靜壓預應力混凝土灌注施工技術之淺見

曾思鵬

廈門勤奮建設工程監理有限公司（361000）

靜壓預應力混凝土灌注施工技術之淺見

曾思鵬

廈門勤奮建設工程監理有限公司（361000）

探討靜壓預應力混凝土灌注樁承受力度的計算方式，針對不同型號管樁單樁的承受力度給出了不同的設計承受值。以某一辦公樓樁基工程為案例分析，結果顯示靜壓預應力混凝土管樁，在軟塑較弱的地基以及流塑較弱地基處理方面，具有非常良好的適應性，同一狀況之下，應用靜壓預應力混凝土灌注樁，可為樁基工程節約20%左右的造價成本，施工周期至少可縮短一個月。

靜壓預應力混凝土灌注樁；施工技術；軟弱地基承受力

1　適用特點與地層

靜壓預應力混凝土灌注樁，也可簡稱PHC管樁，主要是依靠靜壓樁機的配重、質量，應用全液壓夾持樁身，向下施加壓力，以此來處理土層樁端阻力、摩阻力，從而把靜壓預應力混凝土灌注樁壓入到所設計的標高位置，使得管樁施工可與工程所要求的樁基承受力相一致。因為靜壓預應力混凝土灌注樁施工周期短、適應性良好，從而被廣泛應用于不同構筑物工程當中，比如公共建筑、高層建筑、民用建筑等等。

1.1適用于地層

按照選進行的技術經濟指標，以及項目施工質量要求，靜壓預應力混凝土灌注樁不適用于堅硬隔層、較多障礙物、松軟地層變為硬質土層當中。靜壓預應力混凝土灌注樁主要適用于軟塑較弱的地基以及流塑較弱地基當中，持力層多維砂層、黏土層、強風化巖層、深埋基巖、風化殘積厚土層當中。按照樁基周圍的土質狀況，如果樁基周圍有良好的土質，樁端土標值可適當取低值，反之如果樁周圍的土質情況較差，則樁端土標值可取高些。

1.2適用優勢

第一，靜壓預應力混凝土灌注樁的型號規格較為齊全，且承受范圍也比較廣，樁管厚度各不相同，其直徑為300～600mm左右，靜壓預應力混凝土灌注樁所設計的承受力值可以實現4500kN以上。

第二，管樁具有優良的抗彎曲、抗裂性能，具有非常高的強度。靜壓預應力混凝土灌注樁強度等級為C80，與一般混凝土管樁相比高出3～4倍的承載力。靜壓預應力混凝土灌注樁所采用的鋼筋，具有較高的強度，其施工工藝優越，其抗裂和抗彎曲效果顯著優于一般混凝土。

第三，施工周期比較一般混凝土而言，至少可縮短30d以上，可取得良好的經濟效益。

第四，可直接對單樁的承受力值，進行驗證。

但是靜壓預應力混凝土灌注樁，在施工過程中，有擠土效應，如果管樁布置比較密集時，則會對地下管線、周邊房屋帶來不利影響，并且靜壓裝機設備所占位置較大，對場地具有較高的承載力要求，一旦施工時，遇到地下較多障礙物，則很容易使得樁身遭受擠壓，進而使得樁身破裂。

2　靜壓預應力混凝土灌注樁承受值設計

F為靜壓預應力混凝土灌注樁橫截面承受值，得出公式F=（Rc-σpc c）·A，公式中Rc表示混凝土管樁的抗壓強度（MPa）；σpc表示混凝土管樁預壓應力（MPa）；A表示樁身橫截面積（mm2）。

Fp表示管樁身結構豎向承受力值，得出公式Fp=AR＇cψc，公式中R＇c表示混凝土軸心抗壓強度值（MPa）；ψc表示工作條件系數，其值取0.50。

管樁身結構所相對的單樁豎向最大承受力設計值為Fa，得出公式Fa=Fp/1.35。管樁單樁由于不同型號規格，其所設計的承受力值也各不一樣，管樁壁厚與外徑不一樣的單樁，混凝土強度也不盡相同，其單樁承受力值的設計方面也不相同。

3　靜壓預應力混凝土灌注樁的施工技術分析

3.1施工工藝步驟

靜壓預應力混凝土灌注樁的施工步驟，如圖1所示。

圖1　靜壓預應力混凝土灌注樁的施工步驟

3.2具體施工流程

1）準備工作。施工前，認真做好靜壓樁設備性能檢查工作，熟悉施工現場周圍建筑物以及地下管線設計的實際狀況，并對其進行保護。此外，在管樁進場、壓樁之前，還要做好管樁檢查和記錄工作，按照具體施工情況，安排好壓樁的先后流程。

2）樁位測量放線。按照樁位設計平面圖以及建筑物紅線點，測量放線施工軸線點，有助于確保建筑物軸線延伸點，而后在軸線點上，將各點進行測量放線。

第一，從重要性和滿意度來看。首先，廁所環境、布局、管理、數量和男女廁比例等方面的重要性感知高，突出“干凈的”、“好找的”、“不臭的”，旅游廁所的實用性、舒適性和方便性成為游客的主要關注點。滿意度上，旅游廁所總體表現一般，游客對標識、管理服務、如廁環境、特殊人群設施四個方面相對比較滿意。

3）壓樁設備。壓樁設備到達現場，就位之后再一次檢查樁位，針對比較普通的地下障礙物，則應用鋼送樁器予以排除，切記不可應用樁段壓入。

4）吊裝。樁機設備就位之后，使用吊車吊起樁于夾持器孔當中，確保樁位與樁尖相對，而后將樁機調平，采用經緯儀控制好樁身的側面垂直度，樁身垂直度偏差切記不可超過1%，樁尖相對偏差切記不可超過20mm。

5）壓樁。當樁段落位之后，且與所要求的垂直度相一致時，方可進行壓樁施工操作。壓樁時，要將各個樁的壓力表、入土深度進行記錄，還要觀察吊線錘、經緯儀的變化狀況，做好樁身垂直度控制工作，如果發現樁身與樁位之間，有偏差的趨勢，則應當立即停止操作，采取相應的對策，防止樁位偏移，然后在重新壓樁施工，直到壓樁操作與設計所規定要求相一致，達到油壓值之后，緩慢卸壓。

6）接樁。使用鋼端板焊接的方式，當樁入土深度與地面距離0.7m的時候，則可將上樁段起吊，將上下節樁的中心線進行稍微的調整，使得上下兩節樁重合在一起，連接位置吻合之后，在出口周邊對應地方焊接6個點，等到上下樁穩固之后，在對其進行分層焊接，焊接層數一定要高于3層，必須清理干凈內層焊渣，方可進行下一層施焊，焊接樁段之時要盡量保持其連續性，焊縫要飽滿，切記不可出現夾渣、漏焊等現象。

7）送樁。使用送樁設備將樁頂送入到與標高相一致的位置，送樁設備的中心線，應當與樁身中心線相一致。

3.3施工流程

多樁承臺施工之時，要考慮到擠土效應，避免承臺中樁尖產生較大的高差，以“先深后淺、自中間向四周”為準則，進行施工操作，將承臺內部的樁施工完成之后，重新測量樁位后方可操作承臺周邊的樁。如若管樁設置比較嚴密，并且管樁與建筑物相鄰，則應當從靠近建筑物一方開始施工，由近向遠，實施壓樁操作。

4　案例分析

本案例中某一辦公樓，樓高20層，其管樁強度為C80，樁長為29cm，規格為PHC-A500-100，總樁數550根，單樁豎向最大承受力則為3600kN，特征值為1870kN，持力層為強風化砂質泥巖，樁端阻力特征值為4500kPa，樁尖與持力層深度為0.6m，采用靜壓預應力混凝土灌注施工技術。

經過靜載試驗分析，結果表明此次工程所使用的樁基與設計承受力值相一致，并同時對3根樁實施了單樁靜載試驗，結果表明單樁加載實現了最大預期荷載3600kN時，停止加載，這3根試驗樁最大承受力值均高出3600kN，其特征值均大于1 870kN。靜壓管樁因為材料耗費低、施工周期短，具有優越的經濟效益，結合工程案例分析，靜壓管樁比較鉆孔灌注樁而言，施工周期至少可縮短兩個月，節約了20%左右的工程造價。

5　總結

綜上，結合工程案例分析，靜壓預應力混凝土灌注樁適用于強風化 巖層、黏土層、風化殘積厚土層的持力層當中，按照工程實際狀況，合理選擇壓樁施工流程，使用相應對策來規避擠土效應所帶來的不利影響。

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