建筑工程预应力高强混凝土管桩技术的研究

陈强

摘 要：预应力高强混凝土管桩技术是建筑工程中不可缺少的環节，该施工技术的高低直接影响建筑工程整体质量。因此该施工前需要做好充分准备，仔细勘察施工现场，做好施工准备工作。这样才能保障施工顺利开展。

关键词：建筑工程;预应力高强混凝土管桩;施工技术

前言

预应力高强混凝土管桩施工中，为更好地控制施工质量，管桩的合理选用、进场验收控制必须得到重视，桩位定位、沉桩施工、接桩施工等环节的质量控制也需要得到重点关注。

1 预应力高强混凝土管桩的特征

1.1 单桩承载力高且成本低

目前现阶段的预应力高强混凝土管桩强度普遍为C80，因此在规格为300的预应力高强混凝土管桩理论上所能承受的承载力超过1200kN，因此可以作为高层、超高层建筑项目的施工构件。

1.2 具有良好的抗弯性能

预应力高强混凝土管桩普遍采用钢棒为主要材料，且螺旋筋选择了冷拔低碳钢丝，在这些材料的支持下，桩身具有理想的抗弯性能，尤其是在密实的砂层施工阶段，通过预应力高强混凝土管桩可以适应各种复杂情况下的施工要求。

1.3 质量可靠与应用范围广泛

预应力高强混凝土管桩具有可靠、标准的生产工艺，并且在生产过程中主要选择了离心技术，具有技术先进性。

1.4 施工周期短

预应力高强混凝土管桩采用了工程化作业的方法，并且对场地没有特殊要求，有助于缩短工程工期。

2 施工质量的控制要求

1）在第一节管桩起吊就位或者在焊接桩尖同打桩施工阶段，施工质量控制要求需要考虑整个桩基施工特征，可通过桩机自身调整垂直度情况，在插入地面时将垂直度偏差控制在0.5%以下;在施工阶段，用水准尺校正垂直的偏差度，若发现施工质量问题则需要及时更正。在管桩就位后，开始桩锤进行施工，施工期间详细记录桩身入土的锤击数量，一般以第一节桩桩顶与地面之间的距离为参照标准，两者之间的值差控制在1.0m时可以停锤，并在第二节桩施工中，其操作方法与之前相同，直至上节桩心线与下节重合，才能继续施工。

2）在整个桩基施工阶段，时刻注意观察桩锤、桩身的中心线情况，尽量保证两者时刻处于一条直线上，这样才能将桩身倾斜率控制在满意水平。

3）在到达设计桩顶标高时，做好送桩，送桩过程为桩达到地面上的20cm即可，在套上送桩器后再进行送桩，直至设计标高后即可停止施工。

3 案例工程分析

某建筑工程为九层框架结构，高32.5m，地面平均3m处为砂层位置，淤泥层位于砂层以下。第二层淤泥厚度平均为9.5m。本次建筑工程设计中采用预应力高强混凝土管桩施工模式，其中500mm为桩径，100mm为壁厚，管桩混凝土的强度为C80。每桩承载力为700kN，有效桩长平均为28m，总桩数为220根。

4 预应力高强混凝土管桩技术施工前准备

4.1 选择合适的桩架和桩锤

①选择合适的桩架，打桩效率的高低与桩架有直接性的关系。桩架在安置和安放的过程中要符合施工设计的要求，起到明显提升打桩效率的作用。本次建筑工程施工中选用的桩架为D-308S型履带行走式结构。此种结构的桩架在移动上较为灵活，使用也更为简单。②选择合适的桩锤。

4.2 合理完善施工设计方案

合理确定打桩顺序需要参考不同的因素，如实际打桩位置的地质情况，施工整体现状等。管桩成型制造到打桩施工间隔的时间要一样，确保混凝土强度满足施工设计要求，实际施工中常>80%。如施工场地需要堆放管桩时，需要秉持的原则为“先进场桩先打”，这样可保障管桩强度。

5 预应力高强混凝土管桩技术施工流程

5.1 试桩施工

静载荷抗压试验选用锚桩横梁反力装置，施工中选用两台千斤顶。本次工程使用的为锚桩和试桩。第一根试桩荷载力为6200kN，达到7级标准，将沉降量在1h后加大，标准为16.67mm/h，若地基被破坏试验停止。第二根试桩荷载力为5000kN，达到9级标准，将沉降量在45min后加大，标准为15.25mm/h，若地基被破坏试验停止。第三根为4000kN，增加4500kN的标准是待其稳定后。得出Qum=4547kN;Sn=0.052，Quk=Qum=4547kN。

5.2 测量施工

先行地表杂物清理，场地平整后测量标高。准备好测量器具和施工设备。并行中线测量和控制桩测量。测量放线工作完成后准备技术交底。

5.3 桩机妥善安置

预应力高强混凝土管桩施工设备齐全，桩基移动前要勘察施工现场，确保桩基移动安全性。钻杆与地面的角度测量选用吊锤，误差要<1%。在桩机架上标定好长度。以后按照施工设计施工。

5.4 下节桩起吊施工

起吊下节桩发生在桩机就位后，管桩吊起后在桩外壁进行标记对准处理，垂直度调整采用两条线坠，以夹角90°标准测量调整。

5.5 压桩环节施工

压入早期需要注意的问题是减少和地下障碍物碰撞的机会，可选用低速压入方式。当遇到硬土层后可增加压桩力，通过就可降低。压桩环节施工也对压桩力时刻观察，确保沉降顺利进行。

5.6上节桩施工

入土管桩桩头多出地面的长度在0.5～1m之间，保持下节桩的完整性，清理桩顶杂物。起吊后的上节桩要与下节桩附近中心对准，并进行垂直度校正。确保无扣缝问题存在。在下节桩桩头位置设置导向箍，可便于上节桩施工，上下节装错位误差要小于2mm。

5.7 焊接施工

检查管桩接头位置的质量是焊接施工前期不可缺少的环节。该施工环节需要对上下端板表面进行清理处理，可使用铁刷子。通常情况下要先进行4～6点对称点焊处理，一般在坡口位置。焊接数量为3层，焊接前要将内层焊渣清理干净。焊接接头自然冷却后才能进行下步施工，禁止用水冷却。

结束语

在预应力高强混凝土管桩施工质量控制中，工作人员必须要严格了解工程项目的施工要求，并能在原有技术技术体系的基础上做出改进，确保其施工质量可以达到预期，最终杜绝施工质量问题的发生，满足未来工程项目质量管理的要求。

参考文献

[1]熊锡佳.对预应力混凝土管桩基础施工中打桩应力的影响分析[J].住宅与房地产，2015（22）：146.

[2]任强.浅析预应力高强混凝土管桩的施工工艺及质量控制要点[J].消防界，2019（7）：45-46.