高層建筑靜壓預應力管樁施工技術的應用分析

程果?李飛

摘 要：在高層建筑中，靜壓預應力管樁施工技術由于其特有的優(yōu)勢而得到廣泛應用，它呈現(xiàn)出制作方便，拼接容易，且具有較強的穿透土層的能力，不會被水下條件所影響，能夠很好的適應持力層的起伏變化等特點。高層建筑的質(zhì)量取決于樁基工程，而樁基的質(zhì)量則取決于靜壓預應力管樁施工方案和施工工藝，屬于至關重要的一個施工環(huán)節(jié)。在施工過程中，施工單位要不斷加大靜壓預應力管樁施工技術管理，對各個施工環(huán)節(jié)進行有效控制，并做好監(jiān)督工作，不斷強化施工的關鍵部位、重點環(huán)節(jié)和重要技術，，進一步提升靜壓預應力管樁施工質(zhì)量，從而確保高層建筑的整體施工質(zhì)量水平。本文以為某高層建筑工程為例，對靜壓預應力管樁施工技術工藝和質(zhì)量控制進行重點分析和探討，希望能夠給今后的高程建筑施工提供技術參考。

關鍵詞：高層建筑；靜壓預應力管樁；施工技術

靜壓樁施工具有低噪聲、無震動、污染小、施工快等特點，隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，預應力管樁由原來的低壓樁力、小規(guī)格管樁發(fā)展到目前高強度、高壓樁力、大規(guī)格的管樁，靜壓管樁的應用更為廣泛，特別是在大中型城市高層建筑工程中得到普遍應用。目前管樁直徑一般為300mm、400mm、500mm、600mm， 壁厚為70mm、95mm、100mm、105mm、125mm，類型為A 型（抗壓）、AB（抗拔）型，樁身混凝土強度多采用C80，樁長一般為8m-12m，5m-7m短樁根據(jù)需要向廠家訂貨。樁尖形式主要有封口型及開口型，其中封口型又分為十字型及圓錐型，不同的樁尖適用于不同的地質(zhì)情況。

1 工程概況

某辦公樓地下室14686.719m2，建筑物為1棟12層辦公樓、地下室一層，建筑高度46.5m，辦公樓呈矩形，高12層，地下室一層，樁基工程采用PHC-500A（100）預應力管樁；樁體混凝土強度C80；單樁豎向承載力特征值1600KN。樁長及嵌入強風化泥質(zhì)粉砂巖的深度0.5m：有效樁長10～20m。

2 高層建筑靜壓預應力管樁施工技術

1、材料進場。對于預應力高強混凝土管樁質(zhì)量，著重檢查混凝土抗壓強度是否達到設計要求。管樁的外觀如是否存在表面裂縫、樁端面的平整度、樁身的彎曲度、壁厚、樁外徑等指標也均應符合標準和規(guī)范要求。要認真檢查進場管樁的產(chǎn)品質(zhì)量保證書、合格證、檢測報告等是否齊全和符合要求。

2、運輸、堆放和起吊。預應力高強混凝土管樁在運輸和堆放時，應考慮自重和支點設置變化可能在樁體內(nèi)產(chǎn)生影響樁身質(zhì)量的大小不等的內(nèi)力。要求堆放管樁的場地必須平整、堅實，并應有排水措施；底層管樁均應按設計要求設置墊木，并擋以楔形木防止?jié)L動。管樁堆放層數(shù)應符合設計要求，嚴禁層間墊木上下錯位設置。管樁應按計劃分批進場，分類堆放，并應結(jié)合施工總平面圖和打樁順序，在不影響樁機行走情況下，盡量靠近打樁區(qū)域堆放，以避免二次盤樁等。

3、壓樁機械選擇。壓樁機的選型一般按1.2倍-1.5倍管樁極限承載力取值，靜壓樁機采用抱壓式，樁機的夾具選擇長夾具，保證夾樁時，樁身側(cè)壓應力較小，且更易控制樁的垂直度。壓樁速度為1.8m/min。樁機的壓力儀表按規(guī)定送檢，以確保夾樁及壓力控制準確。送樁桿的長度根據(jù)壓樁機和送樁長度確定，應考慮施工中有超深送樁，送樁一般宜按理論送樁長度加3m。選用10m和12m送樁桿。

4、壓樁施工工藝。在所有的樁施壓過程中，第一節(jié)樁的壓樁質(zhì)量是整個壓樁質(zhì)量得以保證的前提，在第一節(jié)樁的定位和垂直度上都要做嚴格的控制。一是施壓時，應先依據(jù)樁機的調(diào)平機臺進行調(diào)平，然后在樁機的正面和側(cè)面設立經(jīng)緯儀，時刻監(jiān)視下樁過程的垂直度，嚴格保證樁身的垂直度在允許的范圍之內(nèi)。當下壓過程中一旦發(fā)現(xiàn)樁身的垂直度過大，則一定要回出已經(jīng)壓入的部分，同時根據(jù)經(jīng)緯儀來調(diào)節(jié)整臺機的水平度，從而保證樁身的垂直度，這時我們要對水平儀的調(diào)節(jié)數(shù)值進行記錄作為下次的調(diào)平工作的修正值，再重新進行壓入，在壓入時要時刻觀察壓樁時的樁身和壓力情況，一旦出現(xiàn)不垂直或偏移的情況應及時分析原因、解決問題，在確保壓入正確的情況下，才可以實行連續(xù)的壓入；二是在樁體進入到強風化巖面時由于巖面的不穩(wěn)定性，管樁壓入結(jié)束后會出現(xiàn)樁長不一致的情況，這時要把露在外面的管樁進行截除，并保證截除的管樁在地下30cm-50cm以下，這樣就可以避免樁機的走動不會對管樁造成損壞。在壓樁的施壓過程中，現(xiàn)場的壓樁測量員要全程地進行樁體的測點測量，從而嚴格確保樁體垂直度；三是在施工過程中遇到特殊情況時，比如承受的壓力值比預算的小并且下沉；樁身的混凝土不堅固、松散、出現(xiàn)裂痕；樁身位置發(fā)生變化，樁周出現(xiàn)積水；地面發(fā)生變化，鄰樁的位置也不穩(wěn)定，施工人員應立即停止壓樁，要在第一時間與設計、監(jiān)理以及相關人員進行實地考察，研究分析其原因，并采取相應的應急措施。

5、注意事項。一是若采用焊接法接樁時，須分層均勻地將套箍對焊的焊縫填滿，為加快施工速度，減少接樁時間，可設2-3名焊工同時施焊，焊畢停約8min即可進行沉樁；二是為減少靜力壓樁的擠土效應，應采取如下措施：設置袋裝砂井或塑料排水板，以消除部分超孔隙水壓力，減少擠土現(xiàn)象。袋裝砂井直徑一般為70mm-80mm，間距l(xiāng)m-1.5m，深度10m-12m。塑料排水板的深度、間距與袋裝砂井相同。

3 質(zhì)量控制

1、加強管樁的進場檢查驗收工作。管樁使用前應進行全數(shù)的外觀檢查（樁身裂縫、端板的外觀）。管樁的吊運應輕吊輕放，避免劇烈碰撞，進場的管樁應分類（長、短）堆放整齊，墊木宜用耐壓的枕木，不得用有棱角的金屬構件替代。管樁堆放超過2層時，應用吊機取樁，嚴禁拖樁。當堆放管樁不超過2層時，可拖拉取樁，但拖地端應用廢輪胎等彈性材料保護。

2、壓樁施工過程中，應對周圍建筑物的變形進行監(jiān)控，并做好記錄。

3、對群樁承臺壓樁時，應考慮擠土效應。主樓群樁設計為開口式樁尖，土方開挖后檢查樁芯內(nèi)擠土約為樁長的1/3，抵消了部分擠土地效應。采取了合理的壓樁順序，由中心向外施壓。土方開挖時采取了由四周分層均勻開挖，樁間較密的土方采用小型反鏟開挖，則土層中的擠土應力被均勻地釋放。

4、管樁與承臺間的連接是靠管樁頂部的樁芯內(nèi)填鋼筋混凝土，錨筋伸入承臺內(nèi)。管樁頂部內(nèi)壁與樁芯混凝土之間為摩擦力作用。壓樁后的留孔宜用小木板進行覆蓋，以免樁機行走或土方開挖時土石落入管芯內(nèi)，造成以后清理困難。

5、終壓值的控制：終壓值由設計確定，一般摩擦樁以樁長為控制條件：第一，大于21m的端承摩擦樁以樁長為主，終壓對照；第二，對于14m-21m長的樁，密實砂土持力層時，應以終壓力達1.8 倍-2倍的設計荷載為終壓控制條件，穩(wěn)壓不少于3 次，每次1min；第三，對于長度小于14m樁，粘土持力層時，應以終壓力為終壓控制條件；宜連續(xù)多次復壓，特別是對樁長小于8m短樁，連續(xù)復壓的次數(shù)應適當增加。

4 結(jié)束語

通過以上敘述能夠看出，靜壓預應力管樁具有穿透能力強、施工便捷、質(zhì)量保障好、強度高、噪音小和成本低等綜合優(yōu)點，被廣泛的應用到高層建筑施工和設計中得到，靜壓預應力管樁施工的過程、施工的工藝對于高層建筑施工質(zhì)量有著重要的基礎性作用。為了提高高層建筑靜壓預應力管樁施工技術，應該在靜壓預應力管樁施工環(huán)節(jié)的基礎上，重點控制好靜壓預應力管樁的技術環(huán)節(jié)，以便提高高層建筑施工的穩(wěn)定性和安全性，整體提升建筑施工企業(yè)的技術水平。

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