喬文國
摘 要:建筑工程是城市化發(fā)展的重要標(biāo)志,預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管住施工技術(shù)是建筑工程施工中不可缺少的環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)施工質(zhì)量的好壞直接影響整個(gè)工程質(zhì)量。為了對預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁技術(shù)進(jìn)行深入性的研究,以下是筆者結(jié)合具體工程案例對該施工技術(shù)的分析情況。
關(guān)鍵詞:建筑工程;預(yù)應(yīng)力;高強(qiáng)混凝土;管樁技術(shù)
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有較高的強(qiáng)度和承載力,且施工相對簡單,造價(jià)低,施工周期也很短,在施工中逐漸取代了傳統(tǒng)的實(shí)心預(yù)制方樁和沉管灌注樁,是現(xiàn)代建筑工程基礎(chǔ)施工中采用的主要樁型。預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)在施工中應(yīng)用的影響因素很多。施工過程中稍有質(zhì)量控制不慎,就會造成質(zhì)量問題和隱患。在預(yù)應(yīng)力管樁施工全過程中,只有采用正確的施工工藝,嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,才能發(fā)揮預(yù)應(yīng)力管樁的施工效果。
一、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
(一)優(yōu)勢
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn),也被廣泛應(yīng)用于各種工程的施工和施工中,也得到了一致的認(rèn)可。(1)單樁承載力高。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有較高的混凝土強(qiáng)度,特別是高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。樁身混凝土強(qiáng)度可達(dá)80MPa,可打入密實(shí)砂層和強(qiáng)風(fēng)化巖層。由于擠密作用,管樁的承載力高于同直徑沉管樁或鉆孔樁。(2)良好的抗裂性。相比之下,預(yù)應(yīng)力混凝土管樁經(jīng)過高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力技術(shù)處理后,具有很強(qiáng)的抗裂、抗彎等剛度特性,可以有效避免在運(yùn)輸和靜壓施工過程中的損傷現(xiàn)象。(3)施工效果良好。成樁質(zhì)量可靠,施工速度快,工作效率高,工期短??s短施工周期是預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的最大優(yōu)點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁不需要等28天。樁完成后,可以對樁基進(jìn)行檢測。(4)具有廣泛的技術(shù)適應(yīng)性。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有承載力高、地層穿透力強(qiáng)、施工條件小、經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn),適用于各種大型高層建筑、橋梁、碼頭等基礎(chǔ)工程的施工。
(二)缺點(diǎn)
1錘擊法包括簡易柴油錘、液壓錘、高頻錘等,伴隨著劇烈的振動(dòng)或噪聲,大量的擠土,會造成一定的環(huán)境污染和影響。施工中采用靜壓法,無振動(dòng)和噪聲,但仍存在擠土效應(yīng)。(2)有些工程地質(zhì)條件不適合采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,如土層中有較多的漂石或障礙物,且不易清除;樁端上方有難以穿透的硬隔層的區(qū)域;石灰?guī)r區(qū)域;硬巖殘積土和強(qiáng)風(fēng)化層很薄,軟土層在其上的地區(qū)。
二、預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁技術(shù)施工前準(zhǔn)備
某建筑工程為九層框架結(jié)構(gòu),高32.5m,地面平均3m處為砂層位置,淤泥層位于砂層以下。第二層淤泥厚度平均為9.5m。本次建筑工程設(shè)計(jì)中采用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁施工模式,其中500mm為樁徑,100mm為壁厚,管樁混凝土的強(qiáng)度為C80。每樁承載力為700kN,有效樁長平均為28m,總樁數(shù)為220根。
(一)選擇合適的樁架和樁錘
(1)選擇合適的樁架,打樁效率的高低與樁架有直接性的關(guān)系。樁架在安置和安放的過程中要符合施工設(shè)計(jì)的要求,起到明顯提升打樁效率的作用。本次建筑工程施工中選用的樁架為D-308S型履帶行走式結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)的樁架在移動(dòng)上較為靈活,使用也更為簡單。(2)選擇合適的樁錘。選擇樁錘需要考慮的問題較多,如尺寸、形狀、入土長度、重量等。本次建筑工程中此次施工環(huán)節(jié)順利開展的前提條件是樁的貫入阻力可以被樁錘夯擊能力有效克服。其中樁側(cè)摩擦力和樁尖阻力是貫入阻力主要內(nèi)容。反之樁錘會出現(xiàn)局部壓曲的問題,難以滿足本次設(shè)計(jì)要求。
(二)合理完善施工設(shè)計(jì)方案
合理確定打樁順序需要參考不同的因素,如實(shí)際打樁位置的地質(zhì)情況,施工整體現(xiàn)狀等。打樁過程中要保護(hù)周圍建筑,落實(shí)保護(hù)措施。樁位測點(diǎn)嚴(yán)格按照樁基施工圖來進(jìn)行。合理布置吊點(diǎn)位置,管樁堆放要注意防止振動(dòng)和碰撞,可在管樁下面放上木墊和軟墊。管樁成型制造到打樁施工間隔的時(shí)間要一樣,確?;炷翉?qiáng)度滿足施工設(shè)計(jì)要求,實(shí)際施工中常>80%。如施工場地需要堆放管樁時(shí),需要秉持的原則為“先進(jìn)場樁先打”,這樣可保障管樁強(qiáng)度。建筑工程預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁技術(shù)施工前需要對其規(guī)格全面了解。
(三)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁技術(shù)施工流程
1、試樁施工
靜載荷抗壓試驗(yàn)選用錨樁橫梁反力裝置,施工中選用兩臺千斤頂。本次工程使用的為錨樁和試樁。第一根試樁荷載力為6200kN,達(dá)到7級標(biāo)準(zhǔn),將沉降量在1h后加大,標(biāo)準(zhǔn)為16.67mm/h,若地基被破壞試驗(yàn)停止。第二根試樁荷載力為5000kN,達(dá)到9級標(biāo)準(zhǔn),將沉降量在45min后加大,標(biāo)準(zhǔn)為15.25mm/h,若地基被破壞試驗(yàn)停止。第三根為4000kN,增加4500kN的標(biāo)準(zhǔn)是待其穩(wěn)定后。
得出Qum=4547kN;Sn=0.052,Quk=Qum=4547kN。
2、測量施工
先行地表雜物清理,場地平整后測量標(biāo)高。準(zhǔn)備好測量器具和施工設(shè)備。并行中線測量和控制樁測量。測量放線工作完成后準(zhǔn)備技術(shù)交底。
3、樁機(jī)妥善安置
預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁施工設(shè)備齊全,樁基移動(dòng)前要勘察施工現(xiàn)場,確保樁基移動(dòng)安全性。鉆桿與地面的角度測量選用吊錘,誤差要<1%。在樁機(jī)架上標(biāo)定好長度。以后按照施工設(shè)計(jì)施工。
4、下節(jié)樁起吊施工
起吊下節(jié)樁發(fā)生在樁機(jī)就位后,管樁吊起后在樁外壁進(jìn)行標(biāo)記對準(zhǔn)處理,垂直度調(diào)整采用兩條線墜,以夾角90°標(biāo)準(zhǔn)測量調(diào)整。
5、壓樁環(huán)節(jié)施工
壓入早期需要注意的問題是減少和地下障礙物碰撞的機(jī)會,可選用低速壓入方式。當(dāng)遇到硬土層后可增加壓樁力,通過就可降低。壓樁環(huán)節(jié)施工也對壓樁力時(shí)刻觀察,確保沉降順利進(jìn)行。上節(jié)管樁插入地面的垂直度誤差要<0.15%,樁錘、樁帽、送樁器的控制要在同一中線上。仔細(xì)觀察沉樁施工中樁身垂直度,誤差要<1%。若硬土中有樁尖插入不能強(qiáng)行施工。施工過程中樁身、樁頂毀壞要停止施工。
6、上節(jié)樁施工
入土管樁樁頭多出地面的長度在0.5~1m之間,保持下節(jié)樁的完整性,清理樁頂雜物。起吊后的上節(jié)樁要與下節(jié)樁附近中心對準(zhǔn),并進(jìn)行垂直度校正。確保無扣縫問題存在。在下節(jié)樁樁頭位置設(shè)置導(dǎo)向箍,可便于上節(jié)樁施工,上下節(jié)裝錯(cuò)位誤差要小于2mm。
7、焊接施工
檢查管樁接頭位置的質(zhì)量是焊接施工前期不可缺少的環(huán)節(jié)。該施工環(huán)節(jié)需要對上下端板表面進(jìn)行清理處理,可使用鐵刷子。通常情況下要先進(jìn)行4~6點(diǎn)對稱點(diǎn)焊處理,一般在坡口位置。上下節(jié)被固定后,可將導(dǎo)向箍拆除,隨后行分層次的對稱焊接。焊接常用方式為手工焊接、二氧化碳保護(hù)焊。焊接數(shù)量為3層,焊接前要將內(nèi)層焊渣清理干凈。焊接接頭自然冷卻后才能進(jìn)行下步施工,禁止用水冷卻。
三、結(jié)語
隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國建筑業(yè)也得到了長足的發(fā)展。預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁技術(shù)是建筑工程基礎(chǔ)施工中的重要技術(shù)之一。其施工技術(shù)水平將直接影響到工程施工的整體質(zhì)量。因此,施工企業(yè)必須結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況,充分認(rèn)識預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁的應(yīng)用優(yōu)勢,做好施工準(zhǔn)備。只有這樣才能保證施工過程的規(guī)范性和合理性,才能促進(jìn)工程建設(shè)的快速發(fā)展。根據(jù)具體的工程項(xiàng)目,通過地質(zhì)情況的分析,總結(jié)了預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁設(shè)計(jì)、施工與檢測的方法??偨Y(jié)的內(nèi)容能夠?yàn)榻窈箢愃频墓こ添?xiàng)目提供參考。
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