建筑施工中的預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)

宋冶

摘 要：現(xiàn)代建筑中高層、超高層建筑數(shù)量越來越多，為了確保建筑物的基礎(chǔ)安全性，預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)被越來越廣泛的應(yīng)用于基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)及施工當(dāng)中。在本篇文章中筆者探討了預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)的特點(diǎn)和具體的施工工藝，強(qiáng)調(diào)在管樁施工中要做好嚴(yán)格的質(zhì)量管理，保證預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力管樁；常見問題；原因分析

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展及科技的不斷進(jìn)步，我國城市基礎(chǔ)建設(shè)日趨完善，也給我國建筑行業(yè)帶來了極大的發(fā)展空間。在建筑施工中，在各種原因的作用下地基逐漸呈現(xiàn)出相對(duì)松軟現(xiàn)象，對(duì)應(yīng)于此種情況，近年來預(yù)應(yīng)力管樁被廣泛應(yīng)用在工業(yè)民用建筑中，預(yù)應(yīng)力管樁是由相應(yīng)資質(zhì)的廠家采用先張法預(yù)應(yīng)力工藝和離心工藝成型，后經(jīng)蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的一種細(xì)長空心圓筒體的等截面預(yù)制混凝土構(gòu)件，在建筑施工中通過錘擊或靜壓的方法將其沉入地下作為建構(gòu)筑物的基礎(chǔ)。

1、預(yù)應(yīng)力管樁的特點(diǎn)分析

預(yù)應(yīng)力管樁，實(shí)際指預(yù)制樁的一種，按樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同可分為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，較之傳統(tǒng)樁基，預(yù)應(yīng)力管樁具有單樁承載力高、便于設(shè)計(jì)、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)、運(yùn)輸?shù)跹b方便、接樁快捷、施工效率高工期短和成樁質(zhì)量較可靠等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)在于預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的規(guī)格及適用范圍有一定限制，擠土力強(qiáng)，尤其是采用柴油錘施打管樁時(shí)受到地質(zhì)條件限制較多，而且噪聲大、震動(dòng)大。

預(yù)應(yīng)力管樁的預(yù)制特性使得其施工的前期準(zhǔn)備和施工過程時(shí)間大大縮短，施工造價(jià)方面，由于預(yù)應(yīng)力管樁規(guī)格多，一般的廠家可生產(chǎn)φ300-φ600管樁，個(gè)別廠家可生產(chǎn)φ800及φ1000管樁，樁節(jié)長短不一，通常4-16m一節(jié)，搭配靈活，接長方便，在施工現(xiàn)場可隨時(shí)根據(jù)地質(zhì)條件的變化調(diào)整接樁長度，可以節(jié)省用樁量，但為了確保工程質(zhì)量和減少余樁量，不適宜在硬化土質(zhì)地基工程中使用預(yù)應(yīng)力管樁。預(yù)應(yīng)力管樁單樁承載力達(dá)到600kN至4500kN，適用于多層建筑及50層以下的高層建筑。

2、管樁施工質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力管樁施工必須做到三步控制，即事前控制進(jìn)場樁身質(zhì)量、焊條質(zhì)量、施工器械檢測；事中控制樁的貫入情況、樁頂完整狀況、電焊接樁質(zhì)量、樁體垂直度、電焊后的停歇時(shí)間、重要工程應(yīng)對(duì)電焊接頭還要做10%的焊縫探傷檢查、打樁記錄是否完整準(zhǔn)確；事后控制承載力檢驗(yàn)、樁體質(zhì)量檢驗(yàn)、樁頭保護(hù)和樁位復(fù)查。

另外預(yù)應(yīng)力管樁施工中吊裝、運(yùn)輸、堆放等環(huán)節(jié)是對(duì)易被忽視的工序，但它們對(duì)管樁施工質(zhì)量的影響卻很深。如果要全方位保護(hù)好管樁的施工質(zhì)量，就必須施工期間做好管樁及管樁施工材料的運(yùn)輸、堆放質(zhì)量管理。合理設(shè)計(jì)管樁的打樁順序，并盡量減小打樁噪聲。如果在施工期間發(fā)現(xiàn)了管樁碎裂和管樁傾斜問題，要及時(shí)停止打樁，并將問題上報(bào)給質(zhì)量管理人員，采取合理措施及時(shí)解決，將發(fā)生的問題和解決方式如實(shí)在打樁記錄上備注。做好施工的收尾工作，同時(shí)確保管樁尾部工程的施工質(zhì)量，做好成品保護(hù)工作，比如管樁沉樁結(jié)束后，要及時(shí)對(duì)樁頭進(jìn)行保護(hù)，避免其裸露在地表受到外界碰撞。

3、預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)分析

工民建施工中所采用的預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)打樁方法多為錘擊法和靜壓法，兩種方法均能完成預(yù)應(yīng)力管樁施工，但是在實(shí)際選擇時(shí)要注意結(jié)合工程施工特點(diǎn)，選擇合適的打樁方式。分析錘擊法和靜壓法兩種方法特點(diǎn)可知前者的缺點(diǎn)主要有：施工噪聲大，影響周圍居民的日常生活，不適宜在市區(qū)使用；在石灰?guī)r作持力層、“上軟下硬、軟硬突變”等地質(zhì)條件下，不宜采用錘擊法施工；打樁時(shí)送樁深度受限制，在深基坑開挖后截去余樁較多。靜壓法則可有效克服噪聲實(shí)現(xiàn)無振動(dòng)施工，所以相比之下，靜壓法比錘擊法更適合在人員密集區(qū)域使用。靜壓發(fā)也能有效減少余樁浪費(fèi)的情況，但是擠土效果依然明顯。預(yù)應(yīng)力管樁施工過程中，樁身務(wù)必要和地面保持垂直，避免樁身彎曲?？刂乒軜稑渡泶怪倍鹊拇胧┯校鹤龊霉軜冻尚唾|(zhì)量控制，要求管樁的樁帽、樁身以及樁尾均位于同一直線上，靜壓樁施工前要確保壓樁機(jī)儀表在檢測合格期內(nèi)，通過儀表控制樁身與地面保持垂直度在誤差允許范圍內(nèi)，；錘擊法施工時(shí)為了防止打樁過程中出現(xiàn)樁身歪斜現(xiàn)象，需要在距離打樁機(jī)20m處設(shè)置一臺(tái)經(jīng)緯儀，利用經(jīng)緯儀來檢測樁身和地面的垂直度，確保樁身垂直。樁頭焊接也要依照規(guī)范嚴(yán)格管理，尤其是焊接后保持規(guī)定靜止時(shí)間，然后再進(jìn)行壓樁，可以確保接樁的可靠性。預(yù)應(yīng)力管樁焊接一般采用鋼端板焊接方式，樁端頭距地面1m左右，進(jìn)行接樁，接樁前先將打入地下的下節(jié)樁加上定位板，然后把上節(jié)樁吊放在下節(jié)樁端板上，依靠定位板將上下樁接直，上下樁如有間隙，應(yīng)用楔形鐵片全部墊實(shí)焊牢。拼接處坡口電焊應(yīng)分層對(duì)稱焊接，選擇適用焊條，焊縫連續(xù)飽滿。管樁中心線與拼接管樁中心線允許偏差不大于2mm，焊接后應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，焊縫不得有表面缺陷，焊縫應(yīng)自然冷卻，冷卻時(shí)不宜少于8min，嚴(yán)禁用水冷卻或焊好后立即壓樁，防止焊縫變脆影響焊縫強(qiáng)度。管樁一般不宜截樁，但實(shí)際施工中截樁現(xiàn)象較為普通。截樁不得使用大錘硬砸，應(yīng)使截樁機(jī)械，一般采用人工鑿樁，用鋼纖在樁身四周對(duì)稱鑿穿后用錘打下，再用氣割將預(yù)應(yīng)力筋切斷，上部管樁截?cái)嗪?，余下管樁中預(yù)應(yīng)力鋼筋仍起作用。每根樁應(yīng)一次性連續(xù)打到底，停歇時(shí)間不宜太長。特別在較厚的粘土、粉質(zhì)粘土層中施打多節(jié)管樁，因?yàn)樵谶@類土層中打樁，樁周土體迅速破壞，孔隙水壓力劇烈上升，土的抗剪強(qiáng)度大大降低，樁身的貫入相當(dāng)容易，若中間停歇下來，土中超孔隙壓力逐漸消散，樁周土發(fā)生固結(jié)，打樁發(fā)生困難。沉樁過程中遇有較難穿透的土層時(shí)，接樁宜在樁間穿過該土層后進(jìn)行。否則再加上土的固結(jié)力，沉樁更加困難。樁頭封堵采用托板墊底，并用微膨脹混凝土堵實(shí)，錨筋可采用與樁端鋼板圈焊接。

4、結(jié)束語

總而言之，在工民建施工中，預(yù)應(yīng)力管樁施工都要做好嚴(yán)格的質(zhì)量控制，規(guī)范管樁施工行為，按照施工技術(shù)和質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的要求開展管樁施工作業(yè)，強(qiáng)化施工管理，通過建立預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量監(jiān)督體系，來有效控制管樁的成品質(zhì)量，為管樁樁基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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