預應力管樁在地基處理中的應用探究

梁海濤

（山西機械化建設集團有限公司 山西太原 030009）

當前在施工中應用預應力管樁施工技術，要對各個施工技術要點進行分析，從不同方面控制施工質量，避免樁位發生偏移、管樁損壞問題。

1 預應力混凝土管樁的特點分析

目前預應力混凝土管樁和灌注樁應用范圍不斷擴大，由于施工技術工藝與成形工藝之間存在較大差異，與鉆孔灌注樁相比，預應力混凝土管樁應用優勢更高。當前預應力混凝土管樁主要是在工廠中進行生產，需要對施工技術工藝以及質量控制措施進行保證。通過高壓蒸汽養護以及常壓養護形成的預應力混凝土管樁，其結構與質量穩定性較高。

預應力混凝土管樁通過完整的工廠化流水線生產，自身具有不同長度與應用規格，適用范圍較廣，針對樁端持力層具有較高的適應能力。并且在地基處理中穿透性能較強、抗外部擊打能力較好，所以在沉樁過程中可以選取不同的沉樁技術工藝。在諸多沙性土質以及地下水環境中，工廠化預制生產的樁體質量較高，在不同施工環境中適應能力較強。在生產中選取高速離心成型技術工藝，可以應用180℃與106MPa壓力的高溫高壓蒸汽養護，樁身混凝土質量較高，密實度較強[1]。

2 地基處理中管樁施工過程及問題

在地基處理中應用預應力混凝土管樁，要對地基處理多種情況以及相關要求進行分析，在管樁壓樁力、斷樁預防處理、抗水平荷載等方面采取應對措施[2]。

①要結合地基以及試樁基本情況，對壓樁力和終壓標準進行分析。當地基土是飽和粘性土時，由于受到超孔隙水壓力以及摩擦力影響，對預應力混凝土管樁沉樁壓力會產生較大影響。②在軟土地基處理過程中，要結合地基與試樁實際情況進行計算，要對飽和黏土等特殊性土質進行充分分析。針對預應力混凝土管樁水平負載問題，要進行管樁基基本類型進行設計。在水平負載較集中的位置，需要選取抗水平變形能力的管樁。③在施工中要對墊層與承臺進行合理布設，在受力原理基礎上對抗力合理分配，提升管樁水平荷載。

在預應力管樁施工中，斷樁現象較為常見，此類問題對施工進度與施工質量會產生較大影響，所以當前要對施工技術工藝規范性與樁基質量進行控制，對施工工藝順序進行合理排布，從根本上避免斷樁問題發生。

3 工程案例概況

本文探究的是某地區住宅區4#樓，此樓設計地上為11.5層，地下為1層，主要選取框架結構，擬定筏板基礎，基底基本埋深為3.0m。但是變形以及持力層強度不能滿足基本施工要求，擬定選用的樁型為PHCA400（90），要保障處理之后的復合型地基承載力特征值為fspk=200kPa。場地地層巖性主要是粉質黏土、灰色粉土、褐黃色等，各個土層分布以及力學性質指標如表1所示[3]。

4 預應力管樁施工質量控制措施探析

4.1 施工前的準備工作

在地基處理中應用預應力管樁技術，要對施工活動開展前的準備工作進行控制，對施工現場實際情況進行全面檢查。要重點對管樁位置進行控制，確保其沒有發生位移現象。其次對成品樁強度以及質量進行分析，提升樁體質量，保障預應力管樁施工活動順利進行。施工機械進場之前，要對施工機械材料設備進行全面檢查，保障設備能夠穩定應用，不會發生相應故障。在施工活動之前，要對材料質量進行全面檢查，對各類施

表1 各土層分布以及力學性質指標

4.2 施工質量控制

在施工過程中，對預應力管樁基本位置要進行編號，通過編號對樁位進行劃分，對各個成樁要進行明確記錄。預應力管樁向下壓放過程中，要沿著管樁中心軸位置進行壓放，在操作過程中如果發生了偏移，要對管樁基本位置進行調整，保障壓樁作業有序進行。針對土質疏松的軟土地基，在施工中為了避免管樁發生破裂，要加設軟墊，促使各個樁位都能有效接入，在施工中不能中斷，要全面按照規范化施工設計準則進行操作。施工活動完成之后，需要組織監理部門等進行質量驗收，判定施工質量達標情況，及時排除各項安全隱患，要結合實際問題選取返工處理措施，避免出現嚴重的施工質量問題。

4.3 接樁與收錘條件

結合預應力混凝土管樁施工技術規范化要求，當前要對施工質量進行控制。預應力混凝土管樁受到運輸條件以及安裝要求等方面限制，會出現接樁問題，所以可以選取焊接接樁。相關施工人員在樁頭焊接過程中，樁頭需要高出地面0.5～1.0m，在實際焊接過程中為了保障豎向力能夠有效傳遞，要保障兩節樁身保持順直狀態，然后將中心偏差控制在規范化的設計范圍內，還需要提升焊接質量，確保樁頭面具有良好清潔度。在施工中由于施工復雜性較高，加上施工技術工藝精確性要求較高，所以要對收錘條件進行綜合分析。對施工技術工藝進行分析，可以選取樁底高程控制措施，對試樁貫入度進行分析，針對樁端持力層較好的情況，可以應用最后1m沉樁次數以及10次的貫入度對收錘條件滿足情況進行確定。

4.4 截樁和浮樁現象控制

預應力混凝土管樁是擠土樁，在施工中對施工區域周邊土層會產生不同程度擾動性，其中軟土層會產生超孔隙水壓力，導致施工打入的樁基浮起，將會產生沉樁現象。這是管樁施工中常見的問題，針對以此類問題要采取針對性的控制措施。首先要對打樁順序進行控制，設定規范化的打樁順序，能夠避免擠土效應對樁基產生較大影響。要結合施工區域場地面積大小以及地質分布情況，先深后淺、對稱性施打、分段均衡施工等。對打樁基本速度進行控制，避免樁基入土量過大，導致擠土效應增強。在土體卸壓力措施中可以打減壓孔措施，實際施工中要對基本勘察資料以及試樁資料進行分析，對減壓孔合理布置，促使擠土效應能夠得到消散。對于地下水存儲量較為豐富的地區，可以應用塑料板排水以及沙井排水等方式進行，如果水層較淺，可以應用挖溝降水等排水措施。

5 結語

總而言之，預應力管樁施工屬于系統化質量控制工程，要從多個環節強化質量控制，拓寬預應力管樁實際應用范圍，推動我國建筑行業全面發展。