建筑工程預應力高強混凝土管樁技術

喬文國

摘 要：建筑工程是城市化發展的重要標志，預應力高強混凝土管住施工技術是建筑工程施工中不可缺少的環節，該環節施工質量的好壞直接影響整個工程質量。為了對預應力高強混凝土管樁技術進行深入性的研究，以下是筆者結合具體工程案例對該施工技術的分析情況。

關鍵詞：建筑工程;預應力;高強混凝土;管樁技術

預應力混凝土管樁具有較高的強度和承載力，且施工相對簡單，造價低，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，是現代建筑工程基礎施工中采用的主要樁型。預應力管樁技術在施工中應用的影響因素很多。施工過程中稍有質量控制不慎，就會造成質量問題和隱患。在預應力管樁施工全過程中，只有采用正確的施工工藝，嚴格控制施工質量，才能發揮預應力管樁的施工效果。

一、預應力混凝土管樁技術的優缺點

（一）優勢

預應力混凝土管樁施工技術具有許多優點，也被廣泛應用于各種工程的施工和施工中，也得到了一致的認可。（1）單樁承載力高。預應力混凝土管樁具有較高的混凝土強度，特別是高強預應力混凝土管樁。樁身混凝土強度可達80MPa，可打入密實砂層和強風化巖層。由于擠密作用，管樁的承載力高于同直徑沉管樁或鉆孔樁。（2）良好的抗裂性。相比之下，預應力混凝土管樁經過高強預應力技術處理后，具有很強的抗裂、抗彎等剛度特性，可以有效避免在運輸和靜壓施工過程中的損傷現象。（3）施工效果良好。成樁質量可靠，施工速度快，工作效率高，工期短。縮短施工周期是預應力混凝土管樁的最大優點。預應力混凝土管樁不需要等28天。樁完成后，可以對樁基進行檢測。（4）具有廣泛的技術適應性。預應力混凝土管樁具有承載力高、地層穿透力強、施工條件小、經濟效益好等特點，適用于各種大型高層建筑、橋梁、碼頭等基礎工程的施工。

（二）缺點

1錘擊法包括簡易柴油錘、液壓錘、高頻錘等，伴隨著劇烈的振動或噪聲，大量的擠土，會造成一定的環境污染和影響。施工中采用靜壓法，無振動和噪聲，但仍存在擠土效應。（2）有些工程地質條件不適合采用預應力混凝土管樁，如土層中有較多的漂石或障礙物，且不易清除;樁端上方有難以穿透的硬隔層的區域;石灰巖區域;硬巖殘積土和強風化層很薄，軟土層在其上的地區。

二、預應力高強混凝土管樁技術施工前準備

某建筑工程為九層框架結構，高32.5m，地面平均3m處為砂層位置，淤泥層位于砂層以下。第二層淤泥厚度平均為9.5m。本次建筑工程設計中采用預應力高強混凝土管樁施工模式，其中500mm為樁徑，100mm為壁厚，管樁混凝土的強度為C80。每樁承載力為700kN，有效樁長平均為28m，總樁數為220根。

（一）選擇合適的樁架和樁錘

（1）選擇合適的樁架，打樁效率的高低與樁架有直接性的關系。樁架在安置和安放的過程中要符合施工設計的要求，起到明顯提升打樁效率的作用。本次建筑工程施工中選用的樁架為D-308S型履帶行走式結構。此種結構的樁架在移動上較為靈活，使用也更為簡單。（2）選擇合適的樁錘。選擇樁錘需要考慮的問題較多，如尺寸、形狀、入土長度、重量等。本次建筑工程中此次施工環節順利開展的前提條件是樁的貫入阻力可以被樁錘夯擊能力有效克服。其中樁側摩擦力和樁尖阻力是貫入阻力主要內容。反之樁錘會出現局部壓曲的問題，難以滿足本次設計要求。

（二）合理完善施工設計方案

合理確定打樁順序需要參考不同的因素，如實際打樁位置的地質情況，施工整體現狀等。打樁過程中要保護周圍建筑，落實保護措施。樁位測點嚴格按照樁基施工圖來進行。合理布置吊點位置，管樁堆放要注意防止振動和碰撞，可在管樁下面放上木墊和軟墊。管樁成型制造到打樁施工間隔的時間要一樣，確保混凝土強度滿足施工設計要求，實際施工中常>80%。如施工場地需要堆放管樁時，需要秉持的原則為“先進場樁先打”，這樣可保障管樁強度。建筑工程預應力高強混凝土管樁技術施工前需要對其規格全面了解。

（三）預應力高強混凝土管樁技術施工流程

1、試樁施工

靜載荷抗壓試驗選用錨樁橫梁反力裝置，施工中選用兩臺千斤頂。本次工程使用的為錨樁和試樁。第一根試樁荷載力為6200kN，達到7級標準，將沉降量在1h后加大，標準為16.67mm/h，若地基被破壞試驗停止。第二根試樁荷載力為5000kN，達到9級標準，將沉降量在45min后加大，標準為15.25mm/h，若地基被破壞試驗停止。第三根為4000kN，增加4500kN的標準是待其穩定后。

得出Qum=4547kN;Sn=0.052，Quk=Qum=4547kN。

2、測量施工

先行地表雜物清理，場地平整后測量標高。準備好測量器具和施工設備。并行中線測量和控制樁測量。測量放線工作完成后準備技術交底。

3、樁機妥善安置

預應力高強混凝土管樁施工設備齊全，樁基移動前要勘察施工現場，確保樁基移動安全性。鉆桿與地面的角度測量選用吊錘，誤差要<1%。在樁機架上標定好長度。以后按照施工設計施工。

4、下節樁起吊施工

起吊下節樁發生在樁機就位后，管樁吊起后在樁外壁進行標記對準處理，垂直度調整采用兩條線墜，以夾角90°標準測量調整。

5、壓樁環節施工

壓入早期需要注意的問題是減少和地下障礙物碰撞的機會，可選用低速壓入方式。當遇到硬土層后可增加壓樁力，通過就可降低。壓樁環節施工也對壓樁力時刻觀察，確保沉降順利進行。上節管樁插入地面的垂直度誤差要<0.15%，樁錘、樁帽、送樁器的控制要在同一中線上。仔細觀察沉樁施工中樁身垂直度，誤差要<1%。若硬土中有樁尖插入不能強行施工。施工過程中樁身、樁頂毀壞要停止施工。

6、上節樁施工

入土管樁樁頭多出地面的長度在0.5～1m之間，保持下節樁的完整性，清理樁頂雜物。起吊后的上節樁要與下節樁附近中心對準，并進行垂直度校正。確保無扣縫問題存在。在下節樁樁頭位置設置導向箍，可便于上節樁施工，上下節裝錯位誤差要小于2mm。

7、焊接施工

檢查管樁接頭位置的質量是焊接施工前期不可缺少的環節。該施工環節需要對上下端板表面進行清理處理，可使用鐵刷子。通常情況下要先進行4～6點對稱點焊處理，一般在坡口位置。上下節被固定后，可將導向箍拆除，隨后行分層次的對稱焊接。焊接常用方式為手工焊接、二氧化碳保護焊。焊接數量為3層，焊接前要將內層焊渣清理干凈。焊接接頭自然冷卻后才能進行下步施工，禁止用水冷卻。

三、結語

隨著社會經濟的快速發展，我國建筑業也得到了長足的發展。預應力高強混凝土管樁技術是建筑工程基礎施工中的重要技術之一。其施工技術水平將直接影響到工程施工的整體質量。因此，施工企業必須結合施工現場的具體情況，充分認識預應力高強混凝土管樁的應用優勢，做好施工準備。只有這樣才能保證施工過程的規范性和合理性，才能促進工程建設的快速發展。根據具體的工程項目，通過地質情況的分析，總結了預應力高強混凝土管樁設計、施工與檢測的方法。總結的內容能夠為今后類似的工程項目提供參考。

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