探究軟土地基預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)

曠遠(yuǎn)華

摘 要：由于軟土地基因其自身具有特別強烈的工程地質(zhì)屬性，工程地質(zhì)狀況和環(huán)境條件比較惡劣等特征，在一些大型建筑工程施工中，如果處理不好容易導(dǎo)致造成基礎(chǔ)總體的失穩(wěn)或者是產(chǎn)生不均勻的沉降、結(jié)構(gòu)物的下沉乃至是開裂等疾病。隨著我國建設(shè)行業(yè)的不斷進步和發(fā)展，預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)被廣泛應(yīng)用，本文就主要為大家介紹一些關(guān)于軟弱地基中預(yù)應(yīng)力管樁的實際施工方法和技術(shù)，以期提高其可靠性。

關(guān)鍵詞：軟土地基;預(yù)應(yīng)力管樁施工;施工技術(shù)

中圖分類號：TU753.3 文獻標(biāo)識碼：A

0 引言

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有施工進度快、干作業(yè)、靜壓樁的噪聲低、造價省、有很高的軸向承載力等眾多特點，但其抗拉、抗裂強度差，在軟弱土地基中易斷樁和樁位嚴(yán)重偏位，為此提出施工方法及注意點。

1 軟土和軟土地基的概述

軟土中通常也都會發(fā)現(xiàn)含有很多的細(xì)小軟土顆粒以及大量的有機物和腐殖土，天然的軟土含水率一般存在較大的問題，有的可能大于70%，天然的軟土含水率隨著軟土溶液中水容積濃度值的不斷增加而逐漸降低，且成正比。天然的塑料孔隙率一般可以控制在1～2之間，最大的孔隙率一般可達(dá)3～4之間。

軟土中和地基的施工界限基本定義為：一塊軟土中的地基并不能簡單地只按照軟土地基的實際情況和基本條件要求來確定界限和進行確定，這主要還是取決于所需要使用的軟土填方和其構(gòu)造物種以及其所使用需要的施工處理環(huán)境的基本狀態(tài)，有必要在充分地深入研究所需要使用的軟土填方和其基礎(chǔ)構(gòu)造以及物種的分類、形式、規(guī)模、地基結(jié)構(gòu)性質(zhì)等的理論基礎(chǔ)上，再由此觀點來準(zhǔn)確判斷它們不僅是否完全適合反而應(yīng)當(dāng)按照一塊軟土中的地基情況來進行界限和確定進行施工處理。

2 預(yù)應(yīng)力管樁的原理及特點

預(yù)應(yīng)力張拉管樁主要工藝是由于兩種預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)與兩種離心式張拉管樁工藝技術(shù)緊密融合結(jié)合而逐步發(fā)展應(yīng)用產(chǎn)生的，按照兩種預(yù)應(yīng)力張拉處理方法和管樁工藝原理分類，可將兩種預(yù)應(yīng)力張拉管樁工藝劃分分別為后張法預(yù)應(yīng)力臂式管樁和前后后張法臂式預(yù)應(yīng)力張拉管樁。后張直徑法的這種預(yù)應(yīng)力大型管樁又可以叫大型小直徑法的預(yù)應(yīng)力大型管樁。樁身所采取的振動方法主要是將前后張力方法通過預(yù)應(yīng)力振動工藝與離心一壓或輥壓一輥法振動二者的應(yīng)力復(fù)合相互作用所得而形成。一般所需要采用的都不會是在高層地表上可以進行施工建造的淺一層基礎(chǔ)，但是當(dāng)?shù)氐纳顚踊帘旧砭褪潜容^厚的柔軟堅硬土質(zhì)的基層，而且當(dāng)?shù)氐母邔咏ㄖ镌谌粘Ｊ┕そㄔ爝^程中由于荷載較大或者者說是對于結(jié)構(gòu)變形以及其他熱穩(wěn)定性的因素要求比較高的這種情況下，常常們所需要采用的都不會是深層淺基礎(chǔ)。

常見的深埋型樁基礎(chǔ)建筑結(jié)構(gòu)形式一般是基層樁基礎(chǔ)，埋設(shè)在基層地面上的這種樁基礎(chǔ)通常都指的是由于基礎(chǔ)樁的屋頂上部支撐樁的平臺將若干根基礎(chǔ)樁連接起來或者組合而成整個一體，然后把樁頂上部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所連接傳來的傳遞荷載直接輸送到傳給樁頂?shù)闹芡粱蛘咴偻ㄟ^傳遞荷載到樁頂端承樁。最近幾年以來，由于新型預(yù)應(yīng)力預(yù)制管樁在技術(shù)上已經(jīng)具備較高的專用單樁施工承載能力、較快的高層建筑施工建設(shè)進度、較少的水環(huán)境污染、較強的整體貫穿性和土層保護能力、方便的現(xiàn)場維護施工、質(zhì)量和施工效率較高便于工程控制、較低的施工樁身人力消耗以及較低工程造價的專用單樁等多大優(yōu)勢，一致建造獲得業(yè)內(nèi)的一致好評。與其它樁型主要設(shè)計方法相比，預(yù)應(yīng)力預(yù)制管樁主要設(shè)計應(yīng)該考慮具備以下幾種基本特點：

（1）具備穩(wěn)定、可靠的工作性能。預(yù)應(yīng)力施工管樁一般是由一個專業(yè)的制造廠家直接自行設(shè)計制造生產(chǎn)的，并且全部都是采用先進的建筑工程技術(shù)和機械生產(chǎn)工藝，使得這種混凝土經(jīng)過離心力和脫水后密實地加工成型，經(jīng)過一層常壓和二次高溫以及低壓這兩次高溫蒸氣層的養(yǎng)護而進行加工設(shè)計制成的一種細(xì)長的有空心等級的橫向和截面施工預(yù)制的大型混凝土管樁主體基礎(chǔ)構(gòu)件。

（2）它的耐壓抗彎和抗震耐拉性都應(yīng)該是相對優(yōu)秀的。因為這種帶有預(yù)應(yīng)力板型管樁的柱體樁和柱身砼的整體抗壓性和強度必須是相當(dāng)高，同時再另外加上它們都必須是用于使用具有高強度和低松動回馳率的帶有預(yù)應(yīng)力板型管樁砼的專用加強鋼筋，所以這種帶有預(yù)應(yīng)力板型管樁的柱身砼必須嚴(yán)格要求它們具有更高的有效性和預(yù)應(yīng)用壓力（5 MPa～8 MPa），因此這種帶有預(yù)應(yīng)力板的管樁必須嚴(yán)格要求它們必須具有極大的耐彎以及好的抗拉性。

（3）它的耐久性很好。預(yù)應(yīng)力管樁主要采用的方法是高速離心成型工藝（離心加速度可達(dá)30 m/s～35 m/s）以及高溫高壓（溫度180℃;壓力106 Pa）蒸氣養(yǎng)護而成，因此它們樁身上的混凝土結(jié)構(gòu)密實性很強，它們的抗?jié)B性、耐硫酸鹽腐蝕性、以及良好的耐碳化等特點比普通砼要高。

（4）由于一個單樁的承載能力很強，其單位所用承載能力的造型價格也相對比較低廉。預(yù)應(yīng)力灌注管樁它的預(yù)制樁身樁體混凝土的最大結(jié)構(gòu)強度應(yīng)力等級一般是C80，具有極其高強的結(jié)構(gòu)特點和使用性能，它的每一個施工單位及其承載力的設(shè)計成本和工程造價也均勻都要比其他預(yù)制的樁體混凝土方樁和預(yù)制鉆孔式的灌注樁價格要低。

3 軟基處理中預(yù)應(yīng)力管樁的施工技術(shù)

軟基處理中的預(yù)應(yīng)力管樁主要的施工工藝介紹如下：

首先，在樁位測量進行放樣的這個過程時候，組織專職的樁位測量管理工作人員，同時也要做好樁位測量的最后放線，對于每個樁的橫向垂直度數(shù)也需要同時使用一種基于經(jīng)緯度的計算來進行雙向的校正，并且對于壓源電壓低的樁位也需要同時做一個進行全過程的質(zhì)量檢查。首先開始做一個所有基礎(chǔ)樣樁中的每個軸線定位樁，然后再開始做樁位樁（樣樁）;最后等到每個基礎(chǔ)樣樁中的每個軸線定位樁與樣樁都已經(jīng)有一個樣樁定位后再將其他樁打入地下，之后在每個樣樁的周圍往上撤一些水泥白灰，作為打樁標(biāo)識，方便在使用擠壓機打樁時工人進行調(diào)查檢索。樁位的調(diào)整開挖時在放樣時也會允許樁位出現(xiàn)較小的樁距偏差，應(yīng)該認(rèn)為是由于要求樁位具備一個符合標(biāo)準(zhǔn)排樁樁距≤10 mm，群樁樁距≤20 mm。直到安裝軸線吊打樁和安裝試樣軸線樁全部完成投入使用安裝完之后，首先公司需要對其進行一次自檢，直到自檢結(jié)果完全合格之后再由們專業(yè)的安裝工程師進行前人帶隊來對其施工進行后期復(fù)查，只有在這次后期復(fù)查自檢結(jié)果完全合格后們公司才能重新開始施工進行后期施工。

其次，按照設(shè)計方案和靜態(tài)液壓樁機的啟動順序把每個靜壓泵和樁機自動轉(zhuǎn)移裝置到每個樁位上，并將它們完全對準(zhǔn)樁孔。將一個預(yù)應(yīng)力預(yù)制管樁直接吊裝至一臺靜壓式打樁機的吊裝夾具當(dāng)中，并且規(guī)定需要將樁尖正確地吊裝夾緊后，才能將樁尖安全可靠地吊裝放入防水泥漿中。等將樁尖全部用力插入至指定樁位之后，然后用樁機手柄或移動靜電變壓器的樁機手柄去自動調(diào)整其樁尖垂直傾斜程度，一般樁的樁尖垂直傾斜程度及其偏差的數(shù)值達(dá)到設(shè)計要求后，再使靜壓樁機保持穩(wěn)定運行。

第三，對于連接豎向焊的角度在焊接進行正確校正之后，應(yīng)當(dāng)首先將其四周的連接點位與焊圃固定，然后對其進行對稱的橫向焊接，并且還應(yīng)該需要特別注意的是確保所有連接焊縫的質(zhì)量符熏以及所需要設(shè)計的焊接規(guī)格，焊條的焊接質(zhì)量也都有的應(yīng)該能夠符合所需要設(shè)計的規(guī)格要求，焊接時的整體表面處理還是有的應(yīng)該需要徽好一些防腐蝕的處理。

最后，樁的運輸過程中，要把主動送樁中的機械部件放置于被動運送的一個樁基上。送地打樁的樁身中心線與其他的樁身必須保持是完全互相吻合的，這才能順利進行本次送地打樁。將輸送樁機搬運至輸送所需的一定深度之后，然后立即自動停止樁機輸送每個樁，再繼續(xù)使用各種水準(zhǔn)儀器先追蹤好每個輸送樁頂?shù)纳疃葮?biāo)高之后再把一根輸送繩從樁機頂端拔出。輸送塑料樁所需預(yù)留的每個砼孔周圍應(yīng)該全部被泥土覆蓋。

4 軟基預(yù)應(yīng)力管樁施工過程中的質(zhì)量安全控制

預(yù)應(yīng)力管樁施工過程中應(yīng)該特別注意的以下幾個方面：

（1）為減少擠土效應(yīng)以及對振動的影響，應(yīng)該能夠做到盡量嚴(yán)格地控制擠壓樁的運行速度，一般將其控制在1 m/min左右;并且還需要合理地制定有效的下沉樁工程和流水道施工路線，根據(jù)每個樁的進出土深度，采取先長后短和先高后低兩種順序進行施工。

（2）必要的情況下就應(yīng)該直接將這個樁從土壤中拔出來然后再次重新開始擊打，當(dāng)這個樁已經(jīng)進入一定的深度之后，就不需要直接采用手動移動的機架對它們進行修復(fù)和校正，以免土壤中發(fā)生斷樁，就應(yīng)該做好另外幾種防護措施。

（3）在進行施工的整個過程中，施工單位作為一個由工程質(zhì)量所形成的社會主體，它需要對整個工程質(zhì)量承擔(dān)全面的責(zé)任。施工單位首先應(yīng)該根據(jù)需要分別設(shè)置一個專門的負(fù)責(zé)主管項目質(zhì)量的副總經(jīng)理，然后再協(xié)助其他最高的管理人員來進行加強項目的質(zhì)量。同時還需要通過建立一個關(guān)于質(zhì)量管理的權(quán)威性機構(gòu)，來指導(dǎo)和監(jiān)督各級施工隊伍的組織和進行質(zhì)量控制。

5 結(jié)束語

預(yù)應(yīng)力管樁的實際應(yīng)用雖然十分普遍，但是在其設(shè)計和施工過程中仍然會遇到很多的困難，這就使們需要專業(yè)的工程師和技術(shù)人員做進一步的研究和探索然后再做出解決。由于目前靜壓預(yù)應(yīng)力管樁在應(yīng)用于建筑工程中的質(zhì)量控制已經(jīng)成為一個較為系統(tǒng)化的工程，因此必須首先要通過對生產(chǎn)、設(shè)計、施工以及安全性檢測和驗收等環(huán)節(jié)，同時還需要進一步的加強對其質(zhì)量監(jiān)督管理，唯有這樣們才能夠有效地克服上述這些質(zhì)量的缺陷而使其得到逐漸的改進和完善。

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