预应力混凝土离心桩无剪切快速强拉对接施工技术探讨

吴晓春

摘要：本文针对预应力混凝土离心桩桩与桩之间连接的实际需求，在保证桩与桩接头处承载力、耐久性的条件下进行技术革新，施工探索出预应力混凝土离心桩桩与桩之间连接的施工技术。经实践证明，采用该技术施工完成的混凝土离心桩桩与桩之间连接，连接接头实体质量、技术、经济效果均良好。

关键词：预应力混凝土离心桩；无剪切快速强拉对接；施工技术

传统预应力混凝土离心桩的接桩方式受环境和人为影响较大，质量难以保证，防腐问题无法解决，另外桩头与基础的锚固问题始终得不到有效解决。

1、预应力混凝土离心桩无剪切快速强拉对接施工技术的特点及优势

无剪切快速强拉对接施工方法涉及一种无剪切快速强拉对接扣件及对接件，以及由无剪切快速强拉对接扣件构成的预制件，由位于预制件两端的张拉螺帽、顶拉螺帽和预制件纵向钢筋连接，其中张拉螺帽和顶拉螺帽为内螺纹结构，内螺纹为强拉丝扣，帽底中心开有钢筋孔，钢筋孔的周边为钢筋墩头上，预制件纵向钢筋的两端墩成墩头卡接在墩头卡台上，压簧位于顶拉螺帽内，其压簧的一端位于钢筋墩头上、另一端置有由两片或多片构成的锥形套，丝扣套旋接在顶拉螺帽内且将锥形套上移位定位，插接头的尾部与张拉螺帽内螺纹连接，插接头的头部呈球缺状且与锥形套呈弹性卡接配合。

顶应力混凝土离心桩无剪切快速强拉对接施工适用于软土地基上下管桩之间的连接。

预应力混凝土离心桩无剪切快速强拉对接与传统的桩与桩之间的连接方法相比较，有以下优点：

1.1无剪切快速强拉对接施工方法的预应力混凝土离心桩能使得樁的抗拔力提高20-30%以上，此外，取消端板，采用特定防腐机械连接装置，并在桩连接截面涂抹环氧树脂，耐久性得到提高，且省去了电焊条及烧电焊时产生的对人体危害、环境污染，可直接节省管桩制造成本，达到节省材料和资源的目的。

1.2无剪切快速强拉对接的预应力混凝土离心桩与普通电焊连接的管桩进行耐久性对比试验，试验结果表明在相同的腐蚀环境和腐蚀时间下，钢筋锈蚀引起的锈胀裂缝会导致管桩的抗拉和抗剪承载力下降，普通管桩抗拉和抗剪承载力分别下降30%-50%和30%-43%、无剪切快速强拉对接方式的管桩抗拉和抗剪承载力分别下降6%和9%-10%。所以该连接方式的桩比普通管桩具有更好的承载力。

1.3锚入基础承台内的钢筋端头套丝后直接旋入桩的螺母内，使桩与承台间的锚固更有效。

2、工艺原理

2.1上下节桩插杆与插孔对准上节桩小螺帽及插杆螺纹处满涂密封材料，下节桩顶部浇密封材料。

2.2连接件连接方式为插杆开始压入，弹簧受力，插杆压入，弹簧到底，卡片在作用力下卡紧。

2.3预应力混凝土离心相无剪切快速强拉对接施工方法，主要为管桩上下两节之间的连接方法，待下节桩压入土中顶部离自然地坪。0.8～1.2m时，进行连接件安装。

1）其中连接件中大螺母、小螺母是管桩主筋墩头前面与主筋连接，在现场施工时，在下节桩预留大螺母内依次安装弹簧，垫片卡片和中间螺母，并用厂家提供的专业工具检测中间螺母到桩顶的距离并控制在1.5mm；然后将插杆旋入上节桩小螺母内，并用厂家提供的专业工具检测插杆台阶到桩顶的距离并控制在1.5mm；此时在下节桩顶（即连接截面）浇上密封材料，连接截面上的环氧树脂可以很好地保护连接件不受外界环境的侵蚀，增加连接处的耐久性。

2）最后将上桩插杆与下桩大螺母对准压入，弹簧受到挤压到一定程度，将锥形卡片卡入插杆头，从而实现连接效果。

3、“无剪切快速强拉对接接桩”关键技术施工要点

3.1接桩卡扣连接强度应不小于桩身强度。

3.2无剪切快速强拉对接施工方法连接过程控制。

1）事先检查桩两端制作的尺寸偏差及连接卡扣件，有无受损情况，在合格的基础上，装上吊装保护块后开始起吊施工。

2）卸下上节桩端的保护装置后，清理接头残物

3）将插杆安装在上节桩张拉端的连接套上，在下节桩的固定端大螺母里安装弹簧、垫片、卡片及中间螺帽。并用生产厂家提供的专用检测工具检测中间螺帽端面与插杆平台距端面高度。

4）在专人指挥下，将插杆与中间套的轴线移到同一条直线上，缓缓插入，严禁碰撞。插接后密封材料宜溢出接口，接口无缝隙。因施工因素造成临时停滞的，应在密封材料拌制后4h内接桩完毕

3.3接桩时，入土部分桩的桩头高出自然地坪0.8～1.2m左右。

3.4拼接桩的尺寸允许偏差、检查工具和检查方法应符合相关规定。

3.5桩接头质量检测

1）完整性检测：验证桩身完整性检测时验证接头处质量，在沉桩48h后进行采用低应变检侧，检测数量由设计结合具体工程确定。

2）承载力检测：验证桩身承载力检测时验证接头处质量，采用单桩静载荷试验检测，检测数量由设计结合具体工程确定。

4、本公司施工的工程实例及施工效益分析

某三期（R21-34地块）农转非居民拆迁安置房位于某市某区，为某社区拆迁安置房，总建筑面积100966m?，其中地下室24586 m?，有1～9#楼9幢16层框架剪力墙结构住宅组成，最高高度49.6m，桩采用增强型预应力混凝土离心桩，桩型T-PC-AB600-560（110）。工程量58250m抗压抗拔桩，经检测全部合格桩机于2011年1l月3日进场开始施工，于3月1日桩基施工完成。工程最终于2014年7月28日竣工验收。

本工程采用无剪切快速强拉对接工法施工，与传统的端板焊接工艺比较：

4.1电焊条节约1.5元/m；

4.2人工节约：（每根桩长36m，按三节桩配桩，两个接头，传统的桩焊接连接工艺，每接头需0.5小时，两个接头需1小时，若采用无剪切快速强拉对接工法施工，则省1小时，即省1/8工日，分摊到36m桩上，则每m桩省1/8/36工日，按市场价焊接技术工人200元/工日计算，所以每m桩人工节约为【（1小时/8小时）/（36m ）] ×200元/工日。）

（1小时/36m/8小时） ×200元/工日=0.7元/m；

4.3静压桩机台班费节约：（因每根桩无需焊接，本工程每根桩的施工时间可以节省1小时，即节省1/8工日，分摊到每m桩则节约1/8/36工日）

（1小时/36m/8小时） ×3000元/台班=10.42元/m

4.4电费节约：（电焊每m需要电费19元，直径600桩每接头焊接长度为3.1416 ×0.6=1.885m，两个接头焊接长度为1.885 ×2=3.77m，故每根桩所需电费为3.77 × 1.9=7.163元，分摊到每m桩单价为7.163/36=0.2元/m ）

每米节省电费3.58 ×2/36=0.20元/m

故本工程共节约直接施工成本为：【（1.5+0.7+10.42+0.2）元/m】 ×58250m=746765元，约74.68万元。

5、结语

通过技术革新的无剪切快速强拉对接接桩方法，摒弃了传统的焊接接桩工艺，有效地增强了接桩接头的强度和耐久性，施工更快捷、工艺操作更简单，社会和经济效益明显，值得在工程中推广。

参考文献：

[l]（（建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）.

[2]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）.

[3]《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）.