻加高效的減水劑同時(shí)配合高速離心蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝制作而成的空心圓筒細(xì)長的預(yù)制樁，預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用是將建筑物的荷載傳給地基土上，因此將建筑物的負(fù)荷承載轉(zhuǎn)移到具有一定抗彎、擴(kuò)壓性能力的受力桿件上。

2.22使用預(yù)應(yīng)力管樁的特點(diǎn)及優(yōu)勢

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有很多優(yōu)點(diǎn)，從其對(duì)建筑物承載負(fù)荷的角度上講，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有單樁承載力高的特點(diǎn)，這就比采用其他設(shè)計(jì)的承載負(fù)荷管樁設(shè)計(jì)更加具有優(yōu)勢；其次，從設(shè)計(jì)的角度上講，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁設(shè)計(jì)具有設(shè)計(jì)選用范圍廣的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)選用的方式，材料，工藝等等選擇廣泛的優(yōu)勢特點(diǎn)；再次，采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁設(shè)計(jì)的優(yōu)勢還在于施工速度快，施工速度的加快一方面可以縮短施工時(shí)間，減少工期成本，提高工效，同時(shí)建筑采用預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計(jì)還具有耐打的特點(diǎn)，在后期的監(jiān)測工作中檢測方便；最后，采用預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計(jì)具有廣泛的地區(qū)適應(yīng)性，不管在北方還是在南方，預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計(jì)都具有廣泛的應(yīng)用和成樁質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diǎn)。

預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計(jì)經(jīng)過近十多年的推廣，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在我國的南方地區(qū)預(yù)應(yīng)力灌裝設(shè)計(jì)應(yīng)用日益廣泛。近年來的發(fā)展來看，預(yù)應(yīng)力管樁在北方地區(qū)也開始推廣應(yīng)用都證明了預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計(jì)以其廣泛的應(yīng)用和特點(diǎn)得到越來越多的關(guān)注與使用。

3.施工中的設(shè)計(jì)與原則

3.1方案設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)要求工程基樁的單樁豎向承載力特征值 Ra=900kN。復(fù)合地基承載力特征值達(dá)到 200kPa。設(shè)計(jì)樁徑 400mm，樁入土深度 26.0m，有效樁長 23.0m，樁間距 2.2× 2.1m，第（4）層粉細(xì)砂做樁端持力層。2.單樁豎向承載力值估算。按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》可按下式計(jì)算：Ra = up∑qsiaLi + qpa Ap（1）式中 Ra- 單樁豎向承載力特征值（kN）；up- 樁身周邊長度（m）；qsia-樁側(cè)第 i 層土的側(cè)阻力特征值（kPa）；Li - 樁側(cè) i 第層土的厚度；qPa - 樁端土承載力特征值。

3.2各土層分布及力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

3.3預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基承載力特征值估算。

預(yù)應(yīng)力管樁加固的地基可視為剛性樁復(fù)合地基，其復(fù)合承載力特征值可按《建筑地基處理規(guī)范》（JGJ79- 2012）有關(guān)公式估算：fspk =mRa /Ap +β（1- m）f sk（3）式中 fspk-復(fù)合地基承載力特征值（kPa）；m-面積置換率；Ra-單樁豎向承載力特征值（kN）；Ap-樁橫截面面積（m2）；β-樁間土承載力折減系數(shù)，宜按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取值，如無經(jīng)驗(yàn)時(shí)可取 0.75～ 0.95，天然地基承載力較高時(shí)取大值，本工程取 0.75；fsk-處理后樁間土承載力特征值kPa）宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值，如無經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可取天然地基承載力特征值。代入有設(shè)計(jì)參數(shù)估算 fspk=289kPa，大于設(shè)計(jì)要求的地基承載力特征值 200kPa，可滿足工程要求。

3.4沉降計(jì)算。在進(jìn)行沉降計(jì)算時(shí)，采用分層總和法，把總沉降量分為復(fù)合土層的沉降和壓縮層范圍內(nèi)復(fù)合土層以下土層沉降，分別按規(guī)范計(jì)算后再求和。復(fù)合土層的分層與天然地基相同，各復(fù)合土層的壓縮模量等于該層天然地基壓縮模量的 ζ 倍，參值可按下式確定：ζ= f s p k / fa k式中 f a k - 基礎(chǔ)底面下天然地基承載力特征值（kPa）。經(jīng)過計(jì)算，擬建工程中心沉降量及各角點(diǎn)沉降差均滿足規(guī)范要求。

3.5施工原則要求

在施工期間，管理人員秉持嚴(yán)格落實(shí)各工序的質(zhì)量主體責(zé)任，做好施工技術(shù)交底，要求工人做好每一個(gè)細(xì)節(jié)；做好每個(gè)工序交接驗(yàn)收工作，使每一個(gè)工人從“要我做”改變到“我要做”的質(zhì)量意識(shí)上來，使得工程又好又快的完成了施工任務(wù)。

3.51工序的質(zhì)量

每道工序的質(zhì)量好壞影響到整體的工程質(zhì)量大局，因此在施工過程中對(duì)于預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量的考察與使用，對(duì)于地基材料的嚴(yán)格把關(guān)，以及在施工過程中嚴(yán)格遵守質(zhì)量工序關(guān)，并且通過在施工過程中配備一定的監(jiān)督管理人員保證施工過程的嚴(yán)格執(zhí)行工序的保障，使得工序的質(zhì)量有保證。

3.52技術(shù)工作的精益求精

在施工過程中對(duì)于技術(shù)工人的技術(shù)要求也實(shí)現(xiàn)了精益求精的追求。對(duì)于施工技術(shù)人員的技術(shù)交底工作，以及對(duì)于施工過程中每一個(gè)細(xì)節(jié)的要求與應(yīng)該達(dá)到的最高與最低標(biāo)準(zhǔn)的要求明確具體，保證了技術(shù)工作人員對(duì)于細(xì)節(jié)的嚴(yán)格執(zhí)行高標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)于技術(shù)的熟練運(yùn)用。

3.53工程的驗(yàn)收

工程實(shí)施過程中嚴(yán)格要求極大程度上減少了對(duì)于不合格情況的產(chǎn)生，同時(shí)，管理人員對(duì)于監(jiān)督安全保障機(jī)構(gòu)的設(shè)立也在一定程度上起到了對(duì)于工程質(zhì)量的保障作用。工程的驗(yàn)收工作具體到了每一道工序上，每一個(gè)細(xì)節(jié)中。

3.54工人意識(shí)的提高

管理工作的有效性在一定程度上激勵(lì)了工作人員的工作積極性，也提高了工人的負(fù)責(zé)程度，將要我做的被動(dòng)轉(zhuǎn)變成我要做的積極主動(dòng)，使工作變得更加切合員工的意愿，工作熱情提高，工作質(zhì)量與工作速度都得到了顯著的提高。

4.工程效果檢測

該工程于2010年06月施工建設(shè)，于2011年03月進(jìn)行了施工檢測，檢測的內(nèi)容基本上分為三個(gè)主要部分。第一，需要對(duì)單樁靜壓載荷試驗(yàn)即分別檢測單樁的抗壓的極限承載力；第二，需要對(duì)地基的靜載荷測驗(yàn)，檢驗(yàn)地基的最大載荷量，總沉降量，參與沉降量，以及計(jì)算出承載力的特征值。第三還需要對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁的低應(yīng)變動(dòng)力進(jìn)行檢測。

檢測結(jié)果如表2：

結(jié)果顯示出本工程中靜壓預(yù)應(yīng)力管樁的完整性能良好，在單樁、復(fù)合地基的檢測中都符合標(biāo)準(zhǔn)，未達(dá)到極限負(fù)荷量，因此工程在總體的把握與工程具體情況的細(xì)節(jié)處理上都滿足要求。

5.工程施工的注意事項(xiàng)

5.1施工過程需要有針對(duì)性。

在施工中，要針對(duì)工程的具體特點(diǎn)，考慮施工的環(huán)境，采用適宜的施工方案以及選擇合適的勞動(dòng)組合、需要用到的的機(jī)具、架設(shè)工具以及施工季節(jié)等具體情況，5.2施工過程中需要制定保障安全施工措施。

安全設(shè)施防護(hù)用品需要在施工之前已經(jīng)準(zhǔn)備好，同時(shí)還都必須進(jìn)行驗(yàn)收合格，才允許投入施工現(xiàn)場使用。因此當(dāng)出現(xiàn)不合格的產(chǎn)品可以在檢驗(yàn)之前就發(fā)現(xiàn)。特別防止誤用，導(dǎo)致可以人為避免事故的發(fā)生。.

對(duì)于各種安全防護(hù)設(shè)施與裝置的檢查分配任務(wù)應(yīng)該引起相關(guān)部門的重視，并且以明確的任務(wù)形式分配到人的身上，還需要有監(jiān)管人員保證安全防護(hù)措施的落實(shí)。完成后還必須進(jìn)行驗(yàn)收工作。

5.3施工過程的安全防護(hù)

施工前、施工中、施工現(xiàn)場和傷亡事故這四個(gè)環(huán)節(jié)是在這四個(gè)環(huán)節(jié)建筑施工安全生產(chǎn)的主要范圍，簡單來說在施工過程的每一個(gè)方面，施工過程涉及到的每一個(gè)施工人員都離不開安全話題，也離不開安全防護(hù)。因此，參與工程中的每一個(gè)員工都需要承擔(dān)起安全責(zé)任，提高安全責(zé)任意識(shí)。

作為管理人員需要在宣傳工作上做好提高工人安全責(zé)任意識(shí)的宣傳與培訓(xùn)，幫助每一名參與的工人建立安全責(zé)任意識(shí)，并且保證安全生產(chǎn)責(zé)任制能落實(shí)到處，通?？梢圆捎玫姆椒ㄊ侵贫ㄘ?zé)任制的考核辦法。通過落實(shí)責(zé)任，才能在建筑施工中的安全生產(chǎn)工作達(dá)到事事有人管，件件能落實(shí)的目標(biāo)狀態(tài)。

結(jié)語

本文通過結(jié)合了教學(xué)樓的紫金縣第四中學(xué)的5號(hào)教學(xué)樓、3號(hào)科技樓及2號(hào)3號(hào)綜合樓工程采用的預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計(jì)在教學(xué)樓填土地基中的應(yīng)用，并展開前腰的介紹與分析其特點(diǎn)與應(yīng)用。

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