預(yù)應(yīng)力管樁施工關(guān)鍵技術(shù)與細(xì)節(jié)問題研究

張 奕

(陜西建工機(jī)械施工集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710032)

1 解讀預(yù)應(yīng)力管樁

預(yù)應(yīng)力管樁作為一種新型的預(yù)制混凝土樁，是現(xiàn)代混凝土制品工藝水平及整個(gè)混凝土技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志。預(yù)應(yīng)力管樁常被分成兩類，一類為先張法預(yù)應(yīng)力管樁，一類為后張法預(yù)應(yīng)力管樁。其中，前一類實(shí)際是一種空心式筒體細(xì)長的混凝土預(yù)制構(gòu)件，由離心成型法與先張法預(yù)應(yīng)力工藝混合制成，可分為鋼套箍、圓筒形樁身及端頭板等三部分。按照混凝土壁厚及強(qiáng)度等級(jí)可將管樁分成代號(hào)為PHC的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、代號(hào)為PTC的薄壁管樁和代號(hào)為PC的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁。結(jié)合相關(guān)規(guī)定，薄壁樁的強(qiáng)度應(yīng)在C60混凝土以上，PC樁混凝土強(qiáng)度應(yīng)在C50混凝土以上。此外，PHC樁混凝土強(qiáng)度的等級(jí)應(yīng)在C80混凝土以上。

歸納其優(yōu)點(diǎn)，大體有四點(diǎn)：第一點(diǎn)選擇先張法離心技術(shù)，有助于節(jié)約生產(chǎn)資源；第二點(diǎn)預(yù)應(yīng)力管樁產(chǎn)品正逐步朝著市場(chǎng)化和系列化的方向發(fā)展，用戶可按照自身實(shí)際需求采購最符合要求的產(chǎn)品；第三點(diǎn)施工周期較短，對(duì)周圍環(huán)境的影響較小，且樁長能夠根據(jù)需要進(jìn)行自由調(diào)整，不存在劇烈振動(dòng)問題；第四點(diǎn)離心技術(shù)實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，不僅生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量受保障，而且還幫助生產(chǎn)企業(yè)獲得了更多的經(jīng)濟(jì)效益。

2 剖析關(guān)鍵技術(shù)

2.1 實(shí)踐案例概述

A市一在建項(xiàng)目B，建筑總面積接近30 000 m2，共建8層，其中7層在地上，1層在地下。從設(shè)計(jì)圖上看，為方形建筑，南北向51.4 m，東西向131.5 m，而建筑總高度接近40 m，首層設(shè)計(jì)為5 m，2層、3層設(shè)計(jì)為4.5 m，4層～7層和地下室一樣均設(shè)計(jì)為3.8 m。此外，綜合門廳以及東西中庭的上空高度控制在9.5 m。施工階段選擇的是靜壓預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁，該類型管樁的樁徑可分成兩種，一種為φ400，一種為φ500，總共538根。作為摩擦端承樁，其樁身混凝土的強(qiáng)度等級(jí)控制在C80混凝土，樁端支撐全風(fēng)化巖層，進(jìn)入持力層的樁端均在1 m以上，有效樁長控制在10 m～26 m范圍內(nèi)，單樁豎向承載力的特征值(Ra)約在1 300 kN～1 900 kN范圍內(nèi)。值得一提的是，承臺(tái)既有多樁又有單樁，整體混凝土強(qiáng)度為C30混凝土。

2.2 測(cè)量放線

在建設(shè)方提供的設(shè)計(jì)圖紙和測(cè)量控制點(diǎn)資料的結(jié)合下，對(duì)各樁位中心點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，隨后在具體的點(diǎn)插上竹簽或者打入鋼筋頭標(biāo)定；然后經(jīng)監(jiān)理方、建設(shè)方等部門工作者復(fù)核驗(yàn)線之后開始實(shí)施施工操作。測(cè)量工作者應(yīng)做好各樁位中心點(diǎn)標(biāo)高、坐標(biāo)的記錄，保證樁頂標(biāo)高與樁位準(zhǔn)確性，并在施工環(huán)節(jié)不斷復(fù)核樁位，防止出現(xiàn)樁位偏差問題。

2.3 管樁管理

首先應(yīng)根據(jù)投標(biāo)品牌來選購管樁，管樁入場(chǎng)后，應(yīng)將其堆放在預(yù)先布置好的堆放點(diǎn)。選擇堆放點(diǎn)應(yīng)按照壓樁情況以及施工質(zhì)量控制原則來進(jìn)行堆放。

每一臺(tái)樁機(jī)附近都應(yīng)設(shè)置一個(gè)堆放點(diǎn)，且堆放點(diǎn)的具體位置應(yīng)隨著施工點(diǎn)位置變化而發(fā)生變化，用于堆放的場(chǎng)地要滿足堅(jiān)實(shí)平整的要求，必要時(shí)應(yīng)用木頭作支點(diǎn)，并采取兩點(diǎn)或者三點(diǎn)的支墊方式。堆放于現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制管樁最高不可超過三層，考慮用樁計(jì)劃，最先用的樁應(yīng)放在最上面，防止施工環(huán)節(jié)翻動(dòng)樁堆。

2.4 靜壓樁

正式壓樁操作前，當(dāng)對(duì)壓樁設(shè)備各環(huán)節(jié)性能進(jìn)行檢查，確保樁機(jī)正常運(yùn)營，隨后還應(yīng)在各條樁底樁處焊接好樁靴；樁身劃“米”字作長度標(biāo)記，而后再按照從上至下順序來標(biāo)注樁長度，目的是為了隨時(shí)觀察樁入土的深度和對(duì)應(yīng)壓力值。

樁施工操作前，當(dāng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件選出3根最具代表性的樁作為試壓樁，做好全過程壓樁記錄，24 h后還需對(duì)試壓樁復(fù)壓一次。靜壓樁施工階段，壓樁機(jī)吊起樁，樁立后進(jìn)行綁扎，綁扎點(diǎn)與樁端距應(yīng)在0.239L左右，L指的是單條管樁的長度。樁被吊機(jī)吊至樁機(jī)內(nèi)，此時(shí)第一節(jié)樁(帶有樁靴)吊起插入深0.5 m～1 m地面。此環(huán)節(jié)應(yīng)控制好管樁調(diào)整后的垂直度，保證其偏差在0.5%以內(nèi)；緊接著再在長條水準(zhǔn)尺的利用下從兩個(gè)相互垂直的方向進(jìn)行校正，若始終滿足不了施工要求，應(yīng)拔起重插。最后液壓夾頭啟動(dòng)，樁身夾緊后對(duì)準(zhǔn)樁位的中心并將其調(diào)直、壓樁完成。

需注意的是，第一節(jié)樁被壓入土里，當(dāng)安排現(xiàn)場(chǎng)施工者立馬向管樁內(nèi)腔的底部灌入高2 m以上，且粒徑在1 cm～3 cm左右的碎石。

2.5 管樁焊接

參照J(rèn)GT 81建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程和GB 13476先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁等章程實(shí)施管樁焊接。如果涉及到管樁接長操作，應(yīng)在入土部分的樁頭高出地面1 m之時(shí)實(shí)施接樁操作。單樁接頭的數(shù)量應(yīng)小于4個(gè)，防止樁尖位于硬持力層之時(shí)實(shí)施接樁操作，每一根樁的長度都應(yīng)參考施工地質(zhì)條件后進(jìn)行控制。此外，還應(yīng)結(jié)合施工實(shí)際選擇最適宜的樁節(jié)組合，以減少接樁的次數(shù)。

3 探究細(xì)節(jié)問題

首先針對(duì)斷樁問題。正式施工操作階段，務(wù)必嚴(yán)格檢查與控制到場(chǎng)樁的情況，確保施工現(xiàn)場(chǎng)不存在有缺陷、有問題的樁。如果樁身存在彎曲或者傾斜問題，立馬停止施工操作，切忌野蠻施工。此時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照預(yù)先制定的施工操作規(guī)程實(shí)施每一步接樁操作，務(wù)必保障焊接的質(zhì)量。當(dāng)在施工環(huán)節(jié)遭遇特殊情況或者碰到障礙物無法順利實(shí)施施工操作，即樁無進(jìn)尺之時(shí)，不可擅自加壓，此時(shí)應(yīng)向上級(jí)匯報(bào)，邀請(qǐng)專業(yè)技術(shù)工作者到現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)作業(yè)。

其次針對(duì)偏位問題。壓樁環(huán)節(jié)應(yīng)確保樁尖準(zhǔn)確對(duì)中，確保所有的施工操作都滿足施工要求，因?yàn)橹挥羞@樣才能成功的將樁壓入土中。隨后應(yīng)對(duì)樁身垂直度進(jìn)行檢查，查看其是否和施工基本要求相符，只有滿足施工要求后才允許實(shí)施下一步施工操作。壓樁環(huán)節(jié)應(yīng)時(shí)刻檢查樁身的垂直度，如果發(fā)現(xiàn)偏差等問題應(yīng)及時(shí)予以糾正，必要情況下應(yīng)拔出重新壓入。接樁環(huán)節(jié)應(yīng)關(guān)注新接樁節(jié)同原樁節(jié)軸線間是否保持一致，若下節(jié)樁樁頭同地面間的距離在1 m～1.2 m以內(nèi)，便允許實(shí)施焊接接樁操作。具體接樁之時(shí)應(yīng)將導(dǎo)向箍安裝到下節(jié)樁頭上，目的是為了為新接樁節(jié)順利就位加以引導(dǎo)。

4 結(jié)語

作為新的一種預(yù)制混凝土樁，預(yù)應(yīng)力管樁是現(xiàn)代混凝土技術(shù)與生產(chǎn)工藝的重要標(biāo)志，因其顯現(xiàn)出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)非常明顯，因而常被應(yīng)用在建筑施工中。文章主要是對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)以及細(xì)節(jié)問題進(jìn)行了探究。