預應力混凝土管樁應用技術探究

鄭大造

摘 要：預應力混凝土管樁作為日趨成熟的樁基工程施工技術，成為當前很多大型高層建筑、道橋工程建設過程中，用于基礎工程施工的樁基處理措施。本文針對預應力混凝土管樁的技術優勢進行了分析，結合管樁技術的施工要點，闡述了預應力混凝土管樁施工的質量控制措施。

關鍵詞：預應力混凝土;管樁技術;施工要點

一、預應力混凝土管樁技術優缺點

1、優點。預應力混凝土管樁施工工藝具有很多優點，也被廣泛的運用到各項工程建設和施工中，也得到了一致的認可。（1）單樁承載力高。預應力混凝土管樁樁身混凝土強度高，尤其是高強預應力混凝土管樁，樁身混凝土強度可高達80Mpa，并可打入密實的沙層及強風化巖層，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，預應力混凝土管樁經過高強性預應力工藝處理，具有較強的抗裂性和抗彎性等剛度性能，能夠有效避免運輸及靜壓施打施工過程中的破損現象。（3）施工效果優良。成樁質量可靠，施工速度快，工效高，工期短。縮短工期是預應混凝土管樁的最大優勢，預應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）技術適應性廣。預應力混凝土管樁單樁承載力高，地層穿透能力強，施工條件受限小，經濟效益好，適用于各種大型高層建筑、橋梁碼頭等基礎工程的施工。

2、缺點。（1）采用錘擊法施工，包括簡式柴油錘、液壓錘、高頻錘等，都伴有震動劇烈或噪音大，擠土量大，會造成一定的環境污染和影響。采用靜壓法施工，無震動、無噪音，但擠土作用依然存在。（2）有些工程地質條件不適合使用預應力混凝土管樁，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硬隔層的地區;石灰巖地區;硬質巖殘積土及強風化層很薄且其上為松軟土層的地區。

二、預應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→機械就位→經緯儀調整垂直度→施工第一節樁→起吊第二節樁→電焊接樁→檢查焊接質量和垂直度→施工第二節樁→重復前面的工藝直至設計標高→檢查整樁質量→管樁托板模板制作安裝→綁扎托板鋼筋、現澆混凝土、養護→報驗。

三、預應力混凝土管樁的施工技術研究

1、施工機具

根據設計文件、巖土工程勘察報告、施工場地周邊環境情況，選擇適宜的沉樁機械。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，根據單樁豎向承載力，樁的規格，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，靜壓樁機宜選用液壓式樁機。可選用頂壓式或抱壓式，樁機的型號，最大壓樁力必須滿足樁身力學參數和設計要求。樁機總量不小于最大壓樁力的1.2倍（不含靜壓樁機大履和小履的重量）。PTC樁不宜采用抱壓式沉樁。

2、沉樁

預應力混凝土管樁沉樁過程中，沉樁順序綜合考慮下列原則：宜從中間向四周進行;按樁的入土深度，宜先深后淺;按管樁的規格，宜先大后小;按高層建筑塔樓與裙房的關系，宜先高后低。樁間距較密時宜采用跳打。沉樁時，管樁的傾斜率應嚴格控制，第一節管樁起吊就位插入地面時的傾斜率不得大于0.5%。靜壓法施工沉樁速度不宜大于2m/min。沉樁時宜將每根樁一次性連續施工到底，盡量減少中間停歇時間，避免在接近設計深度時進行接樁。對采用閉口樁尖的管樁，當第一節樁插入土層后應及時在管樁內孔灌注符合規范有關要求的混凝土或水泥砂漿。

3、接樁質量控制：

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，必須認真加以檢查。第一皮焊接不宜過厚，保證焊劑充分進入坡口，連續飽滿，禁止空焊，隨焊隨敲焊渣。上一皮焊渣清理完畢后進行下皮焊接。接樁時發現接口縫過大，應報請監理工程師處理，嚴禁擅自嵌填鋼筋后焊接。（可用合適鐵板嵌填之后滿焊）焊接后須進行冷卻，冷卻時間不得少于2min。有條件的應進行防腐處理。

4、送樁

當樁頂沉至接近地面需要送樁時，應測出樁的垂直度并檢查樁頂質量，合格后立即送樁。錘擊沉樁的最后貫入度應參考同一條件下的樁不送樁時的最后貫入度予以修正;靜壓沉樁到達預定油壓值后的穩壓時間不少于3min，穩壓時如油壓值上升，可以停止沉樁。送樁深度應符合規范有關規定，送樁超深時，應采取有效的控制措施。

5、截樁

當預應力混凝土管樁頂部高于設計標高時，往往需要進行截樁處理，嚴禁采用大錘橫向敲擊截樁或強行扳拉截樁。截樁時應保留并將樁身全部預應力鋼筋埋入承臺內，確保截樁后管樁的強度性能質量。

四、預應力混凝土管樁的施工質量控制

1、嚴格控制管樁施工程序質量

預應力混凝土管樁施工時，要科學的按照施工設計方案，優化施工程序，安裝施工器械，保障器械的穩固性，控制下樁垂直度，壓樁過程中，要保障眼樁的均勻受力程度。接樁時要嚴格接樁焊接的工藝方法，嚴格接樁技術參數，保障接樁質量強度。截樁時應采用鋸樁技術，嚴禁用大錘橫向敲擊或機械力強行推斷，避免發生樁管破損開裂，影響樁管結構的承載性能及強度質量。

2、事后控制

（1）成樁完畢后應將記錄的數據填入相應表格，對各項技術的真實性負責，便于及時查明原因。

（2）驗收資料：a.成樁原始記錄表（日期、樁號、規格、節數、總長度、異常情況等）;b.成樁竣工圖、工程變更聯系單;c.樁位測量、復合記錄;d.隱蔽工程驗收記錄（內容：規格、節數、總長度、焊接質量）;e.焊條合格證;f.樁基質量評定表;g.試樁記錄;h.檢測報告（靜壓、動測報告）;i.樁基質量評估報告。

（3）樁的檢測 根據設計圖紙要求結合當地習慣做法。

五、結語

預應力混凝土管樁具有很高的強度和承受力，而且施工相對來說簡便，造價很低，施工周期也很短，在施工中逐漸取代了傳統的實心預制方樁和沉管灌注樁，是現代建筑工程地基施工中使用的主要樁型。預應力管樁技術在施工應用方面的影響因素還是比較多的，施工過程中對質量控制稍有不慎就會導致質量問題和隱患的出現。只有通過在預應力管樁的施工全過程中采用正確的施工工藝并嚴格控制施工質量，才能發揮預應力管樁應用的施工效果。

參考文獻

[1]浦忠梅.水利施工中預應力混凝土管樁施工工藝[J].科技創新與應用，2014，08：168.

[2]丁斌.淺談預應力混凝土管樁[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）