預應力管樁施工技術與運用研究

林 希

（福建建嵐建筑科技有限公司，福建 平潭 350400）

高強度混凝土材質預應力管樁支持規格化加工，成樁難度低、品質高，現場作業工期較短，對周邊環境、現有設施等干擾性較低，很多建筑項目中均有應用。實踐運用的各個作業環節中，施工人員都要做好管控措施，按照設計參數，通過在現場隨時測量，保證管樁作業的精確度，以在建筑項目中發揮此項工藝的價值。

1 平潭跨境電商園公共卡口項目建設條件現狀

1.1 工程概況

卡口項目為總承包建設工程，包含勘察設計、采購、施工。其中，施工部分有臨時便道、土石方、樁基、配套設施，以及本項目施工圖紙上載明的全部機械安設和建設內容。卡口項目建筑用地面積為3 575.51m2，總面積為2 681.69m2，僅為地上1 層，供貨物儲存，單體計容面積達4 489.9m2，層高達8m 以上的部分計容面積按照2 倍確認數值，單體高度為11.3m。建筑主體結構預計使用50 年，內部設置3 個功能分區，整體耐火級別為2 級，建筑上部選用門鋼結構，設計抗震烈度等級是6 度。

1.2 施工條件

（1）規劃用地現場環境。本工程位于平潭臺灣創業園東側，臨近多條道路，對外通達性較高。目前，建設場地已經做好土地平整處理，適合開發施工。在現場施工中，水、電均是建設方指定連接點，可以滿足現場作業所需。施工用料，如碎石、混凝土、水泥等直接在本地市場購入，整體條件較方便，能夠保證正常供應，全部材料和設備都能按照施工計劃運至施工現場。

（2）原生自然條件。卡口項目所在地是亞熱帶季風氣候，全年溫度適宜，降水量豐富，霜期短且無雪，無霜期326d 左右，年均日照時間在1 700～1 980h 左右，降水量集中在900～1 200mm，氣 溫 在16 ℃～20 ℃之 間，其中1、2 月份氣溫最低，平均氣溫在6℃～10℃，7、8 月溫度最高，平均氣溫在24℃～29℃。全年相對濕度偏大，在77%上下，特別是春季，陰雨連綿屬于常態，而夏季基本上是高溫晴天，個別區域會有熱雷雨、臺風、熱帶風暴等，秋季濕度略有下降，溫度也比較舒適，冬季降水銳減，整體較溫和，很少出現低于0℃的氣溫。

2 預應力管樁施工技術問題及應對方法

目前，國內一些建筑項目會選用預應力管樁工藝進行施工，但在實際運用中一般存在以下問題。

2.1 沉樁問題

預應力管樁下沉環節中，可能會出現下沉不到位的情況，根據項目總體規劃標準，需明確設置沉樁期間的各項技術參數，確保樁體達到設計位置，使建筑基礎結構更加可靠、穩定。施工實踐中，引發沉樁質量不足的因素較多，如參考技術基準改變或操作人員不熟知相應設定信息，導致實際建設成果品質下降。另外，若項目勘察作業未能按照標準執行，對地層條件的掌握程度有限，也會嚴重影響項目樁體質量。

對于上述問題，應在前期設計階段，全面、細致地探測、研究規劃用地范圍內的地質情況，按照具體地質條件完成管樁施工設計。在必要時，建設單位應組織多次勘察，直至完全掌握規劃面積條件現狀，再進行施工。

2.2 樁頂位移

管樁下沉處理中，若各個管樁實際穩定性有限，會導致相鄰樁體發生碰撞，引發相對位移，降低預應力管樁整體結構的可靠性。另外，軟土與其他土層支撐力較差或樁體測量放線出現偏差，均會導致樁體發生位移。針對此類問題，建設單位應采取有效應對措施，避免沉樁環節挖掘樁基礎，待沉樁全面完工后，方可安排開挖作業。在挖掘期間，需做好排水管理，事先預留邊坡，挖出土體不可任意堆放。施工中，相關人員要仔細分析、探究設計圖紙與方案，保證施工依據的合理性和可行性，并在現場劃定區域內設置明顯的提示信息，根據項目施工計劃和具體工序安排分布路線。

3 平潭跨境電商園公共卡口項目預應力管樁技術運用策略

3.1 施工準備工作

（1）入場后，施工人員先需搭建一系列的臨時設施，并和監理單位等一同復核標高控制點及軸線位置，完善現場技術測量控制網，平整處理擬建范圍場地。

（2）正式開工前，項經部需提供基礎施工方案，由建設單位、設計單位、監理單位確認審批，完成施工方案的補充優化，協調、落實各參建方意見。另外，需全面、仔細地檢查施工活動影響的地下管線、建筑物等，出現爭議問題，需留下圖像資料，做好標記，保留原始記錄，交由參建方確認。現場建設期間，施工單位需保證周邊原有建筑、設施正常應用，保證安全性。

（3）預應力管樁施工中，需考量樁機行走受力，結合受力面積、自重進行場地排水管理。

（4）機械設備，包括錘擊樁機、電焊機、全站儀、水準儀等，具體型號參數見表1。

表1 主要施工機械型號參數

3.2 現場測量放線處理

施工單位需安排專業技術人員在現場測放樁位，還要保證樁位偏差處于設定允許標準內。待樁位測定，作業人員需在定位點中心處打進并扎牢鋼筋，鋼筋長度在0.4m 左右，在其露出地標部分系上紅繩，以便管樁施工時快速鎖定樁位。

本工程中，因為施工區場地限制，再加上每日都有運輸車輛出入，可能會損壞廠房角點，所以，預計使用全站儀設置控制點。現場測量放線按照“整體-局部”的順序開展。待復測建筑角點無問題后，通過極坐標完成樁位放樣。另外，由于卡口項目規劃用地范圍內的土體較軟，高自重的機械行走極易發生下陷問題，需待樁機就位后，根據移動樁機后的土體變化，對有陷機、擠土情況的樁位，采取極坐標法復測樁位。同時，需通過水泥材料保護施工場地內的標高控制點。而壓樁標高控制點需在操作開始后，直接在現場測量，將結果換算成送樁長度，以精準控制樁體施工。

3.3 管樁吊運堆放檢查

預制管樁材料運到施工現場后，施工單位需安排材料人員、質檢人員根據設計方案與技術參數檢查預應力管樁外觀、尺寸參數等性能是否達標，并要求每批管樁物料的各項證明文件齊全，避免不達標產品入場應用。待管樁進場后，根據沉樁作業安排與施工所需，確認具體的堆放位置，通常就近安排在打樁施工周邊，避免二次搬運。施工單位需完成平整預制管樁堆放場地，測試預計堆放點的基礎承載力，按照地面堅實程度，設置墊木。當需要疊層堆放時，需在地面上布置2道墊木，并與管樁長度方向垂直，墊木要放在樁端樁長度20%的位置，最下層的邊緣管樁，需采用木楔固定，以防止滾動，同一方向上最多堆放4 層，并按照打樁施工安排，將先用的預制樁放在上層，控制現場翻動樁堆的次數。

3.4 現場錘擊壓樁作業

卡口項目地基部分的基礎設計是乙級，選用高強度混凝土管樁材料，樁身材料強度達到C80。場地內樁端持力層是砂土狀的強分化花崗巖，每個樁體縱向承載力達到2 100kN。地基部分選用PST500-70 型樁體，樁身強度級別是C60，縱向承載力是100kN。

3.4.1 樁機就位

樁機入場前，施工人員先要確定施工現場土地實際承載力，若承載力不能支撐樁機行走，應及時采取必要的處理方法。另外，需查看各個樁機點位是否被樁機破壞，如果有破壞情況，要等到樁機就位后，重新測量。基于此，技術人員要仔細察看樁機狀態，保證其基本穩定，再測試制動裝置的可用性。

3.4.2 壓樁施工

在該建筑項目預應力管樁作業中，施工單位結合場地條件與工期安排，準備2 臺錘擊打樁機，并通過水準儀動態測量樁體垂直度。在壓樁時，施工人員根據設計密度確認作業順序，可由中間向兩側推進，或是將部分樁位從中間逐漸向四周延伸錘擊，也可直接由一側到另一側。另外，壓樁時要注意各個樁位設定標高參數，按照先深后淺的模式處理。在決定壓樁順序時，需考慮樁體尺寸、已有設施、樁位距離等條件。同時，操作人員先要全面檢查機械設備的工作狀態與性能表現，保證可以連續壓樁。吊起首節管樁后，技術人員要測定樁位精準插進，垂直度偏差不可達到0.5%，而樁頂中心線需和樁身保持一致。作業人員可通過測量設備，及時測量、校正，如果樁身斜度達到0.8%以上，必須直接拔出，進行二次插入，但若樁端處于硬土層，應避免利用移動樁架強制校正。

接樁需要在樁端和地面相距500～1 000mm 時開展，并保證上、下兩節樁體錯位不超過2mm。配樁時，作業人員要注意施工現場環境、相鄰管樁長度等，使送樁深度處于樁頂標高之下，送樁深度不能超過2m。送樁時，應保證樁身外觀良好，沒有任何變形表現，長度、剛度都達到打樁標準。套入樁帽后，周圈要留出20～30mm 的空隙，在送樁設備與樁身頂端接觸面布設彈性墊層，該部分紙板厚度至少為60mm，以防止樁頭承受巨大錘擊作用力時受損。壓樁到最后一節時，需借助鋼板完成封口，以防止雜物進入內部，在樁基滿足設定數量后，可安排澆筑樁芯混凝土。

3.4.3 管樁焊接

預應力管樁作業中，一節樁體通常不會超過13m，而達到該標準以上時，需通過接樁的方式滿足設計參數。接樁處理主要采用電焊技術，以保證樁身連接的穩定性。焊接前，施工人員需將接觸面清理干凈，坡口處要有金屬光澤。焊接中，選用對稱作業的形式，兩側人員一同進行，保證焊縫飽滿、不間斷，不能發生夾渣、焊瘤等現象。焊接后，要讓樁體自然冷卻，并由施工人員自檢后，請甲方、監理人員復查，保存隱蔽記錄。驗收達標后，方可繼續施工。

3.4.4 收錘作業

管樁下沉到設計位置后，需立刻收錘，檢測樁身貫入度、標高等情況。檢測環節要保證樁頭外觀無損傷，柴油錘可以正常跳動，需通過收錘紙完成收錘檢測，繪出回彈曲線，進一步分析測得結果。實際測量中，技術人員要留有完整、詳細的記錄，以保證施工質量。

4 結語

綜上所述，建筑項目應用預應力管樁技術，要結合客觀條件，采取合理的質保措施。為保證樁身完整度，參建方不僅要提前調研材料供應商，保證材料有序供應，并在預制管樁入場前認真進行質量檢查與資料核對。施工中，需保持送樁器和樁體中心線垂直，防止樁體受力不均勻。壓樁時，如突遇石頭等阻礙物，需及時暫停壓樁，經多方研究后，確定解決方案。壓樁結束后，施工單位需要等待一段時間，再組織土方開挖，且要分層進行，以免由于土體橫向推力使樁體斷裂。總而言之，預應力管樁施工中，作業人員必須做好一切準備，全程把控樁體垂直度，使施工有序進行。