梁艷軍
(中鐵十一局集團第四工程有限公司,湖北 武漢430000)
PHC樁即是高強預應力混凝土樁,這種新型預制樁是我國在20世紀研發(fā)的,通過引進外國的先進技術(shù)再結(jié)合我國具體情況加以改造而研發(fā)。PHC管樁的制作是通過蒸壓養(yǎng)護等工藝,采用先張法預應力和離心成型的方式,在專業(yè)工廠中生產(chǎn)出的空心圓筒體的等截面構(gòu)件,然后再運用錘擊或者靜壓的方式使管樁沉入地下,作為建筑物的基礎(chǔ)。在這十幾年的發(fā)展期間,我國的管樁制造技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,相關(guān)的機械設備也非常完善,施工方法與檢測技術(shù)逐漸完整。PHC管樁樁基工程在大機組火力發(fā)電廠中應用對于施工來說有著重要的推動作用。
首先,PHC管樁由于其特殊的制造手段導致其單樁的承受能力特別強,這個特性不僅僅是因為其制造時的完善混凝土配比,還因為超塑化劑的使用增強了其抗壓能力;其次,就是PHC管樁的適應能力特別強,對于各種各樣的施工條件和施工方法PHC管樁都能夠應用;第三,就是PHC管樁有著極好的抗壓性,由于在進行管樁制造時混凝土強度特別高,而且管樁的鋼筋構(gòu)件又有著極強的強度,導致其在進入地下的過程中或者是作為基柱的時候不會輕易的彎曲,并且有著很好的耐久性;第四,質(zhì)量好也是PHC管樁的一個優(yōu)點,其制造工藝的精湛以及材料的優(yōu)質(zhì)使其有著優(yōu)秀的質(zhì)量;第五,PHC管樁的應用范圍非常廣,可以應用到各種各樣的工程施工當中去,PHC管樁可以和不同的施工技術(shù)和施工條件相結(jié)合展現(xiàn)出其施工中的適應性,那么其應用范圍的適應性就體現(xiàn)在可以在生產(chǎn)、工程等多個渠道應用;第六,PHC管樁還有著施工速度快、施工現(xiàn)場有序完整保護良好、抗震性能好以及造價低等特點。與傳統(tǒng)方式相比PHC管樁顯示出的優(yōu)越性,才使其能夠在大機組火力發(fā)電廠的施工當中被優(yōu)先采用,并且廣泛的應用到各種施工工程當中。
雖然PHC管樁較之以前有著明顯的進步,但是仍然存在著一些問題,這些問題對PHC管樁的實際應用造成了威脅,下面就其中的問題進行原因分析并提出預防方案。
首先的問題是PHC管樁的實際進行沉樁的時候有著難度,達不到預期目標,其原因可能有樁型、樁距、地質(zhì)、設備故障、管樁強度較低等幾個方面;第二個問題是管樁在下沉過程中樁體破損,原因有管樁質(zhì)量差、管樁支點偏差、吊樁數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤、壓樁送樁時樁頭質(zhì)量出現(xiàn)問題等幾個方面;第三個問題就是管樁在下樁的時候出現(xiàn)嚴重的偏移現(xiàn)象、傾斜的角度大,其原因主要有壓樁機不平衡、壓裝機立柱偏差、下樁精度不夠、樁空之間互相影響等幾個方面。
針對第一個問題,首先需要選擇合理的壓樁設備,對設備的施工能力進行保證,其次是明確壓樁流程,再次就是詳細了解施工地地質(zhì)資料,最后需要合理選擇管樁搭配、定期保養(yǎng)設備、保證管樁的施工精度以及各個施工環(huán)節(jié)符合標準;針對第二個問題,應該做到以下幾點進行預防,首先是要保證樁體的強度和管樁所有接頭的質(zhì)量,以防出現(xiàn)質(zhì)量方面的問題,其次是將所有樁體的分布順序進行科學合理的規(guī)劃,并保證吊樁時所有的流程符合施工標準,最后就是對同一送樁干和對樁身進行養(yǎng)護,防止在下樁的過程中出現(xiàn)精度方面的偏差;針對最后一個問題,主要的防護方案有以下幾點:首先,要保證樁機的平臺保持在平衡的狀態(tài),其次,要保證樁基立柱和平臺的垂直,再次,是要保證下樁時誤差在10 mm以內(nèi),最后,就是要及時地保證送樁空的回填工作。
通過以上的分析已經(jīng)對PHC管樁樁基工程有了一個全面的了解,無論是其特點還是其在發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題都已經(jīng)做出了分析,下面以某電廠一期工程為例,對PHC管樁樁基工程在大機組火力發(fā)電廠施工中的實際應用進行分析。
某火力發(fā)電廠位于河漫灘地,交通便利;其次是地基特征,該地地形較為平坦,地貌也較為單一,選址周圍沒有基巖出露,是第四系底層覆蓋;最后是水文條件,選址的地下水主要是松散巖類孔隙水,再進行細致分類就是潛水以及承壓水,地下水和地表水呈現(xiàn)互補的關(guān)系。
工程的設計要求有三點,一是預應力混凝土管樁為PHC600AB110型、PHC600B130型和PHC500AB100型3種規(guī)格,二是對于沉樁的方式采用錘擊沉樁的方法,樁身入土50m和39m左右,三是送樁的各個環(huán)節(jié)必須嚴格按照規(guī)定進行。而工程的主要特點有以下幾個方面,首先,該工程的工程量非常大但是工期很短,而該工程的主要設備由日本進口;其次,就是需要通過插入塑料排水板的方法來保證地基內(nèi)孔隙水壓力的排出,保證土體的固結(jié);第三,就是PHC樁樁基工程的回填工作量大,需要及時的回填以保證地下水不會對其產(chǎn)生影響;最后,就是由于選址砂層比較厚,而PHC樁基又必須穿透砂層以保證下樁工作,所以沉樁難度較大。
4.3.1 設備選取和施工工藝
首先對PHC管樁施工的設備進行選取,包括打樁機械、運輸供樁和喂樁機械以及焊接設備,所有的設備選取都嚴格按照施工標準,以及在施工的過程中對現(xiàn)場條件的結(jié)合;施工工藝主要包括以下幾個方面,首先是插入地基的塑料排水板的施工,其次是PHC樁的下樁工作,然后是電焊接樁,接著是送樁和及時的回填,最后對回填煙囪時遇到的問題進行解決。
4.3.2 PHC施工質(zhì)量控制
對于現(xiàn)場施工質(zhì)量的控制需要嚴格的按照規(guī)定進行,可以適當?shù)剡M行現(xiàn)場環(huán)境的結(jié)合來對施工設計進行改變,但總的來說有以下幾點,首先,必須建立完善的施工質(zhì)量管理機制,把質(zhì)量問題有制度來進行約束;其次,是要對施工所用的所有原材料進行質(zhì)量檢測,材料的質(zhì)量必須符合國家相關(guān)的規(guī)定標準;第三,就是測量定位一定要精確,要有專門的人通過設計圖對比以及現(xiàn)場考察的方式來保證測量定位;最后,就是保證PHC樁的樁身垂直以及跟蹤檢測,最重要的是要有專業(yè)人才來完成標高控制。
4.3.3 施工質(zhì)量檢測
以上所有施工流程完成之后需要對工程質(zhì)量進行質(zhì)檢,只有嚴格地對PHC樁樁基工程的施工工作進行檢驗才能保證不會出現(xiàn)質(zhì)量方面的問題,保證火電廠建設工程的順利進行。圖1為PHC管樁施工工藝流程圖。
對PHC管樁的分析以及對實例調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn)如果在施工中使用PHC管樁,施工選址的地質(zhì)條件一定要滿足相關(guān)標準,工程的設計一定要結(jié)合實地資料和考察結(jié)果,施工工藝的選取一定要有精密的理論支撐和技術(shù)支持,施工的執(zhí)行和檢測一定要嚴格精確的按照規(guī)定進行。只有做好以上幾點,才能在施工過程中展現(xiàn)PHC管樁的優(yōu)勢。