探究软土地基预应力管桩施工技术

旷远华

摘 要：由于软土地基因其自身具有特别强烈的工程地质属性，工程地质状况和环境条件比较恶劣等特征，在一些大型建筑工程施工中，如果处理不好容易导致造成基础总体的失稳或者是产生不均匀的沉降、结构物的下沉乃至是开裂等疾病。随着我国建设行业的不断进步和发展，预应力管桩技术被广泛应用，本文就主要为大家介绍一些关于软弱地基中预应力管桩的实际施工方法和技术，以期提高其可靠性。

关键词：软土地基;预应力管桩施工;施工技术

中图分类号：TU753.3 文献标识码：A

0 引言

预应力混凝土管桩具有施工进度快、干作业、静压桩的噪声低、造价省、有很高的轴向承载力等众多特点，但其抗拉、抗裂强度差，在软弱土地基中易断桩和桩位严重偏位，为此提出施工方法及注意点。

1 软土和软土地基的概述

软土中通常也都会发现含有很多的细小软土颗粒以及大量的有机物和腐殖土，天然的软土含水率一般存在较大的问题，有的可能大于70%，天然的软土含水率随着软土溶液中水容积浓度值的不断增加而逐渐降低，且成正比。天然的塑料孔隙率一般可以控制在1～2之间，最大的孔隙率一般可达3～4之间。

软土中和地基的施工界限基本定义为：一块软土中的地基并不能简单地只按照软土地基的实际情况和基本条件要求来确定界限和进行确定，这主要还是取决于所需要使用的软土填方和其构造物种以及其所使用需要的施工处理环境的基本状态，有必要在充分地深入研究所需要使用的软土填方和其基础构造以及物种的分类、形式、规模、地基结构性质等的理论基础上，再由此观点来准确判断它们不仅是否完全适合反而应当按照一块软土中的地基情况来进行界限和确定进行施工处理。

2 预应力管桩的原理及特点

预应力张拉管桩主要工艺是由于两种预应力管桩技术与两种离心式张拉管桩工艺技术紧密融合结合而逐步发展应用产生的，按照两种预应力张拉处理方法和管桩工艺原理分类，可将两种预应力张拉管桩工艺划分分别为后张法预应力臂式管桩和前后后张法臂式预应力张拉管桩。后张直径法的这种预应力大型管桩又可以叫大型小直径法的预应力大型管桩。桩身所采取的振动方法主要是将前后张力方法通过预应力振动工艺与离心一压或辊压一辊法振动二者的应力复合相互作用所得而形成。一般所需要采用的都不会是在高层地表上可以进行施工建造的浅一层基础，但是当地的深层基土本身就是比较厚的柔软坚硬土质的基层，而且当地的高层建筑物在日常施工建造过程中由于荷载较大或者者说是对于结构变形以及其他热稳定性的因素要求比较高的这种情况下，常常们所需要采用的都不会是深层浅基础。

常见的深埋型桩基础建筑结构形式一般是基层桩基础，埋设在基层地面上的这种桩基础通常都指的是由于基础桩的屋顶上部支撑桩的平台将若干根基础桩连接起来或者组合而成整个一体，然后把桩顶上部基础结构所连接传来的传递荷载直接输送到传给桩顶的周土或者再通过传递荷载到桩顶端承桩。最近几年以来，由于新型预应力预制管桩在技术上已经具备较高的专用单桩施工承载能力、较快的高层建筑施工建设进度、较少的水环境污染、较强的整体贯穿性和土层保护能力、方便的现场维护施工、质量和施工效率较高便于工程控制、较低的施工桩身人力消耗以及较低工程造价的专用单桩等多大优势，一致建造获得业内的一致好评。与其它桩型主要设计方法相比，预应力预制管桩主要设计应该考虑具备以下几种基本特点：

（1）具备稳定、可靠的工作性能。预应力施工管桩一般是由一个专业的制造厂家直接自行设计制造生产的，并且全部都是采用先进的建筑工程技术和机械生产工艺，使得这种混凝土经过离心力和脱水后密实地加工成型，经过一层常压和二次高温以及低压这两次高温蒸气层的养护而进行加工设计制成的一种细长的有空心等级的横向和截面施工预制的大型混凝土管桩主体基础构件。

（2）它的耐压抗弯和抗震耐拉性都应该是相对优秀的。因为这种带有预应力板型管桩的柱体桩和柱身砼的整体抗压性和强度必须是相当高，同时再另外加上它们都必须是用于使用具有高强度和低松动回驰率的带有预应力板型管桩砼的专用加强钢筋，所以这种带有预应力板型管桩的柱身砼必须严格要求它们具有更高的有效性和预应用压力（5 MPa～8 MPa），因此这种带有预应力板的管桩必须严格要求它们必须具有极大的耐弯以及好的抗拉性。

（3）它的耐久性很好。预应力管桩主要采用的方法是高速离心成型工艺（离心加速度可达30 m/s～35 m/s）以及高温高压（温度180℃;压力106 Pa）蒸气养护而成，因此它们桩身上的混凝土结构密实性很强，它们的抗渗性、耐硫酸盐腐蚀性、以及良好的耐碳化等特点比普通砼要高。

（4）由于一个单桩的承载能力很强，其单位所用承载能力的造型价格也相对比较低廉。预应力灌注管桩它的预制桩身桩体混凝土的最大结构强度应力等级一般是C80，具有极其高强的结构特点和使用性能，它的每一个施工单位及其承载力的设计成本和工程造价也均匀都要比其他预制的桩体混凝土方桩和预制钻孔式的灌注桩价格要低。

3 软基处理中预应力管桩的施工技术

软基处理中的预应力管桩主要的施工工艺介绍如下：

首先，在桩位测量进行放样的这个过程时候，组织专职的桩位测量管理工作人员，同时也要做好桩位测量的最后放线，对于每个桩的横向垂直度数也需要同时使用一种基于经纬度的計算来进行双向的校正，并且对于压源电压低的桩位也需要同时做一个进行全过程的质量检查。首先开始做一个所有基础样桩中的每个轴线定位桩，然后再开始做桩位桩（样桩）;最后等到每个基础样桩中的每个轴线定位桩与样桩都已经有一个样桩定位后再将其他桩打入地下，之后在每个样桩的周围往上撤一些水泥白灰，作为打桩标识，方便在使用挤压机打桩时工人进行调查检索。桩位的调整开挖时在放样时也会允许桩位出现较小的桩距偏差，应该认为是由于要求桩位具备一个符合标准排桩桩距≤10 mm，群桩桩距≤20 mm。直到安装轴线吊打桩和安装试样轴线桩全部完成投入使用安装完之后，首先公司需要对其进行一次自检，直到自检结果完全合格之后再由们专业的安装工程师进行前人带队来对其施工进行后期复查，只有在这次后期复查自检结果完全合格后们公司才能重新开始施工进行后期施工。

其次，按照设计方案和静态液压桩机的启动顺序把每个静压泵和桩机自动转移装置到每个桩位上，并将它们完全对准桩孔。将一个预应力预制管桩直接吊装至一台静压式打桩机的吊装夹具当中，并且规定需要将桩尖正确地吊装夹紧后，才能将桩尖安全可靠地吊装放入防水泥浆中。等将桩尖全部用力插入至指定桩位之后，然后用桩机手柄或移动静电变压器的桩机手柄去自动调整其桩尖垂直倾斜程度，一般桩的桩尖垂直倾斜程度及其偏差的数值达到设计要求后，再使静压桩机保持稳定运行。

第三，对于连接竖向焊的角度在焊接进行正确校正之后，应当首先将其四周的连接点位与焊圃固定，然后对其进行对称的横向焊接，并且还应该需要特别注意的是确保所有连接焊缝的质量符熏以及所需要设计的焊接规格，焊条的焊接质量也都有的应该能够符合所需要设计的规格要求，焊接时的整体表面处理还是有的应该需要徽好一些防腐蚀的处理。

最后，桩的运输过程中，要把主动送桩中的机械部件放置于被动运送的一个桩基上。送地打桩的桩身中心线与其他的桩身必须保持是完全互相吻合的，这才能顺利进行本次送地打桩。将输送桩机搬运至输送所需的一定深度之后，然后立即自动停止桩机输送每个桩，再继续使用各种水准仪器先追踪好每个输送桩顶的深度标高之后再把一根输送绳从桩机顶端拔出。输送塑料桩所需预留的每个砼孔周围应该全部被泥土覆盖。

4 软基预应力管桩施工过程中的质量安全控制

预应力管桩施工过程中应该特别注意的以下几个方面：

（1）为减少挤土效应以及对振动的影响，应该能够做到尽量严格地控制挤压桩的运行速度，一般将其控制在1 m/min左右;并且还需要合理地制定有效的下沉桩工程和流水道施工路线，根据每个桩的进出土深度，采取先长后短和先高后低两种顺序进行施工。

（2）必要的情况下就应该直接将这个桩从土壤中拔出来然后再次重新开始击打，当这个桩已经进入一定的深度之后，就不需要直接采用手动移动的机架对它们进行修复和校正，以免土壤中发生断桩，就应该做好另外几种防护措施。

（3）在进行施工的整个过程中，施工单位作为一个由工程质量所形成的社会主体，它需要对整个工程质量承担全面的责任。施工单位首先应该根据需要分别设置一个专门的负责主管项目质量的副总经理，然后再协助其他最高的管理人员来进行加强项目的质量。同时还需要通过建立一个关于质量管理的权威性机构，来指导和监督各级施工队伍的组织和进行质量控制。

5 结束语

预应力管桩的实际应用虽然十分普遍，但是在其设计和施工过程中仍然会遇到很多的困难，这就使们需要专业的工程师和技术人员做进一步的研究和探索然后再做出解决。由于目前静压预应力管桩在应用于建筑工程中的质量控制已经成为一个较为系统化的工程，因此必须首先要通过对生产、设计、施工以及安全性检测和验收等环节，同时还需要进一步的加强对其质量监督管理，唯有这样们才能够有效地克服上述这些质量的缺陷而使其得到逐渐的改进和完善。

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