道路工程中預應力管樁施工方法的探討

張祖勤

摘要：預應力管樁的施工主要采用的是預應力技術、離心成型技術和蒸汽養護的方法進行空心圓柱的混凝土預制樁，是一種新型的施工工藝。這種預應力管樁具有質量良好、施工方便和造價低廉等諸多優點，被很多施工單位廣泛采用。特別是在一些城鎮化速度比較高的地區預應力管樁在建筑中占據著主導地位，所以對預應力的混凝土管樁的質量控制具有非常重要的指導意義。

關鍵詞：建筑工程、施工方法、預應力管樁

Abstract: The construction of prestressed pipe is mainly used in pre-stressed technology, centrifugal molding technology and steam curing methods hollow cylinder precast concrete piles, is a new construction technology. This prestressed pipe with good quality, convenience and low cost construction and many other advantages, widely used by many construction units. Urbanization, especially in some areas of relatively high speed in the construction of prestressed pipe dominated, so the prestressed concrete pipe quality control has a very important significance.Keywords: construction, construction methods, prestressed pipe

中圖分類號：TQ639.2文獻標識碼：A文章編號：

一、前言

預應力管樁一般是利用預應力的離心成型而形成的環形截面管樁。目前我國采用最廣泛的預應力管樁是高強度混凝土管樁。這種管樁按照自身的抗彎矩性能分為A型、B型、AB型和C型，其主要采用的施工方法通常是采樣法和錘擊的方法。因為這種施工材質和方法具有能夠保護環境和施工隊周邊影響比較小，除此之外，預應力管樁這種施工用具可以極大地提高建筑的承壓能力，能夠有效地轉移和分解單方面大量的承壓力，從而能夠在很大的程度上提高施工工體的穩定性，所以被得到了廣泛的使用和推廣。

二、建筑工程預應力管樁的特點

預應力管樁在工程建筑施工的過程中具有非常強的穿透能力和承載能力，而且在施工的過程中對周圍環境帶來的影響非常小，主要表現在施工噪聲小、基本不產生震動和較小的污染程度，保證了工地周邊人們的日常生活不受到影響。這種管樁在施工運輸方面也十分方便，吊裝十分靈活輕便，能夠極大地提高施工生產效率。預應力管樁平時最主要的問題是可能會產生擠土現象，這種現象產生的最主要原因就是應力性管樁在施工中不符合實際的施工要求或者沒有按照施工程序進行施工，還有一些情況是因為預應力管樁的數量過多導致了壓下速度過大，整體密度過高也會引起擠土現象的發生。雖然擠土能夠給預應力管樁帶來極大的管身的側面摩擦力以提高單樁的承載能力，但是這也導致了預應力管樁在下沉時候的困難從而造成了整個樁體的上浮，最終減小了預應力管樁的整體承載力。為了能夠降低這種效應的影響，可以通過減少施工工程中的停歇時間來完成，這個時間段越長就會產生越大的摩擦阻力，對后續沉樁的困難就會逐漸減小。

三、預應力管樁施工控制要點分析

在進行設置預應力管樁的施工地要符合工程建設的整體條件，施工之前要做好各級建筑物中的障礙清除和場地的整體平整，以實現良好的排水效果，使得在沉樁的過程中以符合原定設計的承載能力，當施工的土質比較松軟的時候就應該采用砂石和爐渣進行壓實以提高土地承載力，保證最低承載力不低于80KN/㎡。在進行施工之前要選擇適當的施工裝備，在使用裝備的同時要注意對設備的檢修，在樁機的重量控制也要有比較嚴格的要求，這部分的重量一般要大于承壓樁壓力一倍以上左右。

在沉樁的過程中要合理安排好沉樁的順序，在進行沉樁的過程中要按照疏密程度和樁的長短和大小進行分次序施工，在施工的同時還要結合實際的施工條件和施工環境以及周邊管線的位置進行及時地調整，兼顧好各個方面的施工關系，制定出比較合理的沉樁順序。

在進行預應力管樁的養護過程中要時刻注意每天的氣溫的變化，當采用以蒸汽動力為主要動力進行管樁養護時，在沉樁的過程中的養護期不得低于一個月，養護周期咬合設計的周期相符合，樁身的混凝土表溫應始終保持小于20攝氏度。在使用抱壓的方式進行沉樁的過程中要注意盡量避開沉樁兩側合縫的位置，同時要做到盡量防止抱壓的壓力過大而產生樁身橫向變化的問題，當沉樁過程中預應力管樁發生傾斜的時候應該對預應力管樁采用移動樁架的方式進行管樁糾偏，在糾偏的過程中要盡量做到將樁身拔出，在拔出之后進行故障排除，之后再進行沉樁或者采用其他的方式進行補救。

四、施工質量控制方法與措施

進行預應力管樁沉樁的具體施工工藝流程如下現場定位放線→樁機組裝就位→首節樁起吊就位→復核調整樁位→樁端入土→初步加壓→檢查校正樁身垂直度→正式沉樁→觀測校正樁身垂直度→壓至樁頂距地面0.5-1.0m時，再吊入上一節樁就位→接樁→繼續沉樁→送至設計標高→沉樁移機到下一根樁位。工藝流程見下圖1 預應力管樁打樁的施工工藝流程。

圖1 預應力管樁打樁的施工工藝流程

在進行管樁測量放線的過程中負責測量的工作人員要通過控制網絡進行樁位的準確確定，整個施工的過程要進行全方位的復核，在施工的同時要做好施工記錄，在工程竣工后要做好檔案的整理和歸檔工作。沉樁樁位的測量要通過以下幾個工作步驟進行施工：測量人員要根據設計圖紙的具體要求樁位做出各類需要的數據，同時要將得出的計算結果交給施工測量人員和操作工作人員進行復核審查。工作人員要在施工過程中對控制點和和樁位進行準確的定位以得出準確的放樣數據，根據放樣的數據和實際測量的結果參數進行仔細的核對，然后再進行復核，在復核無誤后進行放樣。在測量儀上進行控制方位測定，利用前后的視點對零度線進行調整，同時利用極坐標的計算方法對樁位的數據進行相對準確的放樣，在工作人員放樣工作完成后利用測量儀器進行復核，對復核的數據核對無誤后進行施工。在放樣工作結束后，在工程樁設立的位置中心點畫出圓圈用來插樁和對中。

管樁在進場堆放的過程中要做到管樁堆的平整和穩定，堆放的具體層數盡量小于五層，堆放的下部支撐墊木主要采用兩點支撐的方法進行支撐，在兩端五分之一的地方設置支撐點，在三分之一支點應該在兩端四分之一長度和中點處設置管樁支撐點。每層管樁的支撐點要保持在同一個平面上，每個墊木要保持在同一個垂直面上。在預應力管樁吊起的過程中要做到管樁固定在樁機上，起吊時要將管樁固定好，起吊的位置要符合力學管理要求，在距離管樁頂部半米處設置吊點，在管樁和吊索之間要設置襯墊，兩者之間的夾角要大于45度。

一般在管樁架設的過程中要將起重臂和吊鉤將管樁運送到樁機夾具中，通過該設備的液壓系統和樁身直徑一致的夾具固定好。對于第一個進行移動的預應力樁機通常是采用移動的樁機，在管樁的中點處和標志點進行對應，在管樁一段完成埋入之后要做到管樁的校對，主要需要對管樁的垂直度進行對正，然后進行沉樁。

在分段接樁的焊接板連接采用焊接連接，每一個管樁和上一個管樁施壓距離半米到一米時要吊起上一個樁結，同時要做好和下一個管樁的垂直對接工作，在確定復核無誤后進行焊接，在焊接的過程中要注意每項工作都要符合設計的要求，在管樁焊接部分冷卻之后繼續進行沉樁，將這一施工方法一直進行直到整個樁固定工作完成。

在進行沉樁的過程中要注意管樁的很多工作需要的參數，比如進入土壤的深度、管樁的長度以及每個關鍵點的埋入深度、豎直位置的管樁和地面的垂直度、管樁的接樁長度以及最終頂端高度的壓力值和灌入程度等實際施工的工作參數，在對這些工作參數進行審核無誤之后才可以進行預應力管樁的沉樁工作，當需要使用送樁設備進行沉樁的過程中要保證管樁的高度能夠保證管樁樁身高于樁機，同時能夠保證可以順利移動到下一個沉樁的樁位，詳見表1預應力管樁施工質量控制要點。

表1：預應力管樁施工質量控制要點

主控

環節 擬采取的控制措施要點

PHC管樁驗收 ①管樁長度：用鋼卷尺測量，精確到1mm；②外徑：用卡尺或鋼直尺在同一斷面測定相互垂直的兩直徑，取平均值，精確至1mm；③壁厚：用卡尺或鋼直尺在同一斷面相互垂直的兩直徑上測定四處壁厚，取平均值，精確至1mm；④樁端部傾斜：將直角靠尺一邊緊靠樁身，另一邊與端板緊靠，測量其最大間隙處，精確至1mm；⑤樁身彎曲度：將拉線緊靠樁的兩端部，用鋼尺測量其彎曲處的最大間隙，精確至1mm；⑥保護層厚度：用深度游標卡尺測管樁的中部同一圓周的二處不同部位，精確至0.1mm；⑦漏漿長度：用鋼卷尺測量，精確至1mm；⑧漏漿深度：用深度游標卡尺測量，精確至0.1mm；⑨裂縫寬度：用20倍放大鏡測量，精確至0.01mm；⑩抗壓強度、抗彎性能：檢查產品合格證。

測量

定位 ①項目部開工前請甲方提供區域內的控制點資料及明確現場控制點具體位置，并及時辦理雙方交接手續。②根據甲方提供的控制點，施放軸線和樁位，每個樁點插短鋼筋，撒放白灰做成明顯標記，到樁機就位后再進行復測。③測量定位、放線、復核工作由專人負責，對測量儀器定期檢查，做好測量定位放線的原始資料，形成的定位、放線測量成果資料用書面形式報監理和甲方復核檢查。④項目部成立專門的放線作業隊，以保證施工順暢和放線質量。

樁身

垂直度 ①壓樁時主機手和地面操作人員必須經常觀察樁身的垂直度，發現傾斜必須及時調整；②垂直方向放置兩臺經緯儀，便于控制垂直度，經緯儀應設在不受打樁影響處；③最下節管樁入土50～80cm時停止壓樁，調整垂直度后方可繼續壓樁，不允許只圖施工速度一次送到位；④購置大功率照明燈，以滿足夜間施工的要求。

樁位

偏移 ①沉樁完畢后放線人員要經常復核樁位，觀察是否偏移，如發現偏移則立即找出原因并采取相應措施；②合理確定樁機施工路線，減少擠土效應給已下沉到位管樁帶來負面影響；③樁位排布過密則必須跳打；④一旦遇到較小障礙，影響樁的偏位，就把樁拔出重插，并在偏位的一側塞墊木板等糾正，如遇大的混凝土、石塊等，應進行清除，或同設計等單位商量，改變樁的位置，再行施工；⑤本工程大多數樁位都需要送樁，用送樁器送樁時不許加樁墊，以保證壓力的有效傳遞，避免受力不均導致偏位。

接長

焊接 ①選用經驗豐富、水平高的焊工進行操作；②采用優質焊芯，進貨時必須保證焊芯質量；③焊接方法采用CO2氣體保護焊，以保證焊接質量；焊接前，樁頭埋設鐵件必須除銹，露出金屬光澤；④焊接時兩個焊工同時先對稱焊接4～8個焊點用以定位，然后對稱分層焊接，要求焊縫飽滿,并采取措施減少焊接變形；⑤焊接完畢不能立即沉樁，必須待焊口自然冷卻后方可繼續沉樁，以免焊口碰到地表水淬火發脆，導致開裂；⑥焊接過程必須連續流暢，整個過程不得超過40分鐘，以免樁周土體回彈，導致沉樁困難。

樁頂

標高 ①合理確定最佳施工流水路線，采用先長樁后短樁、先中心后外圍或對稱的施工順序和區域跳打的施工原則和施工方法，另外，根據施工的實際情況調整打樁速率，以減少擠土效應；②送樁時考慮樁身回彈，可在原設計樁頂標高基礎上，超送2－3cm。

其他預防控制措施 ①定期對設備、工器具和儀器進行檢查更新,并且定期進行計量更新,保證設備、工器具和儀器的完好性、可靠性和精確度.②裝置性材料進行抽檢、專檢相結合,從項目部到施工隊層層把關,對不合格的產品及時更換或退貨,嚴禁在施工中使用. ③冬季施工焊接時必須做好遮風擋雨措施，以保證接樁質量。

五、結束語

綜上所述，在道路工程施工過程中預應力管樁的使用具有很多的實用優點，應該在施工領域中大力推廣，同時要在現有的施工基礎上對原有的技術進行改進和創新，這才能使得預應力管樁適應不同的地質和施工環境，從而提高工程的質量，隨著預應力管樁的廣泛應用和發展。在預應力管樁的研究不斷進步和工程實踐的積累過程中預應力管樁的使用技術必然得到較大的太高。

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