建筑工程地基處理中預應力管樁的運用探討

摘 要：隨著社會的發展和經濟的飛躍，建筑工程的數量和規模呈現出了與日俱增的態勢。文章提出采用預應力管樁地基處理技術對橋頭路堤、涵洞通道基底臺背、高填方路段進行了地基處理，結合預應力管樁在某建筑工地工程復合地基處理中的應用，對其施工技術質量控制標準進行了探討。

關鍵詞：預應力管樁；建筑工程；地基處理

1 預應力管樁施工技術

對于預應力管樁，它具有工期短、質量可靠、管理方便、造價低等特點，在高層建筑工程中的應用十分廣泛。作為橋梁等建筑工程的重要基礎之一，預應力混凝土管樁的施工的質量直接關系著建筑工程中建筑結構的堅固程度和使用安全性。但由于在實際施工過程中，管樁基礎的施工都是在地下進行作業和施工，相對于地上工程來講，管樁基礎的施工具有較強的隱蔽性和技術性，容易存在偷工減料的行為。因此，必須相當嚴格地對管樁基礎的施工過程進行監督，只有如此，才能保證建筑工程的施工質量。在預應力管樁的施工前和施工過程中，對其進行嚴格的質量監理，能夠極大地保證工程的質量安全。

預應力混凝土管樁與其他樁型相比，有著其自身特有的特點。其主要表現在空心、多節接樁、樁頭與樁身材質不同等。其管樁單樁承載力高，樁端承載力可比原狀土提高80%～100%；樁運輸吊裝方便，接樁快速；樁長度不受施工機械的限制，可任意接長；設計選用范圍廣，單載承載力可從600KN到4500KN，既適用于多層建筑，也可用于50層以下的高層建筑；樁身耐打，穿透力強，抗裂性好，可穿透5～6cm后的密實砂夾層；造價低廉，其單位承載力價格僅為鋼樁的1/3～2/3，并節省鋼材。但也容易出現一些樁身質量問題，如裂隙及斷裂、接樁不良、樁身局部破碎、法蘭脫落等，同時存在著施工機械設備投資大，打樁時振動、噪聲大等問題。

由于預應力砼管樁位于整個工程的最底部，處于深埋于地下的位置，從分類上講，屬于隱蔽性工程；從受力方面考慮，由于地理位置的基礎性，其在結構中起到承受上部荷載的傳遞作用，因此，其質量的好壞將直接影響到上部主體的使用情況和安全性。進而，如何實現對建筑施工中的地基的質量和安全性、可靠性進行一定的控制，使得預應力砼管樁的各項性能指標都可以達到工程質量的相關要求，在建筑施工整體的安全性評價中起著相當重要的作用。

1.1 預應力管樁施工方法與施工流程

預應力管樁施工采用靜壓法或錘擊法。對于預應力管樁的施工工程，這是一個極其復雜的過程，具體的施工過程如下所示：清表整平樁位放樣→機械就位→使用經緯儀對垂直度進行一定的調整→對第一節樁進行施工操作→對第二節樁進行起吊作業→用電焊進行接樁操作→對焊接質量進行檢查，對垂直度進行標定→對第二節樁進行施工→對之前的工藝進行簡單重復，直至達到設計標高→ 對整個樁的質量進行檢查→制作管樁托板模板，并對其進行安裝→對托板鋼筋進行綁扎、對混凝土施行現場澆筑、養護→報驗。

1.2 管樁施工技術

1.2.1 樁位放樣過程：樁位的放樣必須嚴格根據設計文件以及現場技術交底所確定的坐標控制點和水準點進行，操作過程中，通常會采用全站儀或者經緯儀對樁位進行確定，并做出樁位圓形標記，圓心位置用小木樁標記，在施工過程中對其加以保護。

1.2.2 壓樁過程：樁機就位，將樁機移動到之前確定好的目標樁位點，將樁機調平，使其穩定同時保持垂直狀態。用鋼絲繩綁住樁身單點起吊，仔細操作，使其移入樁機，然后將樁機調平，并移動樁機使其對中，同時利用經緯儀對垂直度實行相應的核查，使入土垂直度保持在1%的范圍以內，將壓樁裝置開啟，便開始進行壓樁操作，并將壓樁時間和各壓力表讀數記錄下來，過程中要保持連續壓樁，壓樁速度要控制在1m/min。

在壓樁過程當中，要做的是隨時關注壓樁壓力、壓入深度的變化情況，對其參數進行核查。當壓力表的讀數突然的上升或下降時，應該停止機器，并參考相關的地質資料對其進行細致入微的分析，檢查是否有接觸到障礙物或者出現斷樁等異常的情況，在設計中若對壓樁的壓力有要求時，壓力的偏差應控制在±5%的范圍以內。

1.2.3 對垂直度的相應控制：首先架設經緯儀，具體的方向是在樁機正面和側面按90°正交方向，在整個過程中對下樁垂直度、整樁垂直度進行監控，使其的偏差不得大于1/200L。

1.2.4 送樁過程：在進行沉樁操作之前，應用水準儀對地面的標高施行控制，在送樁桿上打上相應的記號，并在送樁的過程當中對其進行實時的監測。在送樁器與樁之間應有一定的材料，如加設具有彈性的襯墊，在此，相關規定對襯墊也做了一定的規范，如厚度均勻，且經過錘擊壓實操作之后的厚度不應小于120mm，壓樁的過程中不時地對襯墊進行檢查，并做到及時的換新與補充。

1.2.5 壓樁終止過程：在沉樁達到要求的高程之后，一定要使該狀態維持長達10min的時間，并且每分鐘的沉降值不得超過2mm。后方才能結束送樁；每根樁宜一次性連續壓到底，接樁送樁應連續進行，將每次的間隔停歇時間進行一定程度的縮減。

1.2.6 樁帽施工過程：待管樁施工一定段落后，能夠提供樁帽施工工作面時，開始進行樁帽施工工作。在樁頭位置地面以下按樁帽設計尺寸對土模進行開挖操作，按照相關的規范進行綁扎、焊接鋼筋的操作。在澆注混凝土之前，應當先對基坑進行一定的清潔工作，將其清理干凈，之后用噴水的方式將樁的內壁基坑的底部潤濕，并開始對混凝土施行澆筑作業。在澆注的過程當中，對于每一個振搗部位，應當以實現混凝土的密實為目標。在振搗的過程當中，施工人員應切實的注意避免振動器與鋼筋、坑壁發生碰撞等情況的發生。混凝土澆注完畢后應對樁帽進行及時的養護。

2 預應力管樁施工質量控制

2.1 預應力管樁質量標準

任何一項施工都有其相對應的規范與標準。預應力管樁施工質量標準見表1。

表1 預應力管樁施工質量標準

2.2 質量通病及預控對策

預應力管樁在施工中受成樁工藝、機械設備、地質條件、施工水平等眾多因素或者單一因素的影響會出現很多不同的質量問題，如樁身斷裂、樁頂碎裂、樁頂位移、樁身傾斜等嚴重影響施工質量的問題。該建筑工程施工中出現的預應力管樁施工質量通病及預控對策見表2所示。

3 結束語

總之，每一處預應力砼管樁的施工質量是否安全、符合要求，往往需要一個系統、綜合的評價，而對于質量結果的評價，除了要結合施工過程的控制情況、現場的檢查監督情況進行紅綜合評判外，其中最為重要的，還是要依靠科學的檢驗檢測方法。只過經過了嚴謹、細密的科學檢測且在確認質量合格無誤后，方可進行后續上部結構施工。對建筑工程地基處理中預應力樁的預控，可以使得施工工地的工后沉降得到大幅度的減少，使得施工工地拼接施工得到更好的結合。結合多次現場的施工經驗總結，預應力管樁施工具有很多優良的特點，如施工工藝可靠、質量容易控制、便捷快速、環保效果顯著、綜合經濟指標合理等，適合應用在建筑施工當中用以保證施工工程的安全性。

參考文獻

[1]曹偉，徐偉.預應力混凝土管樁施工的質量通病及防治措施[J].建筑，2010（13）.

[2]李春勇.建筑工程基礎預應力管樁施工研究[J].中國房地產業，2011（8）.