梁艷軍
(中鐵十一局集團第四工程有限公司,湖北 武漢430000)
PHC樁即是高強預應力混凝土樁,這種新型預制樁是我國在20世紀研發的,通過引進外國的先進技術再結合我國具體情況加以改造而研發。PHC管樁的制作是通過蒸壓養護等工藝,采用先張法預應力和離心成型的方式,在專業工廠中生產出的空心圓筒體的等截面構件,然后再運用錘擊或者靜壓的方式使管樁沉入地下,作為建筑物的基礎。在這十幾年的發展期間,我國的管樁制造技術已經趨于成熟,相關的機械設備也非常完善,施工方法與檢測技術逐漸完整。PHC管樁樁基工程在大機組火力發電廠中應用對于施工來說有著重要的推動作用。
首先,PHC管樁由于其特殊的制造手段導致其單樁的承受能力特別強,這個特性不僅僅是因為其制造時的完善混凝土配比,還因為超塑化劑的使用增強了其抗壓能力;其次,就是PHC管樁的適應能力特別強,對于各種各樣的施工條件和施工方法PHC管樁都能夠應用;第三,就是PHC管樁有著極好的抗壓性,由于在進行管樁制造時混凝土強度特別高,而且管樁的鋼筋構件又有著極強的強度,導致其在進入地下的過程中或者是作為基柱的時候不會輕易的彎曲,并且有著很好的耐久性;第四,質量好也是PHC管樁的一個優點,其制造工藝的精湛以及材料的優質使其有著優秀的質量;第五,PHC管樁的應用范圍非常廣,可以應用到各種各樣的工程施工當中去,PHC管樁可以和不同的施工技術和施工條件相結合展現出其施工中的適應性,那么其應用范圍的適應性就體現在可以在生產、工程等多個渠道應用;第六,PHC管樁還有著施工速度快、施工現場有序完整保護良好、抗震性能好以及造價低等特點。與傳統方式相比PHC管樁顯示出的優越性,才使其能夠在大機組火力發電廠的施工當中被優先采用,并且廣泛的應用到各種施工工程當中。
雖然PHC管樁較之以前有著明顯的進步,但是仍然存在著一些問題,這些問題對PHC管樁的實際應用造成了威脅,下面就其中的問題進行原因分析并提出預防方案。
首先的問題是PHC管樁的實際進行沉樁的時候有著難度,達不到預期目標,其原因可能有樁型、樁距、地質、設備故障、管樁強度較低等幾個方面;第二個問題是管樁在下沉過程中樁體破損,原因有管樁質量差、管樁支點偏差、吊樁數據出現錯誤、壓樁送樁時樁頭質量出現問題等幾個方面;第三個問題就是管樁在下樁的時候出現嚴重的偏移現象、傾斜的角度大,其原因主要有壓樁機不平衡、壓裝機立柱偏差、下樁精度不夠、樁空之間互相影響等幾個方面。
針對第一個問題,首先需要選擇合理的壓樁設備,對設備的施工能力進行保證,其次是明確壓樁流程,再次就是詳細了解施工地地質資料,最后需要合理選擇管樁搭配、定期保養設備、保證管樁的施工精度以及各個施工環節符合標準;針對第二個問題,應該做到以下幾點進行預防,首先是要保證樁體的強度和管樁所有接頭的質量,以防出現質量方面的問題,其次是將所有樁體的分布順序進行科學合理的規劃,并保證吊樁時所有的流程符合施工標準,最后就是對同一送樁干和對樁身進行養護,防止在下樁的過程中出現精度方面的偏差;針對最后一個問題,主要的防護方案有以下幾點:首先,要保證樁機的平臺保持在平衡的狀態,其次,要保證樁基立柱和平臺的垂直,再次,是要保證下樁時誤差在10 mm以內,最后,就是要及時地保證送樁空的回填工作。
通過以上的分析已經對PHC管樁樁基工程有了一個全面的了解,無論是其特點還是其在發展過程中出現的問題都已經做出了分析,下面以某電廠一期工程為例,對PHC管樁樁基工程在大機組火力發電廠施工中的實際應用進行分析。
某火力發電廠位于河漫灘地,交通便利;其次是地基特征,該地地形較為平坦,地貌也較為單一,選址周圍沒有基巖出露,是第四系底層覆蓋;最后是水文條件,選址的地下水主要是松散巖類孔隙水,再進行細致分類就是潛水以及承壓水,地下水和地表水呈現互補的關系。
工程的設計要求有三點,一是預應力混凝土管樁為PHC600AB110型、PHC600B130型和PHC500AB100型3種規格,二是對于沉樁的方式采用錘擊沉樁的方法,樁身入土50m和39m左右,三是送樁的各個環節必須嚴格按照規定進行。而工程的主要特點有以下幾個方面,首先,該工程的工程量非常大但是工期很短,而該工程的主要設備由日本進口;其次,就是需要通過插入塑料排水板的方法來保證地基內孔隙水壓力的排出,保證土體的固結;第三,就是PHC樁樁基工程的回填工作量大,需要及時的回填以保證地下水不會對其產生影響;最后,就是由于選址砂層比較厚,而PHC樁基又必須穿透砂層以保證下樁工作,所以沉樁難度較大。
4.3.1 設備選取和施工工藝
首先對PHC管樁施工的設備進行選取,包括打樁機械、運輸供樁和喂樁機械以及焊接設備,所有的設備選取都嚴格按照施工標準,以及在施工的過程中對現場條件的結合;施工工藝主要包括以下幾個方面,首先是插入地基的塑料排水板的施工,其次是PHC樁的下樁工作,然后是電焊接樁,接著是送樁和及時的回填,最后對回填煙囪時遇到的問題進行解決。
4.3.2 PHC施工質量控制
對于現場施工質量的控制需要嚴格的按照規定進行,可以適當地進行現場環境的結合來對施工設計進行改變,但總的來說有以下幾點,首先,必須建立完善的施工質量管理機制,把質量問題有制度來進行約束;其次,是要對施工所用的所有原材料進行質量檢測,材料的質量必須符合國家相關的規定標準;第三,就是測量定位一定要精確,要有專門的人通過設計圖對比以及現場考察的方式來保證測量定位;最后,就是保證PHC樁的樁身垂直以及跟蹤檢測,最重要的是要有專業人才來完成標高控制。
4.3.3 施工質量檢測
以上所有施工流程完成之后需要對工程質量進行質檢,只有嚴格地對PHC樁樁基工程的施工工作進行檢驗才能保證不會出現質量方面的問題,保證火電廠建設工程的順利進行。圖1為PHC管樁施工工藝流程圖。
對PHC管樁的分析以及對實例調查中可以發現如果在施工中使用PHC管樁,施工選址的地質條件一定要滿足相關標準,工程的設計一定要結合實地資料和考察結果,施工工藝的選取一定要有精密的理論支撐和技術支持,施工的執行和檢測一定要嚴格精確的按照規定進行。只有做好以上幾點,才能在施工過程中展現PHC管樁的優勢。