預(yù)制混凝土管樁在地基處理中的應(yīng)用策略

崔凱偉 江蘇萬(wàn)年達(dá)建設(shè)集團(tuán)有限公司項(xiàng)目經(jīng)理

目前，隨著樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的不斷發(fā)展，預(yù)制混凝土管樁質(zhì)量更高、施工便捷、整體造價(jià)較低，具有良好的抗震性能、施工周期短，得到了廣泛采用。從實(shí)際施工情況來看，預(yù)制混凝土管樁主要包括預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和先張法預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁等?；炷凉軜妒┕ず?，需要經(jīng)過28天的養(yǎng)護(hù)才能繼續(xù)施工。在實(shí)際施工中，必須嚴(yán)格按照技術(shù)要求，嚴(yán)格控制預(yù)制混凝土管樁的質(zhì)量，提高地基處理的整體水平。

1 預(yù)制混凝土管樁的主要特點(diǎn)

預(yù)制混凝土管樁是利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)、離心成型技術(shù)共同制造的鋼筋混凝土預(yù)制樁，是混凝土預(yù)制成品發(fā)展的全新方向。預(yù)制混凝土管樁在設(shè)計(jì)階段，需要嚴(yán)格按照建筑物整體抗震性能受力要求，充分考慮所處地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，避免對(duì)周邊地下管線造成不良影響，同時(shí)對(duì)管樁的管徑樁長(zhǎng)型號(hào)進(jìn)行嚴(yán)格控制，合理選擇施打方式，確保施工效率[1]。如果地質(zhì)的波動(dòng)情況比較大，就會(huì)給預(yù)制混凝土管樁施工造成極大的困難，必須積極聯(lián)合設(shè)計(jì)單位，對(duì)各種情況進(jìn)行綜合考量，最終確定控制原則。

在預(yù)制混凝土管樁樁尖選擇時(shí)，需要確保樁尖容易穿破硬質(zhì)土層，呈直線型進(jìn)入。樁尖設(shè)計(jì)形式主要包括十字形、圓錐形及開口形等，對(duì)樁體準(zhǔn)確定位可以確保不同形式的樁尖快速穿過不同的地層，所以在施工中要嚴(yán)格依據(jù)地質(zhì)條件，選擇正確的樁尖形式。預(yù)制混凝土管樁施工主要包括靜壓法、錘擊法、射水法、振動(dòng)法和預(yù)鉆孔法等技術(shù)方法，其中最常用的是靜壓法和錘擊法。采用靜壓法時(shí)，需要利用靜力沉樁，使得預(yù)制樁快速沉入地基中，整個(gè)沉樁過程不僅沒有震動(dòng)、噪聲，也不會(huì)對(duì)周邊的建筑物產(chǎn)生影響[2]。

靜壓力樁壓樁速度更快、成樁質(zhì)量更高，具有高效、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，所以得到了廣泛應(yīng)用。錘擊法則屬于比較落后的基礎(chǔ)施工方法，通過利用巨大的夯錘對(duì)樁基進(jìn)行錘擊，會(huì)產(chǎn)生大量的噪聲和震動(dòng)，對(duì)周邊造成負(fù)面的環(huán)境影響，目前錘擊法已經(jīng)不適用于室內(nèi)工程建設(shè)。壓樁機(jī)分為頂壓式和抱壓式2 種，施工之前需要樁基就位且快速吊樁，當(dāng)樁穩(wěn)定之后壓樁、接樁、送樁，最后完成施工檢驗(yàn)。

2 預(yù)制混凝土管樁實(shí)地施工策略

2.1 前期設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作

在對(duì)預(yù)制混凝土管樁進(jìn)行施工的過程中，科學(xué)合理的實(shí)地施工控制是保障施工質(zhì)量和整體工程安全性的關(guān)鍵?；诖耍诰唧w的施工過程中，建設(shè)單位、監(jiān)理單位與施工單位要加強(qiáng)實(shí)地施工控制，通過合理的控制策略來保障其施工效果。在施工控制中，最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)包括設(shè)計(jì)工作前期準(zhǔn)備、樁機(jī)就位、壓樁、送樁及檢查驗(yàn)收等，所以建設(shè)單位、監(jiān)理單位與施工單位一定要加強(qiáng)這些環(huán)節(jié)的施工控制，以此來確保工程施工順利進(jìn)行，在提升施工質(zhì)量與安全的基礎(chǔ)上進(jìn)一步節(jié)約施工成本。

2.1 設(shè)計(jì)工作前期準(zhǔn)備

對(duì)于預(yù)制混凝土管樁施工而言，設(shè)計(jì)工作的前期準(zhǔn)備是保障設(shè)計(jì)質(zhì)量與后期工程施工效果的關(guān)鍵，因此設(shè)計(jì)單位一定要對(duì)此項(xiàng)工作提高重視。

在地基施工處理前，要對(duì)預(yù)制混凝土管樁的相關(guān)技術(shù)方案進(jìn)行全盤分析與判斷，全面掌握施工場(chǎng)地的管樁資料，保證萬(wàn)無(wú)一失。做好預(yù)制管樁設(shè)計(jì)工作，避免因?yàn)闇?zhǔn)備不充分而出現(xiàn)施工方案與施工現(xiàn)場(chǎng)情況脫節(jié)的問題，只有對(duì)管樁材料、施工場(chǎng)地類型進(jìn)行全面分析，才能確保預(yù)制混凝土管樁施工順利開展。施工前組織技術(shù)人員對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行全面的調(diào)研與分析，重點(diǎn)關(guān)注土地質(zhì)量、交通管線與地下建筑物情況，確保地基承載力與地質(zhì)硬度達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，再對(duì)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行嚴(yán)格審核，根據(jù)施工圖紙和現(xiàn)場(chǎng)具體信息，確保樁基的規(guī)劃設(shè)計(jì)合理，為后續(xù)施工管理打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。樁基布置圖紙工作完成后，需對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面復(fù)查，保證樁位編號(hào)準(zhǔn)確無(wú)誤，方便作業(yè)人員、設(shè)備快速通行，確保施工效率。在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備中，需要對(duì)樁基的運(yùn)行質(zhì)量及配重情況進(jìn)行全面掌控，確保施工記錄資料完備。

2.2 樁機(jī)就位

預(yù)制混凝土管樁前期準(zhǔn)備工作完畢后，要確保樁基及時(shí)就位，并且按照施工圖紙要求對(duì)準(zhǔn)樁位，保證樁基在垂直吊樁過程中的穩(wěn)定性，不能出現(xiàn)任何偏離，并且保證機(jī)身不發(fā)生晃動(dòng)。樁基就位時(shí)，需采取相應(yīng)的防護(hù)手段，盡量避免樁身發(fā)生破損、確保完整性[3]。樁尖就位后，需要利用經(jīng)緯儀等設(shè)備，對(duì)樁身的垂直度進(jìn)行校正。

2.3 壓樁

在壓樁期間，需根據(jù)樁與樁之間的不同距離以及樁規(guī)格大小來判斷壓樁的具體方法，通常采用中間向兩邊對(duì)稱展開的方式，從一側(cè)逐漸向另一側(cè)壓樁，從而避免壓樁期間對(duì)土層擠壓，造成負(fù)面影響。確保壓樁的作用力快速傳播，避免出現(xiàn)斷樁的情況。接樁的過程中需采用焊接技術(shù)，通過控制焊縫變形，確保焊接連續(xù)飽滿。焊接作業(yè)完成后，管樁要自然冷卻，提高焊接處的整體強(qiáng)度。在壓樁環(huán)節(jié)，如果發(fā)現(xiàn)異物或遇到硬土層，要避免焊縫被破壞。

2.4 送樁

在送樁時(shí)，要根據(jù)地面標(biāo)高和設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行分析，用“原地面標(biāo)高-設(shè)計(jì)頂標(biāo)高+設(shè)計(jì)預(yù)留截樁長(zhǎng)度”的關(guān)系式來確保送樁的深度符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)能減少結(jié)樁或接樁的次數(shù)，有效節(jié)約施工時(shí)間，提高施工效率[4]。

2.5 及時(shí)檢查與驗(yàn)收

預(yù)制混凝土管樁施工完畢后，要進(jìn)行全方位驗(yàn)收，要確保數(shù)據(jù)處理效率。如果在施工過程中發(fā)現(xiàn)壓力表讀數(shù)顯示出土層性質(zhì)與報(bào)告數(shù)據(jù)儲(chǔ)存性質(zhì)不符，或樁體很難穿透硬土層時(shí)，必須及時(shí)停止壓樁作業(yè)，并采取針對(duì)性措施，保證樁基的施工效率。在壓樁過程中，如果設(shè)備出現(xiàn)異常或者工作狀態(tài)不穩(wěn)定，在垂直方向上產(chǎn)生大量的裂縫或者出現(xiàn)泥土剝落等情況，也需要采取有效的防護(hù)措施。預(yù)制混凝土管樁完畢后，需對(duì)工程進(jìn)行承載力、垂直靜載實(shí)驗(yàn)和水平靜載實(shí)驗(yàn)的測(cè)試，同時(shí)對(duì)樁幀的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，全部合格后才能完成施工。

3 預(yù)制混凝土管樁傾斜問題及加固技術(shù)

如果預(yù)制混凝土管樁施工過程中出現(xiàn)了明顯的偏位現(xiàn)象，需要進(jìn)行分析，總結(jié)其原因，提出處理措施。在基坑開挖過程中，如果土體土質(zhì)較差、淤泥較厚，施工時(shí)需采取科學(xué)的施工方案，設(shè)置應(yīng)力釋放孔，以迅速糾正變形，并用小型鉆機(jī)將高標(biāo)混凝土澆注到一定深度，同時(shí)對(duì)管樁進(jìn)行加固處理。若管樁的傾斜度較大或管樁不能扶正，則采用小型鉆機(jī)，迅速糾正其不均勻沉降，或采用高標(biāo)灌注樁加固。但應(yīng)注意2種情況，一是采用高標(biāo)灌注樁加固，加固后高標(biāo)灌注樁的傾斜度較大或管樁不能扶正，則采用補(bǔ)錨桿壓樁，或直接加固[5]。二是注漿時(shí)通過補(bǔ)強(qiáng)加壓密注漿加錨桿靜壓施工處理技術(shù)，及時(shí)補(bǔ)救出現(xiàn)偏斜的管樁。

在打樁過程中，每一根樁的最后一節(jié)都要蓋一塊廢木板，并且連同送樁器一同送至樁頂標(biāo)高，如果挖土?xí)r產(chǎn)生偏位，則可以將木板移開接樁，不需要清空就可以直接補(bǔ)強(qiáng)，極大地節(jié)省了沉管時(shí)間，彌補(bǔ)了經(jīng)濟(jì)損失。打樁過程中，最后一節(jié)管樁樁頂?shù)臉?biāo)高不能超出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，超過時(shí)需要及時(shí)做好拆樁處理，否則易出現(xiàn)斷樁偏位的情況。挖土機(jī)要選用長(zhǎng)臂挖機(jī)，并且運(yùn)土汽車不能在工程樁的范圍內(nèi)行駛，否則會(huì)導(dǎo)致土體發(fā)生松動(dòng)破壞的情況，造成樁偏位現(xiàn)象，挖土方向需要嚴(yán)格按照地質(zhì)資料的實(shí)際要求，適當(dāng)?shù)膲|高路基板，網(wǎng)絡(luò)出樁后要及時(shí)觀察，避免出現(xiàn)擴(kuò)張偏位的情況[6]。

目前預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工有許多的優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)地面預(yù)制，質(zhì)量更高，施工只需要10 天左右，而且每根承裝的速度為45 min，可以有效縮短工期，提高施工的整體水平。整個(gè)工程項(xiàng)目的土體位移距離完全符合允許的范圍，而且在施工過程中不會(huì)產(chǎn)生大量的泥漿和粉塵污染物，不會(huì)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成破壞。但是，如果遇到復(fù)雜多變的障礙物或者地層堅(jiān)硬的石灰?guī)r地層，就難以利用預(yù)制混凝土管樁施工技術(shù)。選擇管樁時(shí)，必須對(duì)土體的最大位移進(jìn)行合理控制，避免對(duì)周邊環(huán)境造成影響，管樁的整體抗彎能力也需要重點(diǎn)關(guān)注。為此，在地基處理中要盡量進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，制定科學(xué)高效的施工方案，對(duì)施工地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合分析，提高施工的整體滿意度。

4 結(jié)語(yǔ)

在不斷應(yīng)用預(yù)制混凝土管樁的背景下，要加強(qiáng)對(duì)預(yù)制管樁施工的質(zhì)量控制，采取多樣化處理技術(shù)，確保地基處理效率。在預(yù)制混凝土管樁施工中，要根據(jù)不同的地質(zhì)條件選用不同的管樁施工方法，而且施工之前要做好準(zhǔn)備工作，加強(qiáng)實(shí)地施工控制，發(fā)生問題時(shí)根據(jù)具體情況與相關(guān)單位共同協(xié)調(diào)，及時(shí)查明主要原因，并采取有效的措施，為后續(xù)施工提供重要保障。