浅谈预应力混凝土管桩施工技术

　　0引言

 

　　随着社会的不断进步，建筑工程的规模性也随之不断的扩大。同时也带动了高效的建筑施工技术的研发。预应力混凝土管桩技术是一种特点鲜明的施工技术，在我国的各大型高层建筑、道桥建设等均有运用。从我国具体的施工情况来看，预应力技术还没有受到广大的技术人员足够重视，在施工时由于质量问题引起的生产成本高、经济效益低等问题。文章通过对预应力混凝土管桩技术进行分析，结合施工要点，使预应力混凝土管桩技术在我国能够得到更广泛的应用。

 

　　1预应力混凝土管桩特点

 

　　1.1预应力混凝土管桩的优点

 

　　1.1.1单桩承载力高。预应力混凝土管桩桩身混凝土强度高，尤其是高强预应力混凝土管桩，桩身混凝土强度可高达80Mpa，并可打入密实的沙层及强风化岩层，由于挤压作用，管桩承载力要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。

 

　　1.1.2抗弯抗裂性好。采用高强度钢棒和预应力工艺，与普通混凝土预制桩相比具有较强的抗裂性和较强的抗弯性刚度，在运输吊装过程中及施打过程中均能保持桩身完好。

 

　　1.1.3符合环保要求。运输吊装方便，接桩快捷，施工现场整洁文明。

 

　　1.1.4成桩质量可靠，施工速度快，工效高，工期短。

 

　　缩短工期是预应混凝土管桩的最大优势，预应力混凝土管桩不需要等待28天龄期，成桩后即可作桩基检测。

 

　　1.1.5适应性广。可用于工业与民用建筑工程基础，大型设备基础，桥梁和码头的基础及挡土墙等，尤其是其桩身混凝土强度高，对各种地质地层有较强的穿透能力。

 

　　1.1.6单位承载力造价便宜，经济效益好。

 

　　1.2预应力混凝土管桩也有它的缺点和局限性

 

　　1.2.1采用锤击法施工，包括简式柴油锤、液压锤、高频锤等，都伴有震动剧烈或噪音大，挤土量大，会造成一定的环境污染和影响。采用静压法施工，无震动、无噪音，但挤土作用依然存在。

 

　　1.2.2有些工程地质条件不适合使用预应力混凝土管桩，如含孤石或障碍物较多且不易清除的土层；桩端以上存在难以穿透的坚硬隔层的地区；石灰岩地区；硬质岩残积土及强风化层很薄且其上为松软土层的地区。

 

　　2预应力混凝土管桩的施工要点

 

　　施工场地必须符合静压预应力管桩的施工条件，施工前应先清除地上和地下的障碍物，场地应平整，排水应良好，地面应符合沉桩时的承载能力。当地面较松软时，应采取铺道渣或较好的砂石土压实，确保地面承载力不小于80kN/m。合理选择沉桩设备，并预先检修完好，静压桩机的机架和配重总重量应大于沉桩终压力的1.1倍。

 

　　沉桩顺序应按“先中间后四周、先密集桩后稀疏桩、先长桩后短桩、先大直径桩后小直径桩、先大承台桩后小承台桩”的原则，同时应结合工程地质条件、场地与周围建(构)筑物、地下管线的关系，兼顾施工方便综合考虑，确定更为合理的沉桩顺序。

 

　　采用压力蒸汽养护的管桩，在沉桩时，除养护期不少于1d、强度不低于设计值外，桩身混凝土的表面温度不宜高于气温的20℃。桩机移动就位后，应将桩机调整平稳并垂直于地面后，才能起吊就位管桩。

 

　　采用抱压式桩机沉桩时，应避开桩身两侧的合缝位置，同时应防止抱压力过大造成桩身横向压坏。当桩端进入硬土层且发生倾斜时，不得采用移动桩架的方法纠偏，应尽可能拔出桩身，排除故障后再进行沉桩或采取其它补救措施。应采用平稳、缓慢而连续的沉桩方法，当发现难以沉桩或桩身倾斜时，应暂停沉桩，排查原因，采取可靠措施后才能继续沉桩。

 

　　3预应力混凝土管桩施工技术

 

　　3.1施工机具

 

　　根据设计文件、岩土工程勘察报告、施工场地周边环境情况，选择适宜的沉桩机械。对采用锤击法施工，打桩锤宜选用简式柴油锤、液压锤、高频锤，不宜采用自由落锤打桩机，根据单桩竖向承载力，桩的规格，入土深度等因素，并遵循重锤低击的原则综合考虑后选用。采用静压法沉桩时，静压桩机宜选用液压式桩机。可选用顶压式或抱压式，桩机的型号，最大压桩力必须满足桩身力学参数和设计要求。桩机总量不小于最大压桩力的1.2倍（不含静压桩机大履和小履的重量）。PTC桩不宜采用抱压式沉桩。

 

　　3.2沉桩

 

　　预应力混凝土管桩沉桩过程中，沉桩顺序综合考虑下列原则：宜从中间向四周进行；按桩的入土深度，宜先深后浅；按管桩的规格，宜先大后小；按高层建筑塔楼与裙房的关系，宜先高后低。桩间距较密时宜采用跳打。沉桩时，管桩的倾斜率应严格控制，第一节管桩起吊就位插入地面时的倾斜率不得大于0.5%。静压法施工沉桩速度不宜大于2m/min。沉桩时宜将每根桩一次性连续施工到底，尽量减少中间停歇时间，避免在接近设计深度时进行接桩。对采用闭口桩尖的管桩，当第一节桩插入土层后应及时在管桩内孔灌注符合规范有关要求的混凝土或水泥砂浆。

 

　　3.3接桩

 

　　工程中应根据试桩的沉桩试验及地层结构合理配置桩段，尽量减少接桩。接桩工艺及质量是预应力混凝土管桩质量的控制因素之一。一根桩的接头数应符合规范的有关规定。接桩可采用端板焊接连接、法兰连接或机械头连接。接头连接强度应大于管桩桩身强度。当管桩需要接桩时，其入土部分桩段的桩头宜高出地0.5-1.0m。

 

　　焊接接桩应符合现行标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81，《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205中二级焊缝有关规定。焊缝层数不得小于两层，内层焊渣必须清理干净后方能施焊外层；焊缝应饱满连续，焊好的桩接头应自然冷却后才可继续施工，自然冷却时间不应少于1min；不得用水冷却或焊完即施工。桩身接头焊接外露部分宜作防锈处理。

 

　　3.4送桩

 

　　当桩顶沉至接近地面需要送桩时，应测出桩的垂直度并检查桩顶质量，合格后立即送桩。锤击沉桩的最后贯入度应参考同一条件下的桩不送桩时的最后贯入度予以修正；静压沉桩到达预定油压值后的稳压时间不少于3min，稳压时如油压值上升，可以停止沉桩。送桩深度应符合规范有关规定，送桩超深时，应采取有效的控制措施。

 

　　3.5截桩

 

　　管桩顶高于桩顶设计标高，需要截桩时。截桩宜采用锯桩器，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。应确保截桩后管桩的质量。截桩时应保留桩身全部预应力钢筋，预应力钢筋可以斜线形或斜折线形埋入承台内，锚入承台内的锚固长度应符合规范的有关规定，桩头的锚固构造应符合规范的有关要求。

 

　　4检验与检测

 

　　预应力混凝土管桩运到工地后，应进行管桩的规格，型号、质量的全面检查，并应符合有关标准的规定。工程桩施工前，应按规范的有关规定进行单桩竖向静载荷试验，并实压至破坏，试桩数量应符合规范有关规定。工程桩应进行桩位的验收检测。桩位偏差应符合规范有关规定。工程桩应进行单桩竖向抗压承载力的验收检验，其检验应符合规范的有关规定。工程桩应进行桩身完整性的验收检测，其检测方法及数量应符合规范有关规定。

 

　　5结语

 

　　预应力混凝土管桩技术，作为一种简单而又行之有效的一种桩基施工技术，俨然已经在当今各大型建筑工程的地下连续墙、深基坑支护等基础工程中广泛运用。对预应力混凝土管桩技术的研究以及提出施工质量控制对策，优化施工技术，有利于实现现代建筑基础工程的质量安全。参考文献：

 

　　[1]广东省标准《预应力混凝土管桩基础技术规程》(DBJ/T15-22-98)

 

　　[3]《先张法预应力混凝土管桩》(GB13476-1999)