預應力混凝土管樁在建筑工程中的應用探討

孫文廣

（中國電建市政建設集團有限公司， 天津 300384）

1 預應力混凝土管樁方案的確定

經勘查濟南中科院新經濟科創園展示中心項目位于黃河沖積平原內，地形平坦開闊，場地內無滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、溶洞、瓦斯等不良地質作用。飽和粉土地基的液化等級為輕微，場地土類型為中軟場地土，本建筑場地為對建筑抗震不利的地段，穩定性差，適宜性差。地下水位埋深2.1～3.4m，相應標高18.29～19.62m，水位季節性變化幅度約1.0～2.0m。根據場地工程地質條件結合地區工程經驗，擬建建筑采用預應力混凝土管樁方案，以第⑦層細砂層作為樁端持力層。

2 預應力混凝土管樁施工工藝

2.1 工藝流程

施工準備→壓樁機就位→吊樁→喂樁、焊接樁尖→對位、插樁→調整樁身垂直度→壓樁→吊樁、對樁→調整樁身垂直度→接樁焊接→電焊停歇、質量檢查→壓樁→控制樁頂標高→接樁或送樁→成樁→轉移樁位

2.2 預應力混凝土管樁施工

2.2.1 施工準備

技術管理人員根據現場實際情況、施工圖紙和具體施工內容編制管樁施工方案，經項目總工程師審核，報項目經理批復。專業技術管理人員通過書面形式輔以現場口頭講授的方式進行管樁施工方案技術交底，交底的內容要具體明確、符合規范，重點突出，對工程施工能起到指導作用。交底內容應包括交底的地點，時間，有交底組織人、交底人、接受交底人員的簽字，并經項目總工程師審批。

2.2.2 管樁進場

根據管樁施工的進度計劃，合理安排管樁材料進場，做好進場管樁的驗收工作，檢查隨車攜帶的產品合格證及質量證明文件是否正確。管樁堆放場地應堅實平整，場地條件不允許的可提前做好混凝土硬化處理。管樁底層放好墊木，墊木的支承點應在同一水平面上。管樁吊裝宜采用兩點吊法或兩端鉤吊法。產品應按規格、型號分別堆放，堆放層數應符合規范要求。

2.2.3 測量放樣

測量員根據控制點坐標采用全站儀將樁位平面布置圖中邊線控制樁放樣。中間樁位拉鋼尺準確定位，插竹釬標識。測量員使用GPS 對樁軸線和樁位坐標進行校對。

2.2.4 樁機就位

（1）檢查壓樁機運行是否正常。

（2）通過縱橫方向移動及旋轉等動作將樁機移動到樁位，樁機就位應先調整機座水平，然后將送樁器的垂直中軸線對準樁位空壓土層1～2 米，在樁位處形成一土孔。

2.2.5 樁尖與樁尖焊接

樁尖有三種類型，可參考選用：

（1）十字形鋼樁尖：本類樁尖主要用于管樁穿越軟土層較厚且持力層頂面標高起伏較大或坡度較大的情況。

（2）開口型鋼樁尖：本類樁尖主要用于管樁需穿透較堅硬的土層，持力層較堅硬且樁需進入持力層一定的深度的情況。

（3）混凝土錐形樁尖：本類樁尖主要用于摩擦型樁且中間需穿越較厚硬土層或以粉質土、粉砂層為主的持力層情況。

結合本工程地勘情況，選用十字形鋼樁尖。

樁尖所有焊縫均為貼角焊縫，焊縫質量不應低于三級。

2.2.6 沉樁

在進行沉樁作業時，我們一定要連續作業，如果需要接樁，要盡可能的縮短停頓時間，控制好樁頂的設計標高。單點起吊吊點宜選擇距樁端0.29L 處，起重索具、夾具須經計算有足夠的強度，吊樁用鋼絲繩和索具長度應一致。施工現場承載力要不小于樁機接地壓強的1.2 倍，同時現場要平整，樁機在工作時要保證自身水平，防止壓樁時出現斜樁或意外。起動設備起吊管樁，使十字形鋼樁尖對準樁位中心，將管樁壓入土中。第一根樁進入地面后，要及時檢查樁的垂直度是否在規定范圍內，保證垂直度不大于千分之五，在打樁的時候，也要時刻關注樁身垂直度，不能超過百分之一，一旦超出允許范圍值時，應立即查找原因進行糾偏措施。如果樁尖進入到硬土層，我們就不能采取移動樁架的方式進行糾偏。壓樁機在壓樁時，如果發現以下幾種問題應立即停止工作：1.壓力表出現反常；2.樁身傾斜嚴重；3.樁頂破損等情況。必須查明原因，處理完畢后方可繼續工作。終壓時一定要選用送樁器進行送樁，而且送樁器下表面要開孔，保證樁內和外界相通。

2.2.7 管樁拼接樁

（1）上、下節樁對準后，將樁對齊：中軸線偏差不得大于5mm，節點彎曲矢高應控制在樁長的千分之一，最大不能超過20mm

（2）施焊前，端板要除去銹跡、污垢，保持清潔。

（3）接樁時，上下節樁軸向錯位不得大于2mm，坡口根部應平整密貼。焊接方式采用二氧化碳氣體保護焊或電弧焊，如采用二氧化碳氣體保護焊時，焊接層數不宜小于2 層；如采用電弧焊時，焊接層數不宜少于3 層，每一層焊渣必須清理干凈后方可下一道工序。對于焊縫不能出現虛焊漏焊，焊縫厚度要滿足設計要求，同時做好隱蔽工程驗收記錄。

（4）拼接樁要自然冷卻最少8 分鐘，嚴禁出現灑水冷卻或不冷卻現象。如果雨天施工，一定要做好防雨措施。

3 質量控制要點

（1）根據本工程勘察報告及靜力壓樁機選擇參考表合理選擇壓樁機的配置型號，本工程選用ZYJ860BG 型液壓靜力壓樁機。

（2）采用抱壓式樁機時，夾持機具中夾具宜避開樁身兩側合縫位置。

（3）接樁時，樁節必須順直，中軸線偏差控制在5mm 以內，節點彎曲矢高應為樁長的千分之一，但不能超過20mm。焊接要采用對角焊，確保焊縫連續飽滿。

（4）沉樁要連續作業，即使接樁，也要盡可能縮短時間，防止因停樁時間長造成沉樁困難。

（5）根據現場土質，合理選擇樁長，接樁宜在穿過硬土層后進行。

（6）樁孔進水，禁止施工，控制破損率在百分之三以內。

（7）接樁頭外表面，打樁前要進行防腐處理。

（8）截樁要先用用鋼抱箍將需要的部分抱緊，沿鋼箍上緣鑿穿，鋼筋用氣割法進行切斷，禁止對樁頭用大錘硬砸。

4 結語

預應力混凝土管樁施工工藝，具備樁身承載力高、抗彎性能好、成樁質量可靠、對地質條件適應性強、施工破損率低、施工周期短、抗震效果好、節能環保、成本低等優點。而灌注樁成孔工藝較復雜，操作要求較嚴，易發生質量事故，且技術間隔時間長，不能立即承受荷載，冬季施工困難較多。本工程沉樁方式采用靜壓法，避免施工過程中產生較大的震動和施工噪音，不存在泥漿排放問題，經濟環保效益好。預應力混凝土管樁施工工藝整體效益優于灌注樁成孔工藝，具有良好的經濟效益與環保效益，廣泛應用于建筑工程不穩定性地基的施工中。