預應力管樁施工工藝及質量控制

談云華

摘要：在工業(yè)及城市化建設工作中，大型廠房、高層建筑的數(shù)量呈現(xiàn)上漲趨勢，與傳統(tǒng)建筑相比較，大型廠房、高層建筑對于建筑結構整體穩(wěn)定性的要求更高，施工管理存在一定的難度。為保障大型廠房、高層建筑的安全性，需要做好基礎施工，采用在建筑工程中被廣泛應用的預應力管樁基礎這種深基礎形式。一般情況下這種管樁需要進行預制，其自身也具備造價成本低、穿透力強、單樁承載力高等優(yōu)勢，取得了較為良好的應用效果。在建筑工程建設中預應力管樁施工也得到了進一步的發(fā)展。本文將立足于實際情況，通過對預應力管樁施工工藝、預應力管樁常見問題及處理策略等內容的論述提升樁基礎施工的有效性，確保工程的順利進行，文章僅供參考。

關鍵詞：預應力管樁、工藝論述、質量控制

引言

預應力混凝土管樁一般需要在工廠進行預制，管樁屬于空心筒體，是利用預應力和離心力的原理制成的混凝土構件，主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成。這種類型的管樁在建筑工程中比較常見，需要對施工工藝進行詳細分析并采取相應的質量控制措施，從而保障整個工程建設的品質以及建筑整體的穩(wěn)定性。因此，針對預應力管樁施工工藝及質量控制進行分析是非常必要的。

一、工程案例分析

馬來西亞RAPID P14樁基工程：

現(xiàn)場地質不均勻，罐區(qū)（6150-T-001 A/B）場地一半為巖層，一為半軟土?，F(xiàn)場使用液壓錘擊沉樁方式進行施工，在巖層中打預制樁比較困難，主要原因表現(xiàn)如下

1.成樁困難，樁容易傾斜、斷裂;

2.施工后承載力不滿足設計要求。

采取措施：在施工中采取了先引孔，再打樁，做檢測，再復打，再檢測的施工工藝。最后滿足了設計對承載力的相關要求。

二、預應力管樁施工工藝

1. 預應力管樁施工準備

1.1現(xiàn)場準備

做好充足的事前準備可以降低風險，實現(xiàn)良好的質量控制效果，確保各項工作都可以順利進行。為實現(xiàn)管理目標需要做好以下幾個方面的工作。第一，深入施工現(xiàn)場進行勘察，掌握詳細的地質相關信息。也可以通過當?shù)卣私饩唧w的地址情況。結合所采集的各種信息數(shù)據(jù)制定施工方案。第二，結合施工標準與建筑需求，需要將施工區(qū)域的地面進行平整處理，利用碾壓機反復碾壓，確保壓實度達到工程標準。第三，為確保排水效果，需要提前挖出排水溝，確保在暴雨暴雪天氣不會出現(xiàn)大量積水問題而影響施工。第四，施工現(xiàn)場的合理規(guī)劃，做好設備的準確定位，合理堆放材料。為提升管理效果可以在施工現(xiàn)場可以將區(qū)域劃分為施工區(qū)域、材料儲存區(qū)域與發(fā)電機停設區(qū)等。

1.2設備準備及材料進場

預應力管樁的施工涉及到很多施工機械設備的應用，正式施工之前應當對設備的性能進行測試，后續(xù)使用階段要進行良好的維修與保養(yǎng)工作，從而保障在施工期間設備可以真正發(fā)揮作用。而在管樁施工期間一般會使用靜力壓樁機、液壓錘打樁機、柴油錘打樁機、起重機、經(jīng)緯儀、水準儀等機械設備。正式進入現(xiàn)場之前檢查規(guī)格、型號等，確保機械設備滿足使用要求。在材料管理方面，則應當選擇具備資質的材料供應商，從根本上保障施工質量。

1.3成品樁的質量檢驗

上述內容中提到預應力管樁一般會在工廠中進行預制，成品樁在進場之前要對外觀、尺寸等方面進行嚴格的檢查，并查看出場合格證明等文件。與此同時，一定要進行質量檢測工作，嚴謹取樣，確保不存在質量問題且經(jīng)過監(jiān)理工程師批準之后才可以進入施工現(xiàn)場。

2.預應力管樁詳細施工工藝

2.1樁位放樣

利用機械設備完成整平作業(yè)之后，需要進行垂直度測試并進行相應調整，再按照設計要求繪制布樁圖，確保放樣的準確性。與此同時，利用鋼尺和全站儀等工具確定每一排樁位的軸線，利用石灰標記樁位的具體位置。標記之后做好相應的防護措施，避免人員來往導致標記模糊。在工作中測量人員還應當準確填寫放樣記錄，經(jīng)過驗收確保不存在質量問題之后進行施工。面對大面積的群樁，要求在確保場地平整性的基礎上采用網(wǎng)格法進行合理控制。

2.2樁機就位

清理好現(xiàn)場的碎石、垃圾等雜物之后要利用壓力機進行碾壓，確保地面壓實度達到既定標準，一般情況下，工程地基的壓實度應當大于85%以上。如此一來可以保障機械設備在運行期間不會出現(xiàn)沉陷問題。如果遇到軟土地基，可以在機械位置的區(qū)域墊上一層鋼板，或者采用換填處理方式，用強度較大的砂石替換軟土地基，為設備的使用創(chuàng)造良好的環(huán)境。樁機進入施工現(xiàn)場之后要進行設備測試，尤其是儀表的靈敏度。在施工期間要按照具體的壓樁順序對樁機的位置進行不斷調整，確保位置的準確性。

2.3管樁的驗收、堆放、吊運及插樁

樁機入場之后需要將施工期間所用的管樁運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，按照施工要求對管樁的厚度、樁長、直徑等進行嚴格的數(shù)據(jù)檢查，確保規(guī)格滿足施工使用要求。同時，要檢查管樁的外觀，確保不存在裂縫等問題，從根本上控制施工質量。檢查完畢之后要填寫對應的驗收記錄，保存好產(chǎn)品出廠合格證明。面對存在質量問題的管樁，要及時清出施工現(xiàn)場并分析管樁出現(xiàn)質量問題的原因，如果是供應商方面的質量問題則需要進行索賠并更換質量合格的管樁。管樁進入施工現(xiàn)場之后要進行合理堆放，清理好堆放場地之后在地面上鋪設一層防護層，堆放時不應超過五層。如果堆放過高，樁堆不夠穩(wěn)定，容易造成管樁損壞的問題，也會威脅周邊施工人員的安全。同時，充分考慮管樁的尺寸差異性，按照型號和規(guī)格進行分類堆放，也便于工作人員進行區(qū)分和應用。如果這些管樁需要進行二次倒運，則需要利用吊機和平板車進行操作，輕拿輕放并確保運輸過程的平穩(wěn)性，避免在倒運的過程中出現(xiàn)管樁損壞的問題。

2.4壓樁

壓樁的過程中采用兩頭勾吊法進行移動操作，將管樁移動到樁機，然后調平樁機，開動縱橫向油缸移動樁機調整對中，可采用兩個線錘進行垂直度控制。同時，利用樁機上的導架進行不斷調整，找好位置之后進行壓樁操作。第一節(jié)管樁入土大約40厘米之后要調整垂直度，再啟動壓樁的裝置并記錄好壓力表的讀數(shù)和壓樁的具體時間。同時，要控制好壓樁的速度，采用連續(xù)性的壓樁方式按照規(guī)定順序進行壓樁操作，在這個過程中注意檢查是否存在偏位現(xiàn)象的發(fā)生。上述操作完成之后利用錘球檢查管樁的入土深度并做好數(shù)據(jù)記錄。（找錘擊樁的施工方法）

2.5接樁及焊接

管樁進入到土體一段距離之后要進行接樁操作，接樁前下節(jié)樁的樁頭加上定位板，然后將上節(jié)吊放在下節(jié)樁端板上，依靠定位板將上下樁接直，確保兩個樁體的對齊的，錯位偏差應當不大于2毫米。如果焊接的過程中兩個樁體之間存在較大的縫隙，可以在樁體之間使用楔形的鐵片再進行焊接。在焊接之前還應當清理好管樁的焊接表面，提升焊接的效果。焊接完畢之后，接頭部分需要自然冷卻10分鐘左右，再涂抹熱瀝青，等待自然冷卻。

2.6終止壓樁

在正常的建筑工程建設期間，需要按照設計單樁容許承載力1.6～2.0倍送樁，停樁壓力不小于1.6倍的設計承載力。值得注意的是，在施工階段如果出現(xiàn)靜壓力明顯增大等異常現(xiàn)象則需要及時停工，并及時上報及時處理。在管樁施工結束之后進行質量檢驗工作，如果發(fā)現(xiàn)存在高于地面的樁頭，可以采取防護措施，避免出現(xiàn)機械碰撞的問題。

2.7送樁

在送樁操作之前要做好強度測試，確保管樁強度與剛度可以達到施工標準。送樁的過程中，送樁器的軸線與樁身相吻合。送樁器上根據(jù)測定的局部地面高程，事先要標出送樁深度，通過水準儀跟蹤觀測，準確地送樁至設計高程。同時送樁器上要標出最后1m的位置線，詳細記錄最終壓力值。（錘擊樁不計壓力值，記錘擊數(shù)和貫入度）

2.8樁帽的施工

預應力管樁施工完畢后要安排各方單位的質量崗位人員進行檢驗與驗收工作，之后再進行裝帽的施工作業(yè)。而開挖的深度、長度和寬度相關數(shù)據(jù)應當按照樁帽設計尺寸和樁的頂部設計高程為主要依據(jù)，開挖之后還應當做好修整工作。在樁頭向下30厘米左右的地方塞入木塞，并保障木塞不會出現(xiàn)移動的現(xiàn)象。最后要按照施工方案中的要求依次綁扎管樁內部的連接鋼筋籠和樁帽鋼筋，并設置一定厚度的保護層，再進行后續(xù)的混凝土澆筑工作，注重混凝土的養(yǎng)護，避免出現(xiàn)裂縫等混凝土病害。（樁帽施工時土建單位的工作內容，非樁基施工單位工作內容。）

三、預應力管樁常見問題及處理策略

1.樁身破壞

在預應力管樁使用的過程中，樁身破壞是經(jīng)常會出現(xiàn)的問題，具體原因分析如下。第一，管樁自身就存在質量問題，供應商所提供的管樁無法滿足施工使用需求，工作人員也沒有做好外觀檢查，導致質量不合格管樁進入了施工現(xiàn)場。第二，在管樁運輸?shù)倪^程中沒有做好防護，在搬運的過程中出現(xiàn)磕碰問題。第三，施工期間出現(xiàn)斜樁的問題，樁頂?shù)膽^于集中導致樁頭爆裂，無法再進行使用。第四，樁機在使用之前沒有進行合理調試，導致樁機的施工壓力值過大。第五，施工期間由于框架移動的問題導致樁身斷裂。為避免上述問題的發(fā)生，在施工期間可以采取如下解決方法，首先，采購人員遵循貨比三家的原則選擇具備資質的管樁材料供應商，并保障供應商有著良好的售后服務。其次，在管樁的運輸與儲存階段要采取防護措施，避免管樁在使用之前出現(xiàn)任何問題。最后，開展規(guī)范化的施工，做好細節(jié)處理并控制好樁身的垂直度。

2.擠土效應和振動影響

預應力管樁的施工期間很容易出現(xiàn)擠土效應，具體分析如下。在錘擊的過程中，如果地基的剛度不足可能會導致預應力管樁周邊的土體被影響。產(chǎn)生土擠壓效應。而在施工期間還普遍存在焊接時間長、焊接質量不好、施工順序不合理等問題，增加了擠土效應的發(fā)生概率。面對這種情況，可以采取如下解決措施。第一，采用鉆孔沉樁法，實現(xiàn)對于管樁的密度的合理控制。在具體施工期間可以一邊鉆孔一邊打樁。第二，結合樁體排布的密集程度決定順序，從中間向兩邊或者由兩邊向中間。第三，有效利用排水裝置或者開挖地面排水溝，實現(xiàn)良好的排水效果從而避免出現(xiàn)土壤擠壓現(xiàn)象的發(fā)生。第四，合理控制施工的停歇時間，避免出現(xiàn)摩擦阻力增大的問題，否則可能會導致打樁困難。

3.淺層障礙

淺層障礙也是制約管樁施工順利進行的重要問題，一般情況下管樁的下壓操作經(jīng)常會由于各種雜物的影響而延誤施工。為實現(xiàn)對于淺層障礙的合理控制，需要做好以下幾個方面的工作。第一，施工之前對現(xiàn)場進行勘察與清理工作，并進行探樁操作。在這個過程中很多處于淺層的屏障可以被及時發(fā)現(xiàn)，工作人員也可以快速進行處理。施工不方便時，可通過鉆機進行引孔，然后將樁插入孔中，嚴禁移動樁架等強行回板的方法糾偏。第二，當樁深到可以拉出時，可以用小鉆在管樁中間的孔中鉆孔，鉆完障礙物后繼續(xù)堆積。

4.樁身抬高

出現(xiàn)樁身抬高的根本原因是擠壓效應。在管樁施工期間由于土體發(fā)生變形，對樁體有著力的作用，導致管樁被擠壓從而樁體上升。為避免這一類問題的出現(xiàn)，在施工期間可以對施工方案進行合理調整，連續(xù)抑制樁身三次左右。在施工之前也可以進行靜壓實驗操作，實現(xiàn)對于擠壓效應的良好控制。

四、結束語

綜上所述，從以往大量的施工案例中可以發(fā)現(xiàn)，預應力管樁的有效應用存在較大的應用優(yōu)勢，具備造價低廉、施工便捷等優(yōu)點，在建筑工程建設中得到了推廣與應用。然而，不可否認的是在施工期間仍然頻發(fā)出現(xiàn)問題，要求工作人員做好對于施工工藝的把握，并強化質量控制意識，采取有效的質量管控措施，提升預應力管樁的施工質量，保障建筑工程的穩(wěn)定性。

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