混凝土预应力管桩在航站楼建设的应用和施工

刘立峰

（山西航空产业集团有限公司 山西太原 030000）

随着中国经济的迅猛发展，作为交通枢纽的机场航站楼旅客吞吐量也与日俱增。为满足旅客出行需求，部分机场航站楼进行了改扩建。

按照整体设计要求，部分新建航站楼是临原航站楼扩建，且要求施工过程不能影响原航站楼的正常运营。因此施工中要严格控制环境污染和噪声污染。本文就此针对预应力混凝土管桩技术在航站楼建设中的应用和施工进行了探究并分析其施工优点和技术特征。

预应力混凝土管桩是建筑施工的一种方法，主要分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩，采用这项技术可以实现工业自动化生产，混凝土管桩具有质量好，强度大、耐打性好等优点，这项技术实施简单，操作便捷，可以在深厚软土中应用。这项技术具有多种优点，将其应用在机场航站楼建设项目施工中可以缩短施工周期，节约成本。近年来，该技术逐渐发展成熟，已经在各大施工项目中应用。

1 混凝土预应力管桩在航站楼建设应用中的优点

1.1 单桩承载力高、经济效益好

预应力混凝土管桩的结构强度较高，承载力较强，尤其是高强度混凝土预应力管桩，其桩身最高强度能达到800MPa，同时混凝土预应力管桩能够在一定密度的沙层中应用，在强风化的岩石层中也能发挥很好的应用效果。由于具有高强度的优点，因此其单桩承载力对比直径相同的沉管灌注桩或钻孔灌注桩等承载力要更大，同时混凝土预应力管桩具备可拼接的特点。其管桩在长度方面相较于人工挖孔桩以及沉管桩等所受的施工条件与环境的影响较少。适用范围广，对各种不同施工地质都有较强的穿透能力。

影响主体施工经济效益的因素主要是桩基单位承载力。在相同直径的情况下，虽然混凝土预应力管桩在每米的单位造价比沉管桩等要高，但其胜在单桩的承载力高，因此每吨混凝土预应力管桩的造价综合而言要较沉管灌注桩经济，这在占地面积较大的机场航站楼施工建设中十分重要，减少桩基钢筋和混凝土的用量能够有效降低建设成本减少投资，提升航站楼的经济效益。

1.2 抗弯抗裂性好

混凝土预应力管桩通常是采用强度较高的钢棒材料结合混凝土预应力技术制造而成。该管桩相较于机场航站楼建设中应用的普通混凝土预制桩要具备更强的抗裂性能，同时其抗弯性的刚度在混凝土结构的桩基中强度最高，该优点能够有效避免在管桩运输过程中，因吊装导致的桩身变形或是施工过程中导致的桩身击打形变，有效保障建设质量。

1.3 施工快捷、环保

混凝土预应力管桩具有吊装便捷，接桩速度快等特点，在一定程度上能够提升机场航站楼的建设效率，同时在施工过程中能够确保施工现场的干净整洁，防止施工污染。此外，采用环抱式沉桩时施工噪音小，对周围建筑物影响小，能够有效保护施工现场以及周围的环境，符合航站楼建设对施工的环保要求。其施工的优势还有施工快工期短，且成桩质量较高，具有很高的施工效率。

2 混凝土预应力管桩技术在航站楼建设中应用和施工

2.1 施工准备

针对工程的设计文件及工程勘探报告，对周围施工环境进行明确。在航站楼桩基施工的具体过程中，应当做到因地制宜，选择合理的机器及沉桩方法。在临近原航站楼时，可优先考虑选择抱压式沉桩方法，在保证沉桩的效果及质量的同时还避免了噪声污染。在沉桩施工之前，须协调航站楼相关单位对航站楼周边的地下管线、障碍物等进行摸排，明确位置，以确保施工不会影响到临近航站楼的正常运营。

在预应力混凝土管桩运输到工地后，需对管桩的出厂资料、尺寸进行严格检验。

2.2 沉桩

在沉桩过程中应当采取相应的顺序，在中间向周围进行沉桩，并根据设定的入土深度，采取先深后浅的沉桩方法。根据管桩的型号及规格，选择先大后小的桩。在沉桩过程中，管桩的倾斜率应当严格控制，在第一节桩基的起吊过程中，倾斜率误差需要控制在0.05%以内，静压法在施工过程中，沉桩的速度应当控制在2m/min，在沉桩过程中需要保证每根桩一次施工到底，避免发生反复施工的情况，减少中间的间歇时间。

2.3 接桩

桩端板表面应保持干燥清洁，坡口处应清洁出金属光泽。上下桩对接顺直，在桩侧两个垂直的方向设置经纬仪随时控制观察桩体垂直度的变化。两桩端面应紧密贴合不留缝隙。桩接头采用手工电弧焊或二氧化碳气体保护焊。管桩需要进行接桩时，入土的部分应当在地面0.5～1.0m以上。焊接接桩应当满足行业相关标准，如《建筑钢结构焊接技术标准》（JGJ 81）或满足《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205）中的二级焊接缝相关规定。焊接缝施工需要具有连续性，焊接结束的桩接头在冷却后可以继续展开施工，二氧化碳气体保护焊的自然冷却时间不应少于5min，手工电弧焊的自然冷却时间不应少于10min，不能采取冷水冷却方法或者在焊接完直接展开后续的施工，桩身接头外裸露部分应当做好防护处理，避免发生破损。避免在近似设计深度时接桩，末端桩有效桩长不宜小于5m。

2.4 送桩

静压沉桩达到预定的油压指标后，需要一段时间的稳定，稳定时间需要在3min以上，稳压过程中若油压发生增加的情况，可以及时停止操作。送桩深度应当满足相关规定，当达到设计桩长或终压力时终止压桩。

2.5 截桩

管桩顶应当在设计的标准之上，在截桩过程中，截桩应当选择锯桩器，严令禁止利用大锤采取横向敲击的方法或者强行截桩，需保证截桩后的管桩满足行业质量。截桩过程中应当保证桩身接受全部的预应力，预应力钢筋能改变形态埋入到承载台中，锚在进入承载台后，固定长度需要满足行业标准，桩头在锚固定结构中也要满足行业规定，避免发生结构与标准不符的情况，可能会导致二次施工发生。

2.6 桩头与承台连接

桩基检测合格后才能进行桩头与承台的连接。通常采用在桩芯内放钢筋笼，笼底焊钢板防止混凝土掉落，笼内填筑混凝土。钢筋笼外露钢筋锚入承台，长度应满足设计规范要求。

3 结束语

预应力管桩技术在施工过程中受到的影响因素较为复杂，施工质量控制过程中一旦出现问题将会埋下质量安全隐患，因此，采取有效的控制措施较为重要。在本次研究中以临近原有航站楼改扩建为例，探究混凝土预应力管桩的强度高、施工简便、施工速度快、无污染、对周边环境影响小等优点，论述混凝土预应力管桩技术在航站楼建设中的应用和施工，为保证建筑质量提供帮助。