預(yù)應(yīng)力混凝土管樁與鉆孔灌注樁的工程特性對比探討

樊昊斌

摘 要：在工程具體施工過程中，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁與鉆孔灌注樁都是樁基礎(chǔ)施工的重要形式。而本文的研究對象是兩種樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的性能對比，在文章中筆者分別對預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和鉆孔灌注樁進(jìn)行了要點(diǎn)總結(jié)，并對兩種樁基結(jié)構(gòu)進(jìn)行了工程特性對比。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土管樁;鉆孔灌注樁;工程特性對比

文章編號：2095-4085（2020）09-0079-02

樁基工程施工是工程施工的基礎(chǔ)部分，對于整個工程施工的穩(wěn)定性起到了關(guān)鍵作用。在當(dāng)前工程施工中，建筑工程團(tuán)隊分別選擇預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)或者鉆孔灌注樁施工技術(shù)兩種方法，不同的技術(shù)方法適用于不同的工程。而為了保證工程樁基礎(chǔ)施工合理，對于兩種樁結(jié)構(gòu)施工技術(shù)對比研究非常關(guān)鍵。

1 鉆孔灌注樁技術(shù)闡述

鉆孔灌注樁技術(shù)也是一種常見的樁基施工技術(shù)，與預(yù)應(yīng)力混凝土管樁結(jié)構(gòu)有所不同，采用鉆孔灌注樁技術(shù)是一種直接工程施工方法。其施工技術(shù)方法主要是采用開孔灌注施工，在鉆孔灌注樁技術(shù)實施中，預(yù)先在工程施工地設(shè)計樁孔位置，保證樁孔位置設(shè)計合理后，再進(jìn)行鉆孔工藝實施，保證鉆孔工藝實施良好，鉆孔尺寸、鉆孔大小都符合工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)才能夠進(jìn)行下一步的灌注工藝，灌注工藝實施中控制要點(diǎn)主要是灌注漿合理配比和灌注速度、質(zhì)量控制。灌注完畢之后，也要對鉆孔灌注樁進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)，保證鉆孔灌注樁混凝土硬度達(dá)到施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后，才是鉆孔灌注樁的良好形成。另外，在鉆孔灌注樁技術(shù)中，鉆孔后的鋼筋支架模塊也是非常重要的組成部分，直接關(guān)系到灌注工藝的良好實施。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的技術(shù)闡述

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)也被稱作為PHC管樁結(jié)構(gòu)，是工程施工中的樁基結(jié)構(gòu)重要形式。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁工程施工中，根據(jù)工程對樁基承載能力進(jìn)行管樁設(shè)計，包括管樁結(jié)構(gòu)設(shè)計、管樁承載力設(shè)計以及管樁施工方法設(shè)計等，并且在保證預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)設(shè)計良好后，再對預(yù)應(yīng)力混凝土管樁進(jìn)行施工，其中包括預(yù)應(yīng)力混凝土管樁混凝土結(jié)構(gòu)施工、基礎(chǔ)建模施工等內(nèi)容，在預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工完畢之后還應(yīng)該對預(yù)應(yīng)力混凝土管樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)。在預(yù)應(yīng)力混凝土管樁養(yǎng)護(hù)中選擇使用蒸汽養(yǎng)護(hù)方法或者自動噴淋養(yǎng)護(hù)方法。成型后的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁為空心圓筒形狀。利用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁實現(xiàn)了樁基工程基礎(chǔ)工程施工，對于工程后續(xù)施工有非常重要的作用。

3 鉆孔灌注樁技術(shù)和預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的工程特性對比

3.1 工程地質(zhì)適應(yīng)條件對比

通過鉆孔灌注樁技術(shù)實施和預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)的工程地質(zhì)適應(yīng)條件對比，能夠有效的確定兩種樁結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境，保證工程樁結(jié)構(gòu)施工中樁結(jié)構(gòu)技術(shù)選擇合理。其對比內(nèi)容具體包括以下幾個方面。（1）在預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工中，管樁施工主要選擇靜壓和錘擊兩種施工方式，而采用靜壓和錘擊施工時，對于工程土壤結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件就有非常嚴(yán)格的要求，面對軟土地基、土壤性質(zhì)較脆的地質(zhì)環(huán)境中，選擇使用錘擊方法進(jìn)行施工，不僅不利于管樁施工更是直接對工程地質(zhì)整體結(jié)構(gòu)造成了損害，從而導(dǎo)致整體工程穩(wěn)定性不足[1]。所以，從工程地質(zhì)適應(yīng)性角度而言，采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工比較適應(yīng)于普通地質(zhì)結(jié)構(gòu)。（2）孔灌注樁技術(shù)實施不需要進(jìn)行錘擊，也不會對地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成影響，所以對于地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對特殊復(fù)雜的情況下，可以選擇孔灌注樁技術(shù)進(jìn)行樁結(jié)構(gòu)施工。例如，土層較厚且表面相對比較軟的結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，可以選擇孔灌注樁施工;山地特殊地形、土層出現(xiàn)液化現(xiàn)象的土地可以選擇孔灌注樁技術(shù)實施;施工場地出現(xiàn)土地沉降問題時可以選擇孔灌注樁技術(shù)實施。另外，施工場土層中帶有暗流、深坑等特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)的施工條件，應(yīng)該選擇孔灌注樁技術(shù)實施，從而有效的保證工程施工效率提升，有利于工程整體的穩(wěn)定性。

3.2 兩種樁結(jié)構(gòu)的優(yōu)、缺點(diǎn)對比分析

比較孔灌注樁技術(shù)和預(yù)應(yīng)力混凝土管樁工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，是對兩種管樁工藝的全面對比，也有利于兩種技術(shù)的互補(bǔ)與優(yōu)化，其對比內(nèi)容具體包括以下幾個方面。

3.2.1 PHC管樁的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)如后。1.PHC管樁結(jié)構(gòu)是一種預(yù)應(yīng)力樁基施工結(jié)構(gòu)，其在具體實施的過程中要做施工設(shè)計，并且預(yù)應(yīng)力混凝土工藝已經(jīng)建立了一套非常成熟的制造工序，所以與鉆孔灌注樁技術(shù)相比PHC管樁結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用而言實施速度更快、實施質(zhì)量更好。2.PHC管樁結(jié)構(gòu)施工中大部分施工內(nèi)容都是預(yù)制完成，所以施工現(xiàn)場比較整潔、施工秩序也更加良好，對于PHC管樁結(jié)構(gòu)的施工安全性也有一定的保證。

缺點(diǎn)如后。（1）PHC管樁結(jié)構(gòu)施工中，由于預(yù)制構(gòu)件施工相對比較多，并且管樁施工中對于施工設(shè)備的應(yīng)用也更多，從而造成施工工藝實施中成本相對比較高，對于工程的施工效益也造成了一定的影響[2]。（2） 管樁送樁的深度具有局限性的問題，所以導(dǎo)致PHC管樁結(jié)構(gòu)施工中技術(shù)應(yīng)用性降低。（3）PHC管樁結(jié)構(gòu)施工中使用道坡的施工機(jī)械設(shè)備都是大型施工機(jī)械設(shè)備，不利于PHC管樁結(jié)構(gòu)施工進(jìn)場。

3.2.2 鉆孔灌注樁的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)如后。（1）與PHC管樁結(jié)構(gòu)施工相比，鉆孔灌注樁施工技術(shù)使用的設(shè)備體積相對比較小、并且施工技術(shù)流程比較簡單，從而極大程度上提高了鉆孔灌注樁工藝實施的便捷性。（2）與PHC管樁結(jié)構(gòu)相比，鉆孔灌注樁具有經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢，一方面施工設(shè)備成本較低，另外一個方面，鉆孔灌注樁工藝的鋼筋的配筋率低，使用的鋼筋量更少，從而提升了技術(shù)實施的經(jīng)濟(jì)效益[3]。（3）鉆孔灌注樁具有更好的抗震能力，鉆孔灌注樁橫向和豎向鉆孔承載能力都非常好，所以具有更加穩(wěn)定的抗震能力，有利于工程穩(wěn)定性的提升。（4）鉆孔灌注樁工藝更適合于復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境施工，提升了鉆孔灌注樁的應(yīng)用性。

缺點(diǎn)如后。（1）與PHC管樁結(jié)構(gòu)施工相比，鉆孔灌注樁施工影響因素較多，從而發(fā)生工程質(zhì)量問題的概率比較大，影響到工程的具體施工。（2）在鉆孔灌注樁施工過程中樁底沉渣是非常難以控制的環(huán)節(jié)，在實施灌注工藝中，灌注自下而上實施，并且灌注泥漿也有容易出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。（3）在鉆孔灌注樁施工中縮頸、斷樁、樁身局部夾泥等問題經(jīng)常出現(xiàn)，從而對工程施工造成了不良的影響。

3.3 兩種狀結(jié)構(gòu)的承載特性對比

一方面在預(yù)應(yīng)力管樁承載特性中，預(yù)應(yīng)力管樁的擠土效應(yīng)相對比較差，所以導(dǎo)致其實際承載能夠受到影響[4]。與預(yù)應(yīng)力管樁相比，鉆孔灌注工藝應(yīng)用中技術(shù)效應(yīng)更好、并且一般其樁結(jié)構(gòu)直徑相對比較大，所以在實際的承載特性對比中，鉆孔灌注樁結(jié)構(gòu)的承載能力相對更好。另外，上文提及鉆孔灌注樁工藝實施中橫、豎雙向的承載力都非常好。

3.4 承載力增長機(jī)制對比

承載力增長機(jī)制是技術(shù)實施的重要特性之一，具體是指施工地基在應(yīng)用了加固技術(shù)之后，地基承載能力的變化情況。

首先，預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)實施后會對管樁周圍的土質(zhì)情況造成一定的影響，通過超孔隙水壓的釋放使樁側(cè)土體發(fā)生固結(jié)效益，在土壤成發(fā)生固結(jié)現(xiàn)象之后，土壤層中的土壤密度和土壤緊實程度都有所增加，從而提高了地基的承載能力。

其次，在鉆孔灌注樁技術(shù)實施后，由于鉆孔工藝不能夠?qū)ν翆映休d能力進(jìn)行影響。也沒有擠土效應(yīng)和超孔隙水壓，所以其地基承載力增長機(jī)制相對較弱。

4 結(jié) 語

本文筆者從承載特性對比、優(yōu)缺點(diǎn)對比、地質(zhì)環(huán)境適應(yīng)性對比三個方面，闡述了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁與鉆孔灌注樁的有效對比。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁與鉆孔灌注樁都是工程施工中的常用技術(shù)，對于工程施工的樁基穩(wěn)定性有非常重要的影響。希望本文能夠?qū)︻A(yù)應(yīng)力混凝土管樁與鉆孔灌注樁的合理選擇和實施有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭建偉，于洪悅，梁志雄.CFG樁復(fù)合地基和預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁基對比的研究[J].山西建筑，2019，45（7）：108-109.

[2]陳平和.預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用探究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018，（03）：1554

[3]劉思.預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在某水利工程的應(yīng)用[J].江西建材，2018，（04）：129-130.

[4]蔣云花，胡欣.預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在實例工程沉樁過程的斷裂分析及處理[J].珠江水運(yùn)，2019，（06）：96-97.