预应力管桩建筑桩基技术在建筑中的应用

预应力管桩建筑桩基技术在建筑中的应用

苑祥林

天元建设集团有限公司 山东临沂 276000

摘要：预应力管桩建筑桩基技术,是工民建施工过程中一个十分重要的组成部分,其已经凭借着自身强度大、质量高以及穿透能力强等优势特点,已经广泛运用于工民建施工之中。事实上,就预应力管桩来说,其是通过使用一种特殊的工艺手段而制成的一种预制桩,具有良好的性能,而这种性能的发挥,实际上依赖于对其相对应的建筑桩基技术相关方面的落实与把握。鉴于目前相关施工单位对预应力管桩建筑桩基技术把握的还不是很好的深刻现实,将紧紧围绕着预应力管桩建筑桩基技术在建筑中的运用这一中心主题,从预应力管桩的内涵及特点出发,分别对其施工工艺以及质量控制两个方面的内容进行分析和介绍,以期在一定程度上为之上的不足提供一定的指导。 

关键词：预应力；建筑桩技术；应用

引言

预应力结构相比于传统的结构有着许多优势，在我国建筑行业得到了广泛的应用，而预应力管桩建筑桩基技术在基础施工中凭借着其强度高、耐久性好、单桩承载力高、节省材料、施工速度快的特点应用很普遍。随着预应力桩基技术的应用不断深入，中国的建设也得到了很大的推动。然而，由于这项技术刚刚开始兴起，使用时间不够长，实际施工还存在一些问题，需要采取具体措施加以解决。

1 预应力管桩

1.1 概念

预应力管桩在建筑工程领域应用非常普及，因为预应力管桩作为预制桩，可在建筑工程开工前进行批量生产，为工程建设奠定基础。通过对单根预应力管桩进行分析可知，管桩的负荷强度非常高，且桩体对持力层没有太多要求，说明该技术的适用性强，可应用于多种建筑施工环境。根据预应力管桩的桩径大小设计相应布局方案，保证整体建筑桩基质量得到保障。在高质量与批量化生产背景下，可迅速将其投入到建筑施工现场，提高建筑工程施工质量与进度，有效控制建筑工程的投资成本，实现项目开发经济效益最大化。

1.2 特征

通过对预应力管桩应用研究可知，鉴于该桩基应用前，需投入一定的设备仪器，保证批量生产桩体的质量，因此企业前期的投资较大，很多企业都进行采购，以规避相关风险，保证建筑项目开发可行性。预应力管桩进行施工时，土层结构将对管桩造成一定影响，如建筑企业进行深基坑项目施工时，在基坑土方开挖过程中，可以发现预应力管桩的部分桩体存在于土层内，对后续的土方施工造成一定影响。建筑施工过程中，若土层中混合一定的石块与杂物，将对桩基技术的施工造成很大影响。因为在杂物与石块的影响下，预应力桩体的垂直度很可能出现偏差或桩体质量出现问题等，直接影响到后续建筑施工进度与质量。

2 在建筑中预应力管桩建筑桩基技术的具体应用

2.1 管桩接头的焊接

在使用预应力管桩施工桩基础技术时，必须重视焊接工作，因此必须从以下几个方面入手。首先，预应力管桩施工时应注意桩端部钢板的焊接方法。一般是在下节桩段的桩头距离地面 1 米的地方进行管桩端部焊接工作。下节桩的桩头处设导向箍。接桩时上、下节桩段应保持顺直，错位偏差不宜大于 2mm。接桩就位纠偏时，不得采用大锤横向敲打。桩对接前，上下端板表面应采用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。上下节桩之间的连接采用端板焊接连接，电焊厚度与坡口齐平。如果上、下桩连接时出现间隙，施工人员应根据其尺寸使用锲形型片进行焊接处理，以保证桩的稳定性。其次，在处理管桩接头时，应采用分层对称焊接方法，焊接层数不少于 2 层，第一层焊完后必须把焊渣清理干净，方可进行第二层的施焊，焊缝应饱满、连续且根部必须焊透。一般情况下，用 E422 焊条焊接连接，上节桩找正方向后，对称点焊 4 ～ 6 点加以固定，然后开始对称施焊。待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊，并控制桩中心线误差小于2mm。焊接管桩接头后，观察焊接轮廓和表面。如果焊接接头在冷却 8 分钟后在表面上没有缺陷，则可以执行下一个工序过程。当焊接管桩的根部时，第一电极的尺寸优选为 32mm。另一部分使用 4 至 5 毫米的电极。最后，焊机用于对称焊接。焊接时，必须确保电流强度和电极类型相互匹配，以获得最佳的焊接效果。

2.2 选用实用的桩锤

在使用预应力管桩建筑桩基技术时，对桩锤的选择尤其关键，其要综合多方面因素进行考虑。提升预应力管桩技术使用效果，就需要保障桩能符合实际压力。其在承载力方面不仅要符合设计上的要求，还要根据实际地质情况满足设计入岩深度要求和桩长度要求，开工前可通过试桩检测来选定桩锤的大小，以此保障工程桩的质量符合设计规范要求和保证桩基施工工期不延误。在进行打桩时，要尽可能多的避免相关的损害以及划伤，要把破损率尽可能降低，要控制在 1% 左右。在进行贯入度方面，需要对锤击能以及锤击数量进行调整，要尽可能的保持在 20 到 40 毫米一击。预应力高强混凝土管桩总锤击数不宜超过 2000 击，最后 1m 沉桩锤击数不宜超过 300 击；对于端承桩，最后三次每次贯入度，贯入度一般为30mm ～ 50mm/10 击，当持力层为较薄的强风化岩层且下卧层为中、微风化岩层时，最后贯入度不应小于 25mm/10 击；对于摩擦桩，满足承载力前提下，最后贯入度应通过试验确定。施工过程中若达到收锤标准即可收锤，这样能够保障较好的施工效果。

2.3 控制桩身垂直度

在使用预应力技术实施施工之前，需要对施工现场实行平整以及压实工作，以此保障桩架稳固性能，避免由于桩架摇晃而形成桩身不垂直的现象出现，从而影响了施工效果。在施工的时候，进行桩锤打击时桩身必须要保持垂直稳定的形态，在这其中就可以对桩杆与桩身是否是在一条直线上进行观察，以此判断整个桩身是否垂直。在进行桩身插入时，要保障其本身存在的偏差不能够在 0.5% 数据之外，以此保障桩身保持了十分垂直的形态，避免进行不必要的返工，对整个施工进度以及施工效果形成影响。为了保障桩身的平稳以及垂直，还需要使用经纬仪对其垂直度进行检测，以此保障在施工时能够随时的了解桩身垂直情况，桩垂直度偏差不得超过 0.5％。以便于在发生偏差的时候进行及时调整，把错误发生的几率降到最低。

2.4 桩基压力控制

桩锤进行持续打桩时，桩体则会不断深入土层。该项工艺开展过程中，土层结构出现很大变化，桩头对土层结构的破坏，导致土层的空间被压缩，而桩体施加给土层结构的应力，通过不同形式转化为土层自身强度应力。桩基压力施加过程中需进行合理控制，以保证土层应力施加达到预期目标，且合理控制预应力管桩施工成本。因为在实际桩基施工过程中，若持续添加外部应力，很可能导致桩身超过了设计压力，桩体在土层中出现质量问题，影响到后续桩基施工质量与进度。由此可见，桩基施工过程中应当对桩基压力进行合理控制，充分发挥出预应力管桩施工优势。

2.5 桩头封堵

在建筑施工过程中，预应力管桩建筑桩基技术的应用极易受到挤土影响，破坏预应力管桩施工效果。为此，在桩头封堵作业前，应参考桩径、桩长、桩密集程度、周边环境等因素，细化预应力管桩施工顺序，然后，依据管桩施工顺序，控制挤土影响。而在桩头实际封堵作业中，为了实现预应力管桩设计质量的高效控制，应采用托板垫底完成桩头封堵工作，并在封堵期间，利用细石混凝土，填充封堵空隙，避免挤土问题影响预应力管桩设计效果。此外，在未截桩的管桩处理过程中，为了满足预应力管桩施工要求，应注重在管桩桩头封堵处理时，向管桩灌入厚度为 200mm 的厚细石混凝土，封堵桩头，随后，以钢板圈方式焊接锚筋，加强预应力管桩整体稳固性。另外，在已经截桩的管桩处理时，应注重向管桩灌注厚度为 1000mm 的细石混凝土，以期增强桩头封堵效果，符合工程施工规定，且就此提高工程施工质量。从以上的分析中即可看出，桩头封堵作业环节的开展关系着预应力管桩应用效果，因而，应强化桩头封堵作业的落实，提升预应力管桩施工质量。

结语

建筑企业开展预应力管桩施工时，为合理发挥出桩基技术方案价值，可对预应力管桩施工技术要点进行控制，以保证桩体施工的质量与安全，主动规避相关安全风险，提高工程开发建设经济性与安全性，推动该技术的普及推广。

参考文献

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