高層建筑施工中預(yù)應(yīng)力管樁地基處理技術(shù)要點(diǎn)分析

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預(yù)應(yīng)力管樁具有質(zhì)量良好、承載力強(qiáng)、施工速度快以及無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用目前的高層建筑地基處理施工中，在確保建筑施工質(zhì)量的同時(shí)，有效擴(kuò)張了建筑空間。

1 高層建筑施工中預(yù)應(yīng)力管樁概述

隨著現(xiàn)代建筑施工技術(shù)的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力管樁不斷應(yīng)用于建筑工程施工中，尤其是高層建筑的施工中，目前預(yù)應(yīng)力管樁已成為現(xiàn)代化基礎(chǔ)工程的核心技術(shù)。預(yù)應(yīng)力管樁即是預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，主要包括后張法預(yù)應(yīng)力管樁和先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。先張法預(yù)壓應(yīng)力管樁施工技術(shù)主要利用施工期間通過(guò)先張法預(yù)應(yīng)力施工為主體，直接通過(guò)離心成型的措施來(lái)做輔助，達(dá)到空心筒施工效果的施工標(biāo)準(zhǔn)和模式。在先張法預(yù)壓應(yīng)力管樁施工過(guò)程中，大多直接通過(guò)端頭結(jié)構(gòu)以及樁體結(jié)構(gòu)形式所組合而成的，為一種綜合性質(zhì)的鋼套模式。在高層建筑施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁具有保持施工現(xiàn)場(chǎng)整潔、技術(shù)含量高以及施工簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì)，然而值得注意的是預(yù)應(yīng)力管樁在施工過(guò)程中會(huì)對(duì)于周邊環(huán)境造成一定的影響。預(yù)應(yīng)力管樁在建筑工程中的使用，有效解決了建筑工程施工中存在的各種難題，推動(dòng)了我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展。

2 高層建筑施工預(yù)應(yīng)力管樁地基處理技術(shù)常見(jiàn)問(wèn)題及其處理措施

2．1 樁頂位移及其處理措施

在預(yù)應(yīng)力管樁施工的沉樁過(guò)程中，容易出現(xiàn)頂撞位移，相鄰的樁產(chǎn)生橫向位移或樁上升現(xiàn)象。在預(yù)應(yīng)力管樁施工工程中，由于樁數(shù)較多，施工土層較為飽和密實(shí)，兩樁之間的樁間距相對(duì)較小，加上不正確的壓樁順序，使得在沉樁過(guò)程中出現(xiàn)樁頂位移。同時(shí)，在沉樁施工過(guò)程中，土被擠到極限密度而向上隆起，使得相鄰樁一起被涌起。在軟土地進(jìn)行沉樁施工過(guò)程中，沉樁引起的空隙壓力會(huì)將相鄰的樁推向一側(cè)或涌起，從而使得沉樁施工出現(xiàn)樁頂位移。此外，在沉樁施工過(guò)程中樁位放線不準(zhǔn)、施工中樁位標(biāo)志丟失或擠壓偏離、現(xiàn)場(chǎng)沉樁施工人員隨意定位、不合理的行車(chē)路線以及不正確的土方開(kāi)挖方法和順序等都會(huì)導(dǎo)致沉樁施工過(guò)程中出現(xiàn)樁頂位移。

為了有效避免在沉樁施工過(guò)程中出現(xiàn)樁頂位移現(xiàn)象，沉樁施工過(guò)程中嚴(yán)禁開(kāi)挖樁基，在沉樁施工完成后兩周左右才能開(kāi)展開(kāi)挖施工。在基坑的開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)采取相關(guān)排水措施，同時(shí)留置邊坡，嚴(yán)禁將開(kāi)挖土方放置在基坑旁，避免基坑由于受堆放土方的壓力而坍塌。在開(kāi)挖較深基坑時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取分層開(kāi)挖模式。此外，還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)來(lái)放好樁位，同時(shí)在樁位旁邊設(shè)置明顯的標(biāo)志，并科學(xué)制定樁基行車(chē)路線。

2．2 沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求及其處理措施

沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求是高層建筑施工預(yù)應(yīng)力管樁地基處理技術(shù)常見(jiàn)問(wèn)題。在沉樁設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)將最終貫入度和最終標(biāo)高作為沉樁施工的最終控制標(biāo)準(zhǔn)。然而，在沉樁施工過(guò)程中，通常采用一種控制標(biāo)準(zhǔn)為主，另一種標(biāo)準(zhǔn)只作為參考，使得沉樁施工達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，在預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計(jì)過(guò)程中，勘探點(diǎn)數(shù)量較少，勘探資料粗略，使得考慮持力層不全面或選擇樁尖標(biāo)高出現(xiàn)錯(cuò)誤，一些設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)甚至過(guò)嚴(yán)，超過(guò)目前施工機(jī)械能力或樁身砼強(qiáng)度。在沉樁施工過(guò)程中，樁機(jī)及配重不合理，使樁沉不到控制標(biāo)高要求或是樁沉過(guò)設(shè)計(jì)控制標(biāo)高要求，一些樁在沉樁過(guò)程中出現(xiàn)打斷樁身現(xiàn)象，使得樁無(wú)法繼續(xù)打入。對(duì)此，在預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)全面勘測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，必要時(shí)可以進(jìn)行補(bǔ)勘，選擇正確的持力層或標(biāo)高，在打樁過(guò)程中注重觀察樁身變化，避免出現(xiàn)樁身斷裂。

2．3 樁身斷裂及其處理措施

在沉樁施工過(guò)程中，樁身一旦突然出現(xiàn)傾斜錯(cuò)位，在樁尖處土質(zhì)條件并未發(fā)生變化時(shí)，逐漸增加或突然增大貫入度，會(huì)使得樁身出現(xiàn)回彈，可能導(dǎo)致樁身發(fā)生斷裂。在沉樁施工過(guò)程中，樁身出現(xiàn)較大彎曲，會(huì)使得樁身受到的集中荷載作用超出樁身最大承受抗彎度而使得樁身出現(xiàn)斷裂。樁身所受壓力超過(guò)混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)，會(huì)使得混凝土發(fā)生破碎，而導(dǎo)致樁身出現(xiàn)斷裂。同時(shí)在堆放、起吊以及運(yùn)輸樁的過(guò)程中，不合理的操作也會(huì)導(dǎo)致樁身出現(xiàn)裂紋或斷裂。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定及操作規(guī)程開(kāi)展樁的堆放、起吊以及運(yùn)輸作業(yè)。在進(jìn)行沉樁施工前，應(yīng)當(dāng)及時(shí)清除地下障礙物，嚴(yán)格控制樁的細(xì)長(zhǎng)比，將其控制在30以?xún)?nèi)。在初沉樁時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)樁身出現(xiàn)不垂直現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)對(duì)樁身進(jìn)行及時(shí)糾正，當(dāng)樁打入一定深度后才發(fā)生樁身嚴(yán)重傾斜現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)盡量避免采用移動(dòng)樁架的方式進(jìn)行樁身糾正。在進(jìn)行接樁施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保上下兩節(jié)樁處于同一軸線，在焊接完成后應(yīng)當(dāng)確保焊接處超過(guò)5分鐘的自然冷卻，方可進(jìn)行沉樁施工。上下樁焊接完畢后在自然條件下冷卻5分鐘以上方可沉樁。

2．4 樁身傾斜及其處理措施

在預(yù)應(yīng)力管樁施工過(guò)程中，由于施工場(chǎng)地不平整、存在較大坡度或施工場(chǎng)地地表承載力無(wú)法滿足基本要求，使得樁機(jī)出現(xiàn)傾斜，導(dǎo)致沉樁過(guò)程中出現(xiàn)樁身傾斜。同時(shí)，在穩(wěn)樁過(guò)程中樁并未垂直，送樁器、樁帽、樁三者并未在一條直線上，也會(huì)導(dǎo)致樁身出現(xiàn)傾斜。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)注重施工場(chǎng)地的平整工作，在不平整場(chǎng)地進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管樁施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)在打樁機(jī)行走路線加墊木等物，確保打樁機(jī)底盤(pán)保持水平。在較軟場(chǎng)地開(kāi)展預(yù)應(yīng)力管樁施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行換土回填，卻確保場(chǎng)地回填壓實(shí)度在0．94以上，確保樁機(jī)在行走過(guò)程中不出現(xiàn)沉陷，從而確保樁身不出現(xiàn)傾斜。

2．5 接樁處開(kāi)裂及其處理措施

在對(duì)接樁處進(jìn)行焊接連接時(shí)，未清理干凈連接處表面雜物、樁端不平整會(huì)使得接樁處出現(xiàn)開(kāi)裂。同時(shí)，焊縫不連續(xù)、不飽滿、焊肉中夾有焊渣等雜物以及焊接完成后停頓時(shí)間較短等也會(huì)導(dǎo)致接樁處出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。在接樁過(guò)程中，兩樁并未處于同一直線，接樁處發(fā)生曲折，使得接樁處在壓樁過(guò)程中局部產(chǎn)生集中應(yīng)力而出現(xiàn)開(kāi)裂。對(duì)此，在進(jìn)行接樁施工前，應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)兩樁連接處相關(guān)部件進(jìn)行清理，在接樁過(guò)程中確保兩節(jié)樁處于同一軸線上，同時(shí)確保焊接預(yù)埋件平整服貼，避免兩樁接樁處出現(xiàn)開(kāi)裂。

3 結(jié)語(yǔ)

在預(yù)應(yīng)力管樁施工過(guò)程中，通常會(huì)出現(xiàn)樁頂位移、沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、樁身斷裂、樁身傾斜以及接樁處開(kāi)裂等問(wèn)題，直接影響預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量。對(duì)此，在開(kāi)展預(yù)應(yīng)力管樁施工過(guò)程中，必須要針對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁施工實(shí)際情況，科學(xué)分析故障原因，并及時(shí)采取相關(guān)措施，避免預(yù)應(yīng)力管樁施工出現(xiàn)安全隱患。

［1］王永杰．高層建筑施工中預(yù)應(yīng)力管樁地基處理技術(shù)要點(diǎn)分析［J］．商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展，2014，(7):28-28．

［2］何云．關(guān)于靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量控制探討［J］．城市建設(shè)理論研究(電子版)，2013，(16)．

［3］齊森．建筑工程地基處理中預(yù)應(yīng)力管樁的運(yùn)用探討［J］．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，(17):231-231，232．

［4］李炘彤，許發(fā)明．預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基處理應(yīng)用技術(shù)問(wèn)題的探討［J］．廣東公路交通，2012，(3):80-85．