预应力管桩在地基处理中的应用探究

2018-12-12梁海涛

建材与装饰 2018年46期

梁海涛

（山西机械化建设集团有限公司山西太原 030009）

当前在施工中应用预应力管桩施工技术，要对各个施工技术要点进行分析，从不同方面控制施工质量，避免桩位发生偏移、管桩损坏问题。

1 预应力混凝土管桩的特点分析

目前预应力混凝土管桩和灌注桩应用范围不断扩大，由于施工技术工艺与成形工艺之间存在较大差异，与钻孔灌注桩相比，预应力混凝土管桩应用优势更高。当前预应力混凝土管桩主要是在工厂中进行生产，需要对施工技术工艺以及质量控制措施进行保证。通过高压蒸汽养护以及常压养护形成的预应力混凝土管桩，其结构与质量稳定性较高。

预应力混凝土管桩通过完整的工厂化流水线生产，自身具有不同长度与应用规格，适用范围较广，针对桩端持力层具有较高的适应能力。并且在地基处理中穿透性能较强、抗外部击打能力较好，所以在沉桩过程中可以选取不同的沉桩技术工艺。在诸多沙性土质以及地下水环境中，工厂化预制生产的桩体质量较高，在不同施工环境中适应能力较强。在生产中选取高速离心成型技术工艺，可以应用180℃与106MPa压力的高温高压蒸汽养护，桩身混凝土质量较高，密实度较强[1]。

2 地基处理中管桩施工过程及问题

在地基处理中应用预应力混凝土管桩，要对地基处理多种情况以及相关要求进行分析，在管桩压桩力、断桩预防处理、抗水平荷载等方面采取应对措施[2]。

①要结合地基以及试桩基本情况，对压桩力和终压标准进行分析。当地基土是饱和粘性土时，由于受到超孔隙水压力以及摩擦力影响，对预应力混凝土管桩沉桩压力会产生较大影响。②在软土地基处理过程中，要结合地基与试桩实际情况进行计算，要对饱和黏土等特殊性土质进行充分分析。针对预应力混凝土管桩水平负载问题，要进行管桩基基本类型进行设计。在水平负载较集中的位置，需要选取抗水平变形能力的管桩。③在施工中要对垫层与承台进行合理布设，在受力原理基础上对抗力合理分配，提升管桩水平荷载。

在预应力管桩施工中，断桩现象较为常见，此类问题对施工进度与施工质量会产生较大影响，所以当前要对施工技术工艺规范性与桩基质量进行控制，对施工工艺顺序进行合理排布，从根本上避免断桩问题发生。

3 工程案例概况

本文探究的是某地区住宅区4#楼，此楼设计地上为11.5层，地下为1层，主要选取框架结构，拟定筏板基础，基底基本埋深为3.0m。但是变形以及持力层强度不能满足基本施工要求，拟定选用的桩型为PHCA400（90），要保障处理之后的复合型地基承载力特征值为fspk=200kPa。场地地层岩性主要是粉质黏土、灰色粉土、褐黄色等，各个土层分布以及力学性质指标如表1所示[3]。

4 预应力管桩施工质量控制措施探析

4.1 施工前的准备工作

在地基处理中应用预应力管桩技术，要对施工活动开展前的准备工作进行控制，对施工现场实际情况进行全面检查。要重点对管桩位置进行控制，确保其没有发生位移现象。其次对成品桩强度以及质量进行分析，提升桩体质量，保障预应力管桩施工活动顺利进行。施工机械进场之前，要对施工机械材料设备进行全面检查，保障设备能够稳定应用，不会发生相应故障。在施工活动之前，要对材料质量进行全面检查，对各类施

表1 各土层分布以及力学性质指标

4.2 施工质量控制

在施工过程中，对预应力管桩基本位置要进行编号，通过编号对桩位进行划分，对各个成桩要进行明确记录。预应力管桩向下压放过程中，要沿着管桩中心轴位置进行压放，在操作过程中如果发生了偏移，要对管桩基本位置进行调整，保障压桩作业有序进行。针对土质疏松的软土地基，在施工中为了避免管桩发生破裂，要加设软垫，促使各个桩位都能有效接入，在施工中不能中断，要全面按照规范化施工设计准则进行操作。施工活动完成之后，需要组织监理部门等进行质量验收，判定施工质量达标情况，及时排除各项安全隐患，要结合实际问题选取返工处理措施，避免出现严重的施工质量问题。

4.3 接桩与收锤条件

结合预应力混凝土管桩施工技术规范化要求，当前要对施工质量进行控制。预应力混凝土管桩受到运输条件以及安装要求等方面限制，会出现接桩问题，所以可以选取焊接接桩。相关施工人员在桩头焊接过程中，桩头需要高出地面0.5～1.0m，在实际焊接过程中为了保障竖向力能够有效传递，要保障两节桩身保持顺直状态，然后将中心偏差控制在规范化的设计范围内，还需要提升焊接质量，确保桩头面具有良好清洁度。在施工中由于施工复杂性较高，加上施工技术工艺精确性要求较高，所以要对收锤条件进行综合分析。对施工技术工艺进行分析，可以选取桩底高程控制措施，对试桩贯入度进行分析，针对桩端持力层较好的情况，可以应用最后1m沉桩次数以及10次的贯入度对收锤条件满足情况进行确定。

4.4 截桩和浮桩现象控制

预应力混凝土管桩是挤土桩，在施工中对施工区域周边土层会产生不同程度扰动性，其中软土层会产生超孔隙水压力，导致施工打入的桩基浮起，将会产生沉桩现象。这是管桩施工中常见的问题，针对以此类问题要采取针对性的控制措施。首先要对打桩顺序进行控制，设定规范化的打桩顺序，能够避免挤土效应对桩基产生较大影响。要结合施工区域场地面积大小以及地质分布情况，先深后浅、对称性施打、分段均衡施工等。对打桩基本速度进行控制，避免桩基入土量过大，导致挤土效应增强。在土体卸压力措施中可以打减压孔措施，实际施工中要对基本勘察资料以及试桩资料进行分析，对减压孔合理布置，促使挤土效应能够得到消散。对于地下水存储量较为丰富的地区，可以应用塑料板排水以及沙井排水等方式进行，如果水层较浅，可以应用挖沟降水等排水措施。