預應力管樁地基施工技術在高層建筑施工中的運用

張 俊 浙江海潤建設有限公司

1 前言

預應力管樁技術是建筑行業(yè)常用的一種技術。它的主要形式是十字型，圓錐形和開口型，沉樁方法有靜壓法、錘擊法、震動法、射水法、預鉆孔法及中掘法等，主要是以靜壓法和錘擊法為主。在我國建筑行業(yè)不斷發(fā)展的背景下，許多高層建筑施工中應用了預應力管樁地基施工技術，可以彌補傳統(tǒng)施工技術的不足，在提高工程施工效率及施工質量的同時，起到了較好的環(huán)境保護作用，有利于促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。然而在高層建筑預應力管樁地基施工中，很容易出現(xiàn)樁頂位移、沉樁不符合設計要求、樁身斷裂、樁身傾斜、接樁處開裂等問題，嚴重影響到高層建筑預應力管樁地基施工的質量，給高層建筑的長久使用帶來較大隱患。因此，有必要深入分析預應力管樁地基施工技術在高層建筑施工中的運用，促進高層建筑施工水平的有效提升。由此可見，本文圍繞“預應力管樁地基施工技術在高層建筑施工中的運用”進行分析研究價值意義顯著。

2 高層建筑預應力管樁地基施工中存在的問題分析

由于預應力管樁技術是在地底下運作，是施工過程中的基礎，任何的一個不小心，就會給工程造成不堪設想的事故和損失。從現(xiàn)狀來看，在我國高層建筑預應力管樁地籍施工過程中，尚且存在一些較為明顯的問題，問題的存在，會影響整體施工的質量及安全性。總結起來，具體施工問題如下。

2.1 樁頂位移問題

樁頂位移是高層建筑預應力管樁地基施工中的常見問題，這主要是因為施工現(xiàn)場的土層比較緊密，施工需要的樁數(shù)較多，再加上樁與樁的距離不符合要求、壓裝的順序不合理等，使得樁頂位移這一問題很容易出現(xiàn)在沉樁的施工過程中。同時，預應力管樁的沉樁施工中，土體受到擠壓向上隆起，這些隆起的土體對樁產生了影響，使得相鄰的樁被推向一邊，最終造成了樁頂位移的狀況。此外，在樁位的放線及土方的開挖等各方面出現(xiàn)問題的時候，也會造成樁頂位移的現(xiàn)象，使得工程施工的質量受到影響[1]。

2.2 沉樁不達標問題

在高層建筑預應力管樁地基施工的時候，地基處理的過程需要使用預應力管樁，這一過程很容易出現(xiàn)沉樁不達標的情況，難以保證工程施工的質量。在預應力管樁的沉降過程中，需要充分把握好工程施工的標準，其主要是指最終標高和貫入度，之后完成沉樁施工的設計工作。但就實際情況來看，整個施工過程經(jīng)常選擇某個控制標準，另外一種標準僅僅當作參考，在施工設計的時候就會存在各種問題，使得工程施工無法滿足事前設定好的要求。在預應力管樁設計工作時，未能嚴格做好工程現(xiàn)場的勘測工作，設計人員未能進行全面考慮，在選擇樁尖標高的時候存在一定不足，且施工機械的性能不足，以及樁身混凝土的強度不達標，這些都會影響到工程施工的質量，加大了沉樁中樁身斷裂問題的發(fā)生率，給后續(xù)的工程施工帶來較大隱患[2]。

2.3 樁身斷裂問題

在高層建筑預應力管樁地基施工的時候，若是發(fā)生樁身傾斜錯位的狀況，且樁尖位置的土質沒有變化，在快速增加貫入度，或是逐步加入貫入度的情況下，都會造成樁身回彈，甚至發(fā)生樁身斷裂的問題，使得工程施工的質量受到嚴重影響。在預應力管樁的施工過程中，一旦樁身產生了較嚴重的彎曲問題，可以判定為樁身承受了過大的荷載，這就顯著加大了樁身斷裂的發(fā)生率。一般出現(xiàn)這一情況都是因為沉樁時相關的操作不規(guī)范或者是樁身本身存在缺陷所導致。

2.4 樁身傾斜問題

在高層建筑預應力管樁地基施工的時候，需要充分考慮到場地的平整度、承載力的大小和坡度的大小等各種因素對工程施工的影響，比如在場地不平整的時候，很容易引起樁身的傾斜，難以保證工程施工的質量。需要考慮到樁、樁帽、送樁器是否處于同一直線對工程施工的影響，若是三者并非同一直線，穩(wěn)樁的過程中很容易出現(xiàn)樁身傾斜的問題，給工程施工的順利、有序開展帶來一定挑戰(zhàn)。

2.5 接樁處開裂問題

在高層建筑預應力管樁地基施工的時候，經(jīng)常會出現(xiàn)接樁處開裂的問題，其主要就是因為接樁處的清理工作不到位，未能完全清除接樁處存在的雜質，使得后續(xù)的工程施工受到影響。由于接樁處的雜質較多，在接樁處的焊接工作中，很難保證焊接的質量，進而出現(xiàn)接樁處開裂的狀況。由于接樁處的清理工作不到位，接觸處焊接工作中的焊縫不連續(xù)、焊縫不飽滿等問題頻繁出現(xiàn)，還有接樁處焊接之后的冷卻時間不足，顯著加大了接樁處開裂問題的發(fā)生率[3]。此外，在接樁工作的時候，必須保證兩個裝處于同一直線，否則也容易造成接樁處開裂的問題。

3 高層建筑施工中預應力管樁地基施工技術的運用策略分析

如前所述，基于高層建筑施工中，預應力管樁地基施工的問題較多。為了解決這些問題，則需落實有效的施工技術。具體施工技術要點如下。

3.1 樁頂位移的處理

將預應力管樁地基施工技術運用到高層建筑施工中，需要做好沉樁過程的控制管理，不能直接進行樁基開挖，而是在沉樁施工完成后的兩周左右進行，以便能夠降低樁頂位移的發(fā)生概率。在進行樁基開挖工作的時候，必須了解現(xiàn)場的實際情況，采取具有合理性的措施進行排水工作，還要做到合理預留邊坡，將挖出的土方堆放在適合的位置，防止出現(xiàn)土方堆積對基坑造成破壞，使基坑塌陷的問題得到有效解決。基坑施工的方法是否合理直接影響著工程施工的進行，需要根據(jù)工程施工的要求對不同的施工方法進行合理選擇，比如在深度較低的基坑施工中，需要選擇分層施工的方法進行基坑開挖，結合圖紙完成樁位的設計，還可以將一些顯眼的標志設置在樁位的地方，方便工作人員對樁頂位移進行控制，使工程施工的效率及質量得以提升[4]。

3.2 沉樁不達標的處理

將預應力管樁地基施工技術運用到高層建筑施工中，需要做好預應力管樁設計工作，確保預應力管樁設計的科學性。基于這一目標，必須做好工程現(xiàn)場的勘測工作，充分掌握工程施工的地質地形等各方面情況，做到合理設置持久層和標高，且需要做好打樁過程的管理控制，充分掌握樁身的具體情況，一旦發(fā)現(xiàn)其中存在問題，則需要停止施工，采取具有針對性的措施進行處理，防止出現(xiàn)打斷樁身等不良狀況。作為建筑設計的參與者，設計人員需要提高對預應力管樁設計的重視程度，制定出一些符合工程情況的施工措施，減少工程施工中的問題，從而在保證工程質量的同時，確保工程施工的進度及安全，使預應力管樁地基施工技術能夠更好地服務于建筑行業(yè)的發(fā)展。

3.3 樁身斷裂的處理

將預應力管樁地基施工技術運用到高層建筑施工中，需要嚴格按照相關的規(guī)定和標準進行沉樁施工，做好施工前的準備工作，尤其要及時清除地下的障礙物，控制好樁的細長比，以及樁的堆放、起吊和運作等等都要加以重視，從而保證工程施工的順利進行。需要及時處理沉樁施工中的各種問題，比如樁身的垂直性不符合要求，應及時采取合理的辦法對其進行整改，若是樁身的傾斜度過大，則需要及時對其進行修正，這一過程不能采用移動樁架的辦法。此外，在接樁作業(yè)的時候，要將兩樁保持在同一直線上，并做好后續(xù)的焊接工作，直到焊接處得到充足的冷卻時間之后，繼續(xù)進行沉樁施工[5]。一般在完成焊接工作之后，需要經(jīng)過5min冷卻時間，才能夠繼續(xù)進行沉樁施工，避免工程的施工質量受到影響。

3.4 樁身傾斜的處理

將預應力管樁地基施工技術運用到高層建筑施工中，需要做好工程現(xiàn)場的全面檢查，確保現(xiàn)場的平整性，以此降低樁身傾斜問題的發(fā)生率，使工程施工的質量得到保障。由于施工人員的操作行為直接影響著工程施工的整體質量，必須提高施工人員對樁身傾斜這一問題的了解，充分認識到工程現(xiàn)場的平整度的重要性。若是發(fā)現(xiàn)工程現(xiàn)場的平整度不符合要求，則需要采取合理的措施進行處理，比如在打樁機的行駛路線進行墊木鋪設，以此確保打樁機底盤的平整度，使打樁機的運行過程更加穩(wěn)定。在工程現(xiàn)場出現(xiàn)比較松軟的土質條件下，可以采用換土回填的方法進行處理，選擇適合的土壤替換現(xiàn)場的軟土，確保土層的緊密性，使施工機械能夠正常行走，防止在施工機械的運行中出現(xiàn)沉陷問題，且能夠提高樁身的垂直型，使樁身傾斜的問題得到有效解決[6]。

3.5 接樁處開裂的處理

將預應力管樁地基施工技術運用到高層建筑施工中，需要重視對接樁處開裂問題的處理，以此保證工程施工的質量，使工程建設的目標得以順利完成。在實際工程施工中，需要及時清除接樁處的雜質，降低接樁處開裂問題的發(fā)生概率[7,8]。在接樁處的焊接工作之前，要求施工人員仔細檢查接樁位置的清潔情況，在做好雜質清理工作的同時，確認兩個樁是否處于同一直線，且需要檢查焊接預埋件的質量，比如焊接預埋件的平整性是否達到要求，以便能夠及時對存在質量問題的焊接預埋件進行更換，盡可能降低接樁處開裂的發(fā)生概率，使工程施工的質量得到保障。

4 結束語

綜上所述，基于高層建筑施工中合理應用預應力管樁地基施工技術非常關鍵。然而，在高層建筑施工中應用預應力管樁地基施工技術的時候，很容易出現(xiàn)樁頂位移、沉樁不達標、樁身斷裂、樁身傾斜、接樁處開裂等質量隱患問題，使工程施工的效率及質量受到較大程度的影響。因此，這就需要充分了解這些問題的產生原因，采取具有針對性、合理性的措施進行處理，從而發(fā)揮預應力管樁地基施工技術在高層建筑施工中的作用，進一步確保高層建筑施工的整體質量得到全面提高。