静压法预应力管桩施工工艺浅谈

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:曾伟健
[导读] 摘要:本文通过分析静压法预应力管桩的施工技术,详细说明了施工工艺中的特点和可能出现的情况,并介绍了静压预应力管桩施工技术的应用。
        广东建筑艺术设计院有限公司
        摘要:本文通过分析静压法预应力管桩的施工技术,详细说明了施工工艺中的特点和可能出现的情况,并介绍了静压预应力管桩施工技术的应用。
        关键词:静压预应力管桩;优点;施工方法
        0.引言
        随着现代社会进入高速发展的阶段,同时也带动了建筑行业的高速进步。由于现代生活水平和科技水平的不断进步,PHC桩具有强度高、适应性广、抗冲击性好、穿透力强、抗压能力高、不容易折弯和断裂、施工便捷高效、质量有保障、使用时间长等优点, 在高层建筑的建设过程中被大量采用。静压法是一种沉桩技术,通过静压机构将桩压入土壤中,静压机构通过压桩的重量和框架上的配重提供反作用力。该方法的特点是没有噪声污染、没有振动、没有冲击等,可满足未来绿色岩土工程的要求。通过本文对沉桩机理的分析,介绍了在工程实践中的应用和常见问题的处理,希望对将来有所帮助。
        1. 预应力管桩制作
        预制桩在桩厂制造,按混凝土有效与压应力值不同可分为A型、B型和AB型桩。最基本的区分标准为预应力钢筋的型号,由于各种搭配不一样作用也不相同。B型通用,A型加纵筋,AB型在A型基础上加桩两端箍筋;桩的钢筋为预应力预应力钢筋,强度高,韧性差。桩的强度等级一般为C80,浇筑后蒸汽养护7d。
        2.预应力管桩静压施工
        2.1 静压桩施工特点
        静压桩施工特点有以下几点:该桩施工的主要特点是无噪音,在施工中使用预应力管桩静压施工不会对附近环境产生不利的影响;施工效率高,无论是吊桩还是压桩,这两种都具有比较高的工作效率;对质量选择严格,易于控制施工过程和工程质量。
        2.2 压桩施工要点。
        压桩要持续作业,休息时间不能因某些原因过长,否则压桩力会大大增加,压不住桩或抬桩机。压桩时,观察其穿透力的变化。当贯入度突然下降,压力超过最终压力值时,立即停止压桩。结合地质调查报告分析原因。桩身严重破损、开裂时,应及时与设计院联系,立即加固相应设施。最终的压力控制非常重要。对于只是提供摩擦作用的桩,特定的桩长是施加终压时的控制条件;对于端承摩擦静压桩来说,超过21米主要控制设计桩长,并比较最终压力值;比如桩基是用来提供比较大的承载能力,最终压力值应尽量接近打桩机的满载值;对于长度为14-21m的顶进桩,终压应达到满载值;如果桩周土质较差,设计承载力较高,最好重压几次。如果桩长不足14m,最好连续重压数次。特别是对于长度不足8m的短桩,应适当增加连续重压的次数。单根静压桩的竖向承载力可以通过桩端压力来粗略判断。如果判断的端压值不能满足设计要求,应立即送桩进行深化处理或补桩,以保证桩基的施工质量。如果地基土质的质量情况不理想,或分布有多种不同情况的的膨胀土、高岭土等,压桩时桩身经常浮起。因此,一排桩压紧后,应多次复测桩位标高,桩身浮动应≤50mm。当桩身浮动大于50mm时,所有桩压完后,应根据端桩承载力增加一倍荷载,以达到原标高要求。
        2.3 垂直度的调整。
        在压桩之前,需要将桩和需要下桩位置进行测定,入土大约半米左右,对桩的垂直度进行校正,调节桩机的水平位置,并调节桩的倾斜度,从而达到最小的目的。
        2.4 接桩。
        由于设计桩的长度一般比较长,不能一次压紧,所以长桩通常分段施工,在沉桩过程中加长。常见的接头连接方式是气压焊。首先清理两桩端头,用铁刷刷上金属光泽;上下桩应对齐并垂直于同一轴线;对准后开始焊接,焊缝应饱满且呈鱼尾状;焊接后应冷却7分钟左右,以保证焊接质量。
        3.检验检测上的控制
        桩基完成后,根据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014对管桩进行质量检测。管桩低应变动力试验用于测量桩的完整性(桩身分为四个等级)。 管桩高应变动力试验:检测桩体的完整程度,测算出每个桩所能承受的最大压力。

管桩静载试验:主要检测极限承载力、回弹后的沉降和残余变形。管桩拔出试验:主要检测极限承载力。
        4.施工中出现的问题和解决措施
        4.1 桩身倾斜。
        倾斜度:桩身竖向有较大的误差。出现这个情况主要是因为场地不平整,坡度大。如果打桩机的方向不正确,桩在下沉的时候逐渐倾斜;在稳定时没有做到完全垂直,送桩器、桩帽、桩不在同一直线上。在场地应平整的情况下进行施工可以避免这种情况的发生。如果场地不平整,应在打桩机的行驶路线上加垫木,使打桩机底盘一直处于水平的条件下。
        4.2接桩处出现开裂。
        桩缝处有裂缝。出现这个情况有很多因素,采用焊接连接时,接头表面没有处理整齐,桩端不平整;焊接成果完成不好,焊缝不完整不美观,焊接点中有废料或者其他杂质;焊后没有充足的时间冷却,焊缝遇地下水会变得非常脆弱;当两桩没有完全对齐时,桩缝处有曲折,桩缝处小面积的集中受力会对压桩过程中的连接产生很大的破坏。最好的解决措施是在桩连接前,是需要焊接的部分有足够的清洁度;连接桩时,两段桩应在同一轴线上,相关需要提前准备的零件要整齐、粘结好。
        4.3 桩身出现断裂。
        下沉过程中,桩身因为某些原因突然出现错位。当桩端土体条件无特殊变化时,贯入度增加或突然增加,桩身突然被弹回,可能导致桩身断裂。出现这种情况的最主要原因的施工时桩身弯曲较大,在某一点集中受力的作用下,弯曲阻力不能被桩身所承受;当桩身压应力超过混凝土抗压强度时,混凝土会破裂;桩的水泥等级不符合要求,砂石中含有大量泥浆,石中杂物较多,使桩身局部强度不足,桩身施工期间车身在此位置断裂;在堆垛、起重和运输过程中,也会出现裂缝或断裂。最好的措施是施工前应清除地下障碍物,这样可以有效地减少这种情况的发生。开始沉桩时,发现桩体做不到完全垂直,需要马上做出相应的调整。当桩身倾斜严重到一定深度时,不宜用移动桩架进行矫正。连接桩时,要保证桩的上、下段在同一轴线上;堆垛、起吊、运输时,需要完全根据相关文件和规定,以及合理的操作方式进行堆放。处理办法:施工过程中出现断桩时,应需要同相关的工程师讨论研究,提出高效完善的解决方法。结合实际现场的土地种类和条件、整体承载能力和结构位置,可采用桩填芯方法。
        4.4 沉桩达不到设计要求。
        在桩身设计中,最终控制的标准是最后完成时的标定高度和下沉数据。一般来说,一个控制标准是主要的,参考作为另一个检测标准,有时沉桩不能满足最初控制的设计要求。勘探点数不够或勘探数据粗糙是最重要的原因,勘探工作做得不够全面,结果影响一些关键点的选择和决策。有时,由于设计要求过于严格,超过了施工机械承载力或桩身混凝土强度;打桩机及配重过小或过大,使桩不能沉入或超出设计要求的控制标高;由于桩身断裂,不能继续打桩。减少出现这种情况的操作是核实工程地质条件,必要时进行补充勘探,正确选择承载地层或标高;防止桩身折断,施工时注意桩身的变化。
        5.结束语
        静压桩的施工与很多情况和因素都有关,每一个细小的环节都可能产生非常大的影响。由于桩基工程的隐蔽性,给相关的质量检测人员提出了很大的难题,不可能做到全部控制。因此,对于静压桩的施工,要明确责任,认真工作,力求不犯错误。进场时必须按要求检查桩的外观质量;在施工过程中,必须严格按照静压桩施工操作规程进行施工;并严格按照设计要求和静力桩施工验收规范进行检查,出现不符合规定的情况一定要及时解决。最后,人为因素也是非常重要的一个环节,增强现场施工和管理人员的工作理念和工作态度,明确责任和权利。将所有的环节规范化、细致化才能更好的将这项艰巨的工作完成。
        【参考文献】
        [1]张稚麟.建筑施工手册,-2 版[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.1.
        [2]于景超.建筑工程建设监理技术问答[M].北京:中国电力出版社,2005.1.
        [3]姚谨英.建筑施工技术.-2 版[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.11.
        [4]王泽云.土木工程建设监理.-2 版[M].重庆:重庆大学出版社,2004.7.
 
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