建筑工程管樁施工中PHC技術的施工與應用

【摘 要】隨著高強預應力混凝土管樁的發展，因其具有承載力高、造價低、制作及加工的周期短等優勢，在建筑工程中被廣泛運用。本文對PHC樁進行分析，并對其如何利用進行了概述。

【關鍵詞】PHC樁；建筑工程；施工；應用

預應力高強混凝土管樁，簡稱PHC樁。是由近代的高性能混凝土與預應力技術相結合的基礎上，發展起來的新型混凝土式的預制構件。PHC樁已經作為建設部推廣的科技成果項目。PHC樁是在專業工廠里運用先張法預應力以及離心成型的工藝，通過蒸、壓、養、護而制成空心的圓筒式等截面構件。成品運往施工工地后，以靜壓或錘擊的方法將其沉入地下成為建筑物的地基。這種新型的建筑基樁，因為其獨特的性能，受到了建筑界的廣泛關注。在國外PHC樁發展迅速，日本及東南亞的各國都廣泛使用。其被廣泛的應用于工業與民用橋梁、建筑、水利工程、港口碼頭等，在社會基礎建設中發揮了越來越大的作用。

1 PHC樁的特點

1.1 單樁具有較高的承載力，便宜的單位承載力的價格。由于樁身的混凝土強度等級達到C80，所以其具有高強性能，直徑為600的單樁承載力可以達到2500KN至3200KN。其承載力可應用高層或超高層的建筑上。而PHC樁比預制混凝土方樁以及鉆孔灌注樁的單位承載力的價格要低，甚至僅為鋼樁的1/3～2/3，并可以節省部分鋼材。

1.2 良好的抗彎性能。由于PHC樁所選用的是低松弛以及高強度的陰螺紋鋼筋當作預應力主筋。不但使樁身的預壓應力較高，其抗裂和抗彎性能良好，而且PHC樁還擁有超凡的貫入能力，就算是密實的砂層也能穿透，可以在復雜的地理環境下作業。

1.3 穩定可靠的質量。由于其采用的生產方式是工廠預制，可以充分地利用工廠中的工藝及設備，其生產質量容易得到控制，從而保證產品質量，并且方便成樁后的質量監測。

1.4 廣泛的應用范圍。由于PHC樁本身具有良好的耐腐蝕性能，并且其長度可以適當的調整。因此其設計使用的范圍廣，方便布樁，適應那些地質條件對持力層的起伏變化影響較大。

1.5 生產的速度快、工期短。PHC樁實行商品化生產，以施工要求和供樁時間為前提及時生產。從而縮短施工的準備時間。一般可以縮短一到兩個月。

1.6 良好的施工環境。因為施工現場沒有水泥和砂石的污染，具有相對較好的施工環境。尤其是現在工作面狹窄的工程更為有利。

2 施工的操作要點

2.1 進行測量定位

工程技術人員需要認真對設計圖紙和設計的交樁點位進行復核，并根據設計圖紙對尺寸關系以及各樁位坐標進行精確求解，而后精確測放樁位置。當樁位精確放出后，根據工程需要逐一做好標識。

2. 2 樁機的就位

在對施工場地中的表層土質進行試壓后，以確保其可以承載靜壓機械的施工以及在移動的過程中不會出現沉陷，而對部分的軟土層可以采用鋪墊整塊鋼板以及事先進行換填處理作業兩種方式解決沉陷問題。在樁機進入工地后，檢測樁機的儀表、設備能否正常、安全地運轉。一切檢查正常后，根據打樁順序，移動并調整樁機調平、對位、調直。

2. 3 對管樁進行驗收，放置，吊運及插樁

2.3.1 進場驗收。在管樁進場后，需按規范對管樁的長度、樁徑、外觀、樁身彎曲度、壁厚、樁身強度、樁端頭板的平整度以及材料標識等各項數據進行驗收，還需審查產品的合格文件證明，嚴把材料的驗收關。對于不能滿足設計和施工規范的，或等級打不到要求的管樁，一定要清退出場。

2.3.2 放置。管樁在現場的放置場地應該平整，可以利用軟墊或木墊以二點法對管樁進行相應的支墊，并保證支撐點在需要同一平面上。需要注意的是，管樁放置在場內時，不能超過4層。當管樁準備施工就位時，應該單層放置并設支墊。管樁在堆放時要按照型號、規格分類進行堆放，以免施工調運的過程中發生差錯。

2.3.3 吊運及插樁。管樁吊運時需要平穩輕放，以免其受振動和沖撞。在管樁吊起后，慢慢地將樁的一端插入到樁帽中，等管樁在樁機的夾樁箱內就位、扶正后，根據需要來焊接樁尖。接著將管樁插入土層至0.5～1.0m 后，用兩臺經緯儀雙向對樁的垂直度進行控制。利用樁機導架的旋轉、滑動進行管樁的調整，以確保其位置以及垂直度都符合要求。

2.4 壓樁

在壓樁前，為了降低擠土效應，要根據實際情況合理地安排順序，并按照壓樁的順序進行施工。應根據土質情況選擇合理的壓樁速度，在開始壓樁階段，速度不宜過快，并且觀察樁身的位移和偏移情況，并對其進行記錄。

2.5 接樁

在第一個管樁的樁頭距離地面半米至一米的時候，要停止繼續壓樁并進行接樁工作。先要將管樁對接兩頭的污泥以及浮銹用鋼絲刷清理干凈，然后進行樁身對接并焊接。焊接后冷卻一段時間后，刷上一層防腐的瀝青，然后繼續壓樁。多管樁只需重復上述工藝即可。

2.6 送樁與截樁

樁頂設計的標準高度低于地面時，還須送樁。對送樁器的選用要與樁是尺寸互相匹配并其強度與剛度都要達標。同時還應標出送樁器最后一米的位置線，并記錄下其最終的壓力值。當管樁未能送到設計的樁頂標高時，需要進行截樁。截樁時必須采用截樁器，不能用大錘對樁進行橫向敲擊和沖撞。

2.7 連接管樁與承臺

將管樁伸入到承臺內的規定深度，完成基礎混凝土的墊層后并將管樁內積水排出。然后將圓形鋼板用吊筋下放，并與承臺一起澆筑混凝土來增強樁頭受力。同時將樁頭板焊接接入承臺后驚醒綁扎作業。

3 常見的質量問題及預防措施

3.1 樁頂位移和樁身傾斜

3.1.1 打樁的順序不當，會引起樁頂的偏移。預防措施：必須嚴格地按規定順序進行打樁，同時還應堅持：先深而后淺，先長而后短的原則。應從中心開始，向四周進行或者由一側開始，向單一方向進行施打。需要合理地安排工序，要避免開挖基坑與打樁期間同時進行。

3.1.2 遇到其他障礙物如孤石，向一邊擠樁。預防措施：在施工前對地下的障礙物和硬土層需探明，較淺的可以進行挖除，深的可以用鉆將其鉆透。

3.1.3 接樁形成折線。預防措施：接樁時應用吊線找直，其垂直度的誤差小于0.5%。

3.1.4 開始沉樁或樁身未穩時就進行施打。預防措施：之前需要穩樁，并在初打時應徐徐將樁打入。使樁身下沉至一定的深度并對垂直度校正后再正常進行施打。

3.2 樁頂破碎及樁身斷裂

3.2.1 搬運、吊裝和放置的過程中損壞。預防措施：樁應該輕起輕放，避免其受到碰撞、滾落和振動。

3.2.2 樁錘的選用不當，重容易損壞樁頂，輕容易造成疲勞斷裂。預防措施：選擇樁錘的時候應該根據樁的尺寸、形狀、入土長度、重量、土質以及結構形式等條件選擇合適的樁錘。

3.2.3 樁帽的尺寸不合適。預防措施：樁帽應為圓筒形，其空隙不宜過大。

3.2.4 打樁時樁墊作用不足。預防措施：樁墊的厚度不應小于12cm。

4 結語

PHC樁采用高性能的混凝土和先張預應力的技術，令其具有很高的強度、良好的抗彎性能、穿透能力強、耐施打、質量穩定、單位承載力的價格便宜、施工速度快和生產周期短等優點。因此，PHC樁具有良好的發展前景。

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