预应力混凝土管桩技术在软土地基施工中的运用

　　预应力管桩对地质条件有较好适应性、承载力强、单位承载力价格低、施工快、工期短、监理容易和检测简单等广泛应用到地基工程中，在设计与施工中有很多问题，需要技术人员不断的探讨和解决。

 

　　1预应力管桩技术在施工中的质量控制

 

　　1.1预应力管桩的检查

 

　　在外观上重点检查其表面平整度、密实度和有没有蜂窝、裂缝，色感均匀度等。桩顶要无空隙，混凝土不能比接头端高；钢筋不能有断筋和脱头；合缝与包箍部位不能有漏浆，内表面不能发生塌落而漏筋。堆放，要求其占用场地必须是坚实平整的，并按照二支点法使用垫木，管桩根据支点位置安放在垫枕上，层和层间用垫木做间隔，每层垫木要保持在一个水平线上，堆垛时要在两侧打木楔避免滚垛。吊运：管桩应该轻吊轻放，禁止碰撞，单节桩吊运时要选择两头钩吊法，竖起时选择单点法。

 

　　1.2桩机、桩锤和桩帽选择与桩机性能控制

 

　　在不考虑噪音的地方或者地段，地质条件与周围环境都比较合适时，优先选择穿透力较好的锤击桩机；在限制噪音的地方或者是和周边特别是和天然地基较贴近时，要优先选择静力压桩机。柴油锤有较大爆发力，锤击力量大，效率高，锤击时间较长，落距可以根据桩端阻力进行自动调整，人为因素较少。它的油门有4档，选锤合理时，大多开到2档，这样较少把桩打碎，锤也较少受到损坏，要做好“重锤低击”。遇到地质条件较为特殊时，选锤时要慎重。像持力层较薄时，适合选低能量桩锤，可以避免击穿；要穿过厚度超过5m的砂层或者是强风化层，需要选高能量桩锤并使用低击法施打，防止由于桩锤能量低引起的总锤击数较高。施工中要经常检查它的气罐密实性，避免漏气、漏油引起冲击能量不稳定，桩身损坏与判断错误收锤标准。桩锤、桩帽的选择是一个很重要的环节；桩头部位桩帽筒，其内径不能太大或者太小，比桩径大2~4cm较为合适，深度也像内径那样不能太大、也不能太小，30~40cm较为合适。锤和桩帽的垫层适合选择竖向硬木或者钢丝绳来填满，厚度是15~20cm；桩帽和桩顶的垫层适合选择麻袋、纸垫与木夹板等材料，经过锤击后其厚度是120~150mm，还要经常检查和及时更换，这对避免桩头击碎和增大灌入能力都有帮助。

 

　　1.3打桩顺序的安排与沉桩工艺控制

 

　　管桩基础质量控制有系统性特点，不但要正确勘察设计、控制好桩身质量与选择沉桩方法，对工艺控制也是关键环节之一。施工中的质量问题大多有桩位和桩身倾斜超出规范值，桩身损坏，桩端没有达到持力层，其承载力不符合设计要求等，所以要采取措施：①合理设置沉桩顺序与速度，严格控制桩位与桩顶的标高。打桩前，要及时对场地做出平整处理，对于明、暗河清理干净其中的杂填土和淤泥，并根据设计要求进行回填，使符合打桩机移动需求。在场地不平时，要再打桩机下面加设垫板，使其底盘维持水平。遇到建筑物基础是大面积混凝土管桩时，打桩方向适合从中见到两边进行。因为施工中表层土质和回填土大多是中软素填土，为避免打桩机移动时引起已沉桩发生断桩问题，要在建筑物四周预留打桩机回返地带，一般从工地一侧向一个方向进行。在施工场地和一座建筑物临时要从建筑物地方朝另一方向进行施工，还要结合设计基础底标高，按先深后浅方式来沉桩。在施工中还要控制好沉桩数，有助于挤土效应造成土体水压力释放，降低土体隆起。沉桩时应该注意对桩位和桩顶标高实施严格控制，发现异常要马上采取措施进行调整；②选择有效措施，确保桩接头与桩靴焊接牢固，超出预制桩长度情况下，接头质量是桩基的关键，一般选择钢端板来焊接。每一段沉管后，在桩段对接时，要对接口管段钢箍作出除锈处理，对连接处的杂质、油污和水分也要清除掉。还要重视焊条质量，拼接处要有两个焊工进行环焊层数不能低于两层，焊缝应该是饱满连接，并做好其防腐工作。管桩中心线和拼接中心线的误差要低于2mm，焊缝要能够自然冷却，禁止用水冷却与焊完施打。对有些管桩沉桩后其顶部标高超出设计要求时，要进行截桩，该方法一般不采用。为保证截桩后它的质量，不能选择大锤硬砸。要用截桩机械或者手工方式，先把截桩处下部某个范围选择钢抱箍紧或者先用混凝土进行填堵再沿着上缘在桩身周围对称凿穿，然后用锤打击。如果要切断钢筋可选择气割法。管桩桩靴大多使用钢桩靴，现在有开口平底形式、封底十字刀式与闭口钝圆锥式，结合软土地基构造和以往施工经验，适合选择封底十字刀式。

 

　　2软基中预应力管桩的施工

 

　　施工方法和流程主要有：①结合设计方案选择桩长，根据机械和运输设备，设计管桩分段长度；②平整场地，选择推土机铲除浮土，然后碾压场地，对坑洼地段选择回填土方式；③在现场进行测量放样，用石灰标明桩位；④管桩机械的安装；⑤开始进行压桩，先调整好机身，确保压桩中心和桩位重合、垂直；起吊管桩并就位，设置好桩靴后开始压桩；压完一节后，起吊下一节用电焊焊接方式来接桩，确保焊缝饱满；检查焊缝，合格后再进行压桩；依次是吊桩、接桩、压桩一直到压到规范深度。

 

　　3结语

 

　　一般工程中，常选择地表建造浅基础，当地基是较厚的软土层时，建筑荷载较大或者对变形与稳定性有较高要求时，常选择深基础。桩基础是用较多的深基础方式。近几年，预应力管桩因为单桩的承载力较高等优点被广泛应用，预应力管桩尤其是选择静压法施工，应用较为普遍，在设计与施工时还有不少问题，需要技术人员不断的探讨解决。因为静压管桩过程中对施工质量控制有系统性特点，必须在生产、设计、施工与验收等环节加大质量管理力度，才能克服那些质量缺陷而获得完善。

 

　　参考文献：

 

　　[1]张吉江，许晓霓，王焱栋，等.预应力管桩在软土地基中的纠偏与补强[J].地基基础，2012，(1).

 

　　[2]李洪岗，王飞.预应力管桩加固深厚、复杂软土地基的优势探讨[J].高速铁路技术，2013，(1).

 

　　[3]徐慧媛.预应力管桩加同软土地基中断桩的处理措施及预防[J].厦门科技，2012，(5).

 

　　[4]朱序和.预应力管桩在高速公路拼接工程中的应用[J].现代交通技术，2011，(2).