預(yù)應(yīng)力混凝土管樁應(yīng)用技術(shù)探究

鄭大造

摘 要：預(yù)應(yīng)力混凝土管樁作為日趨成熟的樁基工程施工技術(shù)，成為當(dāng)前很多大型高層建筑、道橋工程建設(shè)過程中，用于基礎(chǔ)工程施工的樁基處理措施。本文針對預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)行了分析，結(jié)合管樁技術(shù)的施工要點(diǎn)，闡述了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工的質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土;管樁技術(shù);施工要點(diǎn)

一、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

1、優(yōu)點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工工藝具有很多優(yōu)點(diǎn)，也被廣泛的運(yùn)用到各項(xiàng)工程建設(shè)和施工中，也得到了一致的認(rèn)可。（1）單樁承載力高。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁身混凝土強(qiáng)度高，尤其是高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，樁身混凝土強(qiáng)度可高達(dá)80Mpa，并可打入密實(shí)的沙層及強(qiáng)風(fēng)化巖層，由于擠壓作用，管樁承載力要比同樣直徑的沉管灌注樁或鉆孔灌注樁高。（2）抗裂形變性好。相對而言，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁經(jīng)過高強(qiáng)性預(yù)應(yīng)力工藝處理，具有較強(qiáng)的抗裂性和抗彎性等剛度性能，能夠有效避免運(yùn)輸及靜壓施打施工過程中的破損現(xiàn)象。（3）施工效果優(yōu)良。成樁質(zhì)量可靠，施工速度快，工效高，工期短。縮短工期是預(yù)應(yīng)混凝土管樁的最大優(yōu)勢，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁不需要等待28天齡期，成樁后即可作樁基檢測。（4）技術(shù)適應(yīng)性廣。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁單樁承載力高，地層穿透能力強(qiáng)，施工條件受限小，經(jīng)濟(jì)效益好，適用于各種大型高層建筑、橋梁碼頭等基礎(chǔ)工程的施工。

2、缺點(diǎn)。（1）采用錘擊法施工，包括簡式柴油錘、液壓錘、高頻錘等，都伴有震動(dòng)劇烈或噪音大，擠土量大，會(huì)造成一定的環(huán)境污染和影響。采用靜壓法施工，無震動(dòng)、無噪音，但擠土作用依然存在。（2）有些工程地質(zhì)條件不適合使用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，如含孤石或障礙物較多且不易清除的土層;樁端以上存在難以穿透的堅(jiān)硬隔層的地區(qū);石灰?guī)r地區(qū);硬質(zhì)巖殘積土及強(qiáng)風(fēng)化層很薄且其上為松軟土層的地區(qū)。

二、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工步驟

管樁施工采用靜壓法或錘擊法。施工流程如下：清表整平→樁位放樣→機(jī)械就位→經(jīng)緯儀調(diào)整垂直度→施工第一節(jié)樁→起吊第二節(jié)樁→電焊接樁→檢查焊接質(zhì)量和垂直度→施工第二節(jié)樁→重復(fù)前面的工藝直至設(shè)計(jì)標(biāo)高→檢查整樁質(zhì)量→管樁托板模板制作安裝→綁扎托板鋼筋、現(xiàn)澆混凝土、養(yǎng)護(hù)→報(bào)驗(yàn)。

三、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工技術(shù)研究

1、施工機(jī)具

根據(jù)設(shè)計(jì)文件、巖土工程勘察報(bào)告、施工場地周邊環(huán)境情況，選擇適宜的沉樁機(jī)械。對采用錘擊法施工，打樁錘宜選用簡式柴油錘、液壓錘、高頻錘，不宜采用自由落錘打樁機(jī)，根據(jù)單樁豎向承載力，樁的規(guī)格，入土深度等因素，并遵循重錘低擊的原則綜合考慮后選用。采用靜壓法沉樁時(shí)，靜壓樁機(jī)宜選用液壓式樁機(jī)。可選用頂壓式或抱壓式，樁機(jī)的型號，最大壓樁力必須滿足樁身力學(xué)參數(shù)和設(shè)計(jì)要求。樁機(jī)總量不小于最大壓樁力的1.2倍（不含靜壓樁機(jī)大履和小履的重量）。PTC樁不宜采用抱壓式沉樁。

2、沉樁

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁沉樁過程中，沉樁順序綜合考慮下列原則：宜從中間向四周進(jìn)行;按樁的入土深度，宜先深后淺;按管樁的規(guī)格，宜先大后小;按高層建筑塔樓與裙房的關(guān)系，宜先高后低。樁間距較密時(shí)宜采用跳打。沉樁時(shí)，管樁的傾斜率應(yīng)嚴(yán)格控制，第一節(jié)管樁起吊就位插入地面時(shí)的傾斜率不得大于0.5%。靜壓法施工沉樁速度不宜大于2m/min。沉樁時(shí)宜將每根樁一次性連續(xù)施工到底，盡量減少中間停歇時(shí)間，避免在接近設(shè)計(jì)深度時(shí)進(jìn)行接樁。對采用閉口樁尖的管樁，當(dāng)?shù)谝还?jié)樁插入土層后應(yīng)及時(shí)在管樁內(nèi)孔灌注符合規(guī)范有關(guān)要求的混凝土或水泥砂漿。

3、接樁質(zhì)量控制：

接樁焊接須二人對稱操作，接樁至少分二次焊接完成，第一皮焊縫尤其重要，必須認(rèn)真加以檢查。第一皮焊接不宜過厚，保證焊劑充分進(jìn)入坡口，連續(xù)飽滿，禁止空焊，隨焊隨敲焊渣。上一皮焊渣清理完畢后進(jìn)行下皮焊接。接樁時(shí)發(fā)現(xiàn)接口縫過大，應(yīng)報(bào)請監(jiān)理工程師處理，嚴(yán)禁擅自嵌填鋼筋后焊接。（可用合適鐵板嵌填之后滿焊）焊接后須進(jìn)行冷卻，冷卻時(shí)間不得少于2min。有條件的應(yīng)進(jìn)行防腐處理。

4、送樁

當(dāng)樁頂沉至接近地面需要送樁時(shí)，應(yīng)測出樁的垂直度并檢查樁頂質(zhì)量，合格后立即送樁。錘擊沉樁的最后貫入度應(yīng)參考同一條件下的樁不送樁時(shí)的最后貫入度予以修正;靜壓沉樁到達(dá)預(yù)定油壓值后的穩(wěn)壓時(shí)間不少于3min，穩(wěn)壓時(shí)如油壓值上升，可以停止沉樁。送樁深度應(yīng)符合規(guī)范有關(guān)規(guī)定，送樁超深時(shí)，應(yīng)采取有效的控制措施。

5、截樁

當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁頂部高于設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，往往需要進(jìn)行截樁處理，嚴(yán)禁采用大錘橫向敲擊截樁或強(qiáng)行扳拉截樁。截樁時(shí)應(yīng)保留并將樁身全部預(yù)應(yīng)力鋼筋埋入承臺(tái)內(nèi)，確保截樁后管樁的強(qiáng)度性能質(zhì)量。

四、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工質(zhì)量控制

1、嚴(yán)格控制管樁施工程序質(zhì)量

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工時(shí)，要科學(xué)的按照施工設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化施工程序，安裝施工器械，保障器械的穩(wěn)固性，控制下樁垂直度，壓樁過程中，要保障眼樁的均勻受力程度。接樁時(shí)要嚴(yán)格接樁焊接的工藝方法，嚴(yán)格接樁技術(shù)參數(shù)，保障接樁質(zhì)量強(qiáng)度。截樁時(shí)應(yīng)采用鋸樁技術(shù)，嚴(yán)禁用大錘橫向敲擊或機(jī)械力強(qiáng)行推斷，避免發(fā)生樁管破損開裂，影響樁管結(jié)構(gòu)的承載性能及強(qiáng)度質(zhì)量。

2、事后控制

（1）成樁完畢后應(yīng)將記錄的數(shù)據(jù)填入相應(yīng)表格，對各項(xiàng)技術(shù)的真實(shí)性負(fù)責(zé)，便于及時(shí)查明原因。

（2）驗(yàn)收資料：a.成樁原始記錄表（日期、樁號、規(guī)格、節(jié)數(shù)、總長度、異常情況等）;b.成樁竣工圖、工程變更聯(lián)系單;c.樁位測量、復(fù)合記錄;d.隱蔽工程驗(yàn)收記錄（內(nèi)容：規(guī)格、節(jié)數(shù)、總長度、焊接質(zhì)量）;e.焊條合格證;f.樁基質(zhì)量評定表;g.試樁記錄;h.檢測報(bào)告（靜壓、動(dòng)測報(bào)告）;i.樁基質(zhì)量評估報(bào)告。

（3）樁的檢測 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求結(jié)合當(dāng)?shù)亓?xí)慣做法。

五、結(jié)語

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有很高的強(qiáng)度和承受力，而且施工相對來說簡便，造價(jià)很低，施工周期也很短，在施工中逐漸取代了傳統(tǒng)的實(shí)心預(yù)制方樁和沉管灌注樁，是現(xiàn)代建筑工程地基施工中使用的主要樁型。預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)在施工應(yīng)用方面的影響因素還是比較多的，施工過程中對質(zhì)量控制稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量問題和隱患的出現(xiàn)。只有通過在預(yù)應(yīng)力管樁的施工全過程中采用正確的施工工藝并嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，才能發(fā)揮預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)用的施工效果。

參考文獻(xiàn)

[1]浦忠梅.水利施工中預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工工藝[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，08：168.

[2]丁斌.淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土管樁[J].寧波化工，2012，03：34-35.

（作者單位：廣東恒佳建材股份有限公司）