高层建筑施工中预应力管桩地基处理技术要点分析

2015-08-15蒋关云中铁十二局集团建筑安装工程有限公司山西太原030000

江西建材 2015年3期

■蒋关云 ■中铁十二局集团建筑安装工程有限公司，山西太原 030000

预应力管桩具有质量良好、承载力强、施工速度快以及无污染等优势，广泛应用目前的高层建筑地基处理施工中，在确保建筑施工质量的同时，有效扩张了建筑空间。

1 高层建筑施工中预应力管桩概述

随着现代建筑施工技术的不断发展，预应力管桩不断应用于建筑工程施工中，尤其是高层建筑的施工中，目前预应力管桩已成为现代化基础工程的核心技术。预应力管桩即是预应力混凝土管桩，主要包括后张法预应力管桩和先张法预应力混凝土管桩。先张法预压应力管桩施工技术主要利用施工期间通过先张法预应力施工为主体，直接通过离心成型的措施来做辅助，达到空心筒施工效果的施工标准和模式。在先张法预压应力管桩施工过程中，大多直接通过端头结构以及桩体结构形式所组合而成的，为一种综合性质的钢套模式。在高层建筑施工中应用预应力管桩具有保持施工现场整洁、技术含量高以及施工简便的优势，然而值得注意的是预应力管桩在施工过程中会对于周边环境造成一定的影响。预应力管桩在建筑工程中的使用，有效解决了建筑工程施工中存在的各种难题，推动了我国建筑行业的不断发展。

2 高层建筑施工预应力管桩地基处理技术常见问题及其处理措施

2．1 桩顶位移及其处理措施

在预应力管桩施工的沉桩过程中，容易出现顶撞位移，相邻的桩产生横向位移或桩上升现象。在预应力管桩施工工程中，由于桩数较多，施工土层较为饱和密实，两桩之间的桩间距相对较小，加上不正确的压桩顺序，使得在沉桩过程中出现桩顶位移。同时，在沉桩施工过程中，土被挤到极限密度而向上隆起，使得相邻桩一起被涌起。在软土地进行沉桩施工过程中，沉桩引起的空隙压力会将相邻的桩推向一侧或涌起，从而使得沉桩施工出现桩顶位移。此外，在沉桩施工过程中桩位放线不准、施工中桩位标志丢失或挤压偏离、现场沉桩施工人员随意定位、不合理的行车路线以及不正确的土方开挖方法和顺序等都会导致沉桩施工过程中出现桩顶位移。

为了有效避免在沉桩施工过程中出现桩顶位移现象，沉桩施工过程中严禁开挖桩基，在沉桩施工完成后两周左右才能开展开挖施工。在基坑的开挖过程中，应当采取相关排水措施，同时留置边坡，严禁将开挖土方放置在基坑旁，避免基坑由于受堆放土方的压力而坍塌。在开挖较深基坑时，应当采取分层开挖模式。此外，还应当严格按照图纸设计来放好桩位，同时在桩位旁边设置明显的标志，并科学制定桩基行车路线。

2．2 沉桩达不到设计要求及其处理措施

沉桩达不到设计要求是高层建筑施工预应力管桩地基处理技术常见问题。在沉桩设计时，应当将最终贯入度和最终标高作为沉桩施工的最终控制标准。然而，在沉桩施工过程中，通常采用一种控制标准为主，另一种标准只作为参考，使得沉桩施工达不到设计要求。同时，在预应力管桩设计过程中，勘探点数量较少，勘探资料粗略，使得考虑持力层不全面或选择桩尖标高出现错误，一些设计标准甚至过严，超过目前施工机械能力或桩身砼强度。在沉桩施工过程中，桩机及配重不合理，使桩沉不到控制标高要求或是桩沉过设计控制标高要求，一些桩在沉桩过程中出现打断桩身现象，使得桩无法继续打入。对此，在预应力管桩设计时，应当全面勘测施工现场的地质情况，必要时可以进行补勘，选择正确的持力层或标高，在打桩过程中注重观察桩身变化，避免出现桩身断裂。

2．3 桩身断裂及其处理措施

在沉桩施工过程中，桩身一旦突然出现倾斜错位，在桩尖处土质条件并未发生变化时，逐渐增加或突然增大贯入度，会使得桩身出现回弹，可能导致桩身发生断裂。在沉桩施工过程中，桩身出现较大弯曲，会使得桩身受到的集中荷载作用超出桩身最大承受抗弯度而使得桩身出现断裂。桩身所受压力超过混凝土抗压强度时，会使得混凝土发生破碎，而导致桩身出现断裂。同时在堆放、起吊以及运输桩的过程中，不合理的操作也会导致桩身出现裂纹或断裂。对此，应当严格按照有关规定及操作规程开展桩的堆放、起吊以及运输作业。在进行沉桩施工前，应当及时清除地下障碍物，严格控制桩的细长比，将其控制在30以内。在初沉桩时，一旦发现桩身出现不垂直现象，应当对桩身进行及时纠正，当桩打入一定深度后才发生桩身严重倾斜现象，应当尽量避免采用移动桩架的方式进行桩身纠正。在进行接桩施工时，应当确保上下两节桩处于同一轴线，在焊接完成后应当确保焊接处超过5分钟的自然冷却，方可进行沉桩施工。上下桩焊接完毕后在自然条件下冷却5分钟以上方可沉桩。

2．4 桩身倾斜及其处理措施

在预应力管桩施工过程中，由于施工场地不平整、存在较大坡度或施工场地地表承载力无法满足基本要求，使得桩机出现倾斜，导致沉桩过程中出现桩身倾斜。同时，在稳桩过程中桩并未垂直，送桩器、桩帽、桩三者并未在一条直线上，也会导致桩身出现倾斜。对此，应当注重施工场地的平整工作，在不平整场地进行预应力管桩施工时，应当在打桩机行走路线加垫木等物，确保打桩机底盘保持水平。在较软场地开展预应力管桩施工作业时，应当对场地进行换土回填，却确保场地回填压实度在0．94以上，确保桩机在行走过程中不出现沉陷，从而确保桩身不出现倾斜。

2．5 接桩处开裂及其处理措施

在对接桩处进行焊接连接时，未清理干净连接处表面杂物、桩端不平整会使得接桩处出现开裂。同时，焊缝不连续、不饱满、焊肉中夹有焊渣等杂物以及焊接完成后停顿时间较短等也会导致接桩处出现开裂现象。在接桩过程中，两桩并未处于同一直线，接桩处发生曲折，使得接桩处在压桩过程中局部产生集中应力而出现开裂。对此，在进行接桩施工前，应当及时对两桩连接处相关部件进行清理，在接桩过程中确保两节桩处于同一轴线上，同时确保焊接预埋件平整服贴，避免两桩接桩处出现开裂。