城建工程中靜壓預應力管樁施工技術
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摘要:隨著經濟與科技水平的不斷提高，我國的城市建設工程領域迅速崛起，新型施工技術不斷出現。文章結合工程及技術特點,論述靜壓預應力管樁施工技術在城建工程領域的應用。
1基本原理
利用壓力柱自身的重力及機架配重供給的反作用力將預制柱壓入土中，這樣的程序被稱為沉柱工藝，是靜壓柱法施工的核心內容，該工藝由靜力壓柱機的壓柱機構完成。一般情況下，靜壓預制柱被運用在砂性較輕的軟黏土層及高壓縮性黏層等軟土地基。沉樁時，樁尖會對土體造成沖切破壞，周邊樁孔受此影響出現不均勻水頭，進而產生超孔隙水壓力，改變了土體結構，讓樁周一定范圍內的土體的抗剪強度變弱，使得土體嚴重軟化產生黏性土，土體稠化產生粉土及砂土，最終造成了土體重塑現象，使得預制柱打入地基土層的工藝更加容易進行。
2應用特點與常見問題
隨著時代的發展與技術的進步，靜壓預應力管樁技術的發展很快，使用這門技術進行工程建設，不僅可以提高效率、縮短施工工期，而且產生的污染也比較小。因為這項技術具備污染小、效率高、質量優及操作工序簡單等優點，可以滿足城市建設工程對于文明環保施工的要求，因而獲得了較廣泛的應用。但是靜壓預應力管樁施工技術還存在一些不足，具有擠土效應，影響地下管線和周圍建筑，因此邊樁的中心位置要盡量距相鄰的建筑物遠點；對施工場所的地耐力有一定要求，因為當在積水浸泡過、淤泥土、新填土的場所施工時容易造成陷機，因此，對于表土層不達標的場地，在施工前要進行處理；壓樁力及夾持力大于規定標準就易破壞管樁柱身；在土層中干擾較多的區域施工，容易造成斜樁乃至斷樁的現象。
3應用要點
3.1工程案例
某多層工業廠房，總用地面積為65237m2，總建筑面積為101340m2，混凝土框架結構，基礎形式為樁基礎，抗震設防烈度為7度，設計合理使用年限為50年。該工程樁基礎采用靜壓樁法施工，管樁型號PHC-600(AB)-130，設計樁長為14～22m，單樁豎向承載力特征值為1400kN。
3.2施工場地處理
為了施工技術能得到充分的發揮，在施工場地準備時需要注意:①清理好整個的施工場地，包括拆遷物的搬運、地下管道的遷改、地上障礙設施的清理等，保證地面的平整及地面承載力能滿足樁機行走要求；②結合施工進度，需要在各個時段準備好應有的設施、材料及設備器材的防滑處理等；③計劃好各種材料的用量，測量各種數據及進行設備器材的安全檢查。
3.3施工測量放線
根據施工圖繪制布樁圖，利用鋼尺和全站儀測量出每排路基邊樁及樁位軸線的數據，然后放樣逐樁中心，每一個樁位處還需用熟石灰作出圓形標記，將小木樁放在圓心的位置使該標記醒目，最后還需測量人員進行放樣數據的記錄，在驗收合格之后方可進行施工。施工前，測量人員還要進行樁位復測、校核，偏差要控制在規定范圍內，同時以m為長度單位標記。
3.4施工技術交底
參與施工的所有工作人員需進行一次會議，對質量、安全、技術、管理規定、文明施工及工期目標等各方面進行交底，并且做出書面記錄，簽訂合同。
3.5樁機就位
為確保施工中不出現沉陷現象，就要先對表層土質進行試壓，對于部分軟土層場地可利用換填處理的措施加大其承載力。檢查部件及儀表是否正常，按照順序進行打樁，調整樁機。
3.6管樁的進場驗收
堆放管樁時應選取平整的場地，通過二點法使用軟墊作為支墊，構建出可放置管樁的地區。管樁堆放高度不得超過4層；有特殊情況時，如樁位周圍將要進行施工，則需單層放置并且還要設支墊。要對管柱進行分類，不同規格不能放在一起，以免運輸過程中出現差錯。現場調放好的管柱需用采用平板車及吊機相結合的方法托運；如條件不允許，可換用拖拽形式，但需要采取一定的保護措施，防止損傷端頭板套箍。
3.7吊樁與插樁
利用車輛吊裝人工配合的方式，使靜壓機精準地卡入樁，然后抵達樁位，這一過程需要專人指揮協調，在插樁的過程中一般要保證入土30～50cm，最后還需進行調校。在沉樁工序中需要專人時刻關注樁的進尺變化，當遇到突發事件時，如樁桿偏移、遇地質層有障礙物等情況時，快速找到應對策略，調直樁桿。修正樁的角度問題在樁靜壓過程中不容易完成，所以在最初放置時就應該正確放置。第一節插入地下的管樁尤為重要，因此要確保其保持正確的位置和方向。壓樁進行時應仔細檢查，發生偏差時立即糾正，倘若無法糾正時就需要將樁拔出重新校準。采用垂直角的方法來校準樁的垂直度，即用兩個方向（互成90°）的經緯儀使導架保持垂直。
3.8壓樁
利用壓樁油缸將樁壓入土中，該過程被稱為壓樁，這個過程是主機的壓樁油缸通過行程之力來完成。不同型號的壓樁機，其壓樁油缸的行程也不盡相同，一般為1.5～2m，在下壓過程中，樁進入土壤約1.5～2m，重復進行四個步驟:松開夾、上升到一定高度、再夾、再壓柱，直至達標。一節樁壓至距離地面近1m時，就可實施上一節樁的接樁步驟或直接利用送樁器將樁打入標準深度。在壓樁的整個過程之中，需要有專人進行詳細的數據記錄。
3.9接樁和送樁
靜力壓樁沉樁過程中的接柱，在預應力鋼筋混凝土管樁的接樁過程中使用電焊焊接接頭，采用該方法需要兩位焊接工人一起工作，并且要同時施焊，焊接時采用的設備為兩臺交流電焊機（21kVA）。焊接工作完成以后需要15min以上的自然冷卻時間，最后便可以實施沉柱。靜壓樁送樁時，使用的是專業的送樁儀器及鋼制送樁器。在送樁的過程中，當樁頂離地面非常近并且需要進行送樁的時候，應檢查樁頭質量及測量出樁子的垂直度，各方面條件合格后才能進行下一步工作；若場地上部分樁的長度小于15m，或樁端存在風化軟質巖，就可能要進行復壓。
3.10截樁與終止送樁
當PHC管樁沒有到達設計樁頂標高或者管樁露出地面的時候，就需要進行截樁。截樁時必須用專門的截樁器，禁止使用器物橫向敲擊或強行扳拉截樁。樁被壓到設計深度及試樁過程中測定的深度，樁尖至設計持力層后，壓力表就顯示出讀數，倘若壓力表上的數據達到試樁時測量的數據并且被業主方、監理方、設計方三方認可，就算完成壓樁，即可停止壓樁。
4質量標準與控制措施
4.1強化管樁質量驗收
加強質量驗收主要從兩個方面入手，一方面是對產品質量進行檢測，另一方面是預應力鋼筋混凝土管樁驗收。本次工程使用的管樁必須具備生產商家的合格證明、產品說明及相關的質量檢測資料。樁身混凝土的強度必須100%達標，才可以進場進行驗收，對于樁身彎曲超過L/100或≥20mm的管樁一律不驗收，并且不能進入施工現場。
4.2控制樁體垂直度
在檢驗管樁的垂直度時，對于檢驗出來的問題管樁，及時進行上報處理，避免出現因強行調整管樁角度而造成管樁斷裂的問題。
4.3控制接樁焊接質量
管樁接口焊接時需要調平接口，兩位焊接工人同時焊接，保證對稱，且焊縫均勻。焊接完畢后還需冷卻15min，才可實施靜壓沉樁施工。冷卻后的焊縫需要清理檢查，倘若發現焊縫有缺陷，要重新施焊、修整，確保焊接質量。
5結語
文章圍繞靜壓預應力管樁在城市建設工程中的應用，討論了靜壓預應力管樁的施工準備、操作方法和注意事項等。
參考文獻:
[1]朱文童.城建工程中靜壓預應力管樁施工技術探析[J].住宅與房地產,2018(28).
作者：林瑞城 單位：福建磊鑫（集團）有限公司
