淺析預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)及其控制

1、淺析預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)及其控制 【摘要】隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的開(kāi)展，建筑市場(chǎng)開(kāi)展的需求，我國(guó)的預(yù)制管柱的技術(shù)有了較大的開(kāi)展。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁由于其具有質(zhì)量保證、施工方便、施工時(shí)間短、現(xiàn)場(chǎng)臟污少等等許多優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛采用。本文通過(guò)對(duì)南京市某樁基工段的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，闡述了先張法預(yù)應(yīng)力管樁的施工程序及控制措施?！娟P(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力混凝土管樁；施工技術(shù)；質(zhì)量控制1工程概況擬建工程工程為用地面積2.6萬(wàn)平法米的某商業(yè)中心，地下2層，地上3層的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)制鋼筋混凝土ZH1樁PHC-600-AB-130，設(shè)計(jì)單樁承載力特征值為2600KN，進(jìn)入3-3層粉細(xì)砂2.4米；預(yù)制鋼筋混凝土ZH2樁PHC

2、-600-AB-110，設(shè)計(jì)單樁抗拔承載力特征值為400KN，單樁抗壓承載力特征值為800KN。2工程樁施工工藝流程先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁：測(cè)量定位→壓樁機(jī)就位→吊樁、插樁→樁身對(duì)中調(diào)直→靜壓沉樁→接樁→在靜壓沉樁→送樁→終止壓樁→切割樁頭。3工程樁主要施工和質(zhì)量控制3.1管樁驗(yàn)收。3.1.1管樁混凝土齡期應(yīng)到達(dá)或相當(dāng)于28天的齡期強(qiáng)度，且應(yīng)有質(zhì)量合格證書(shū)。3.1.2在實(shí)施壓樁之前，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管樁外表進(jìn)行檢查驗(yàn)收，驗(yàn)

3、收合格要求見(jiàn)下表。對(duì)檢查出的不合格產(chǎn)品，堅(jiān)決禁止使用。3.2樁位放樣。根據(jù)建設(shè)方提供的坐標(biāo)點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)和樁位平面布置圖進(jìn)行樁位放樣。樁位均用竹簽釘入地下作標(biāo)記，頂部涂以紅油漆，以利于檢查核對(duì)。樁位放樣位置允許誤差為：群樁≤20mm，單排樁≤10mm。3.3吊樁?；炷凉軜稄纳a(chǎn)到完成打樁是要經(jīng)過(guò)屢次吊裝才能完成的，因此在這些過(guò)程中往往容易造成樁身出現(xiàn)裂縫，這些裂縫在打樁過(guò)程中，由于反復(fù)受到打樁壓應(yīng)力的作用，極容易使其增大，而至損壞樁身，同時(shí)又不容易發(fā)現(xiàn)，地下水不斷地從裂縫中滲進(jìn)樁身，這將加速樁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼筋銹蝕，使預(yù)應(yīng)力鋼筋斷裂、混凝土預(yù)應(yīng)壓力喪失，降低管樁的承載能力

4、并影響管樁的正常使用壽命。因此正確認(rèn)識(shí)這一點(diǎn)非常重要，盡防止管樁在吊裝過(guò)程中出現(xiàn)橫向裂縫，同時(shí)也要防止管樁在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)橫向裂。首先是選擇正確的起吊點(diǎn)綁扎點(diǎn)。經(jīng)研究說(shuō)明：樁的端截面的控制彎距M的大小與L1管樁離在端和吊點(diǎn)的之間的距離/L管樁的長(zhǎng)度的大小有著密切的關(guān)系：當(dāng)Mmin=0.293時(shí)，M取得最小值，其值為Mmin=0.043qL2q=管樁的單位長(zhǎng)度的重量；當(dāng)L2=0或L2=0.5L時(shí)，M取得最大值，其值為Mmax=0.125qL2。從中可以看出，Mmax≈3Mmin。也就是說(shuō)，對(duì)一定長(zhǎng)度的管樁，隨著L1變化，M將在一個(gè)很的范圍內(nèi)變化。因此，正確選擇一個(gè)起吊點(diǎn)，使它

5、處于L1=0.29起吊時(shí)的位置，那么可以使得起吊時(shí)的截面彎距變得最小，從而使樁身出現(xiàn)裂縫的時(shí)機(jī)最低，因此在本工程施工時(shí)嚴(yán)格要求選擇正確的起吊點(diǎn)。其次小心吊裝；在實(shí)際起吊過(guò)程中管樁受到的荷載為動(dòng)荷載，因此就應(yīng)該充分考濾動(dòng)荷載有別于靜荷載帶來(lái)主影響。因?yàn)橥ǔ５淖鞣ㄊ侨∫粋€(gè)動(dòng)力系數(shù)K標(biāo)準(zhǔn)中K取1.5，如果我們能夠在吊裝時(shí)有效咸小動(dòng)力系數(shù)K的取值，使實(shí)際的K小于1.5，這必然可以使實(shí)際的載面最大彎矩值變小，取終可以降低樁身出現(xiàn)的機(jī)率。因此，在本工程中要求在吊裝過(guò)程中就要很小心，動(dòng)作要輕、慢；同還要盡量防止管樁在起吊移動(dòng)時(shí)與其它物體發(fā)生碰撞，尤其是劇烈碰撞。3.4壓樁。樁機(jī)對(duì)準(zhǔn)就位前，將樁位再?gòu)?fù)核驗(yàn)收一

6、遍，在無(wú)誤的前提下施工。樁機(jī)對(duì)準(zhǔn)就位，通過(guò)液壓頂升裝置調(diào)整樁機(jī)水平，由吊機(jī)將樁吊起，在樁起吊前樁的吊點(diǎn)必須正確，樁身的附著物須去除。樁身起吊過(guò)程中，應(yīng)勻速平穩(wěn)，將樁平安平穩(wěn)放在壓樁機(jī)前，由樁機(jī)上的吊機(jī)緩慢起吊對(duì)上樁孔后再放入壓樁機(jī)的樁孔內(nèi)，對(duì)準(zhǔn)樁位慢慢落下，緩慢壓入。必須保證第一節(jié)樁的垂直度，第一節(jié)管樁插入地面時(shí)的垂直度偏差不能超過(guò)0.5%，因此插樁時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)樁位，使樁機(jī)調(diào)整到準(zhǔn)確位置，并保持樁機(jī)水平，保持樁垂直壓入土層。在距樁機(jī)正、側(cè)面即90°兩個(gè)方向1020米處設(shè)置2臺(tái)經(jīng)緯儀或吊錘，用以觀測(cè)垂直度情況，用壓機(jī)支腿油缸調(diào)整垂直，插樁垂直度誤差不準(zhǔn)超過(guò)0.5%，對(duì)中調(diào)準(zhǔn)前方可實(shí)施壓樁，

7、此時(shí)不斷觀察偏差與垂直度，假設(shè)有不滿足及時(shí)調(diào)整。壓樁過(guò)程中，司機(jī)應(yīng)經(jīng)常觀察壓力表，控制壓樁阻力，調(diào)節(jié)樁機(jī)壓力同步平衡，防止偏心，并詳細(xì)作好施工記錄。如果樁在初壓時(shí)發(fā)生偏斜，應(yīng)及時(shí)糾正，有可能情況下應(yīng)拔出，清理障礙物后再重新壓樁。在進(jìn)行同一根樁壓樁過(guò)程中，各工序應(yīng)連續(xù)施工。施工過(guò)程中應(yīng)及時(shí)詳細(xì)真實(shí)地填寫(xiě)各項(xiàng)施工記錄、施工日記、工程報(bào)驗(yàn)表等有關(guān)資料，以便技術(shù)資料歸檔。壓樁速率一般為單雙缸行程為1.0m/分鐘?？筛鶕?jù)地層情況和施工情況而定。3.5接樁。焊接前應(yīng)將樁端埋設(shè)鐵件、特別端口坡口上的浮銹及污物去除干凈，露出金屬光澤。接樁就位時(shí)，下節(jié)樁頭須設(shè)導(dǎo)向箍以保證上下樁節(jié)找正接直，上下節(jié)樁錯(cuò)位偏差不宜大

8、于2mm。如上下樁節(jié)間隙較大，可用鐵片填實(shí)焊牢，結(jié)合面之間的間隙不得大于2mm。焊接時(shí)第一層必須用CO2保護(hù)焊打底，確保根部焊透，其質(zhì)量應(yīng)符合?鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?GB50205的規(guī)定。坡口錯(cuò)位偏差應(yīng)≤2mm，焊縫高度偏差≤1mm。接樁時(shí)，為減少焊接變形，沿接口圓周宜對(duì)稱(chēng)焊六點(diǎn)，待上下樁節(jié)固定后再撤除導(dǎo)向箍，分層施焊，正確掌握焊接電流和施工速度，每層焊接厚度應(yīng)均勻，每層間的焊渣應(yīng)去除干凈，方能再焊次一層，坡口槽的焊接必須滿焊，電焊厚度宜高出坡口1mm，焊縫必須每層檢查，焊縫不應(yīng)有夾渣、氣孔等缺陷，滿足?鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?GB50205焊縫的要求。按

9、照設(shè)計(jì)要求，接樁時(shí)間不得超過(guò)15分鐘，接樁后待焊縫降溫大于1分鐘再開(kāi)壓。3.6送樁。當(dāng)壓入的樁外露局部壓樁機(jī)無(wú)法施壓時(shí)，必須采用送樁器送樁。送樁器必須底部與管樁樁頂應(yīng)全部密切接觸，加熱緩沖墊層，以免送樁時(shí)樁頭破損。送樁器上標(biāo)明刻度，用以確定送樁的深度。壓樁最終控制：符合設(shè)計(jì)要求。3.7壓樁順序。壓樁的順序根據(jù)場(chǎng)地的地形、地質(zhì)、樁基的設(shè)計(jì)布置密集程度、管線等以及壓樁機(jī)移動(dòng)方便等因素來(lái)決定。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁沉樁行走路線，應(yīng)根據(jù)樁基平面尺寸、密集程度、深度、樁機(jī)移動(dòng)方便等因素決定沉樁順序。一般情況下不同的樁基應(yīng)先深后淺、先大后小、先長(zhǎng)后短；由于本工程抗壓樁施工區(qū)域地基承載力較差，需要處理所以先施工抗

10、拔樁區(qū)域，對(duì)于相鄰樁中心距小于1.5m的樁必須跳打。3.8樁頭灌芯的質(zhì)量控制。樁與上部結(jié)構(gòu)的連接主要通過(guò)樁的承臺(tái)，如何保證樁與承臺(tái)的連接到達(dá)要求，是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵，因此樁頭嵌入承臺(tái)的長(zhǎng)度不宜太短，有關(guān)管樁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不宜小于10cm。本工程中在樁頭的樁管內(nèi)填充3000mm高的C40細(xì)石混凝土，并在混凝土中均分插入614鋼筋與承臺(tái)連接，在施工時(shí)首先去除樁頭和樁心內(nèi)的殘留物，目的是保證混凝土秘樁的粘結(jié)，并用鋼釬或震動(dòng)棒震實(shí)。從實(shí)例調(diào)查中可知，有不少是由于樁嵌入承臺(tái)長(zhǎng)度缺乏，抗拔不夠，因此在地震設(shè)防區(qū)有必要把樁嵌入承臺(tái)的長(zhǎng)度加長(zhǎng)，且樁頭的插筋長(zhǎng)度也應(yīng)加長(zhǎng)及增加配筋量，樁頭填芯砼的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求和設(shè)計(jì)要求。4結(jié)語(yǔ)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁以其樁身質(zhì)量可靠、承載力高、施工工期