摘要:近年来,静压预应力管桩已经成为高层建筑施工过程中最主要的技术之一,其量化性高、操作性好、控制便利的特点,使得高层建筑施工的质量和速度都在技术的可控范围之内。但是由于我国起步较晚的原因,大部分高层建筑静压预应力管桩施工的质量和使用寿命都存在一定的问题。因此,本文基于这一问题,对高层建筑静压预应力高强管桩施工进行分析,为高层建筑静压预应力管桩设计及使用提供一定的帮助
关键词:高层建筑;静压预应力;高强管桩
引言:随着经济发展和城市化水平的不断提高,高层建筑已经越来越普及,与此同时,高层建筑施工技术也越来越完善,而静压预应力管桩作为现阶段高层建筑施工中最常用的技术之一,其管桩的质量和强度是影响高层建筑质使用寿命的重要因素,所以、本文对静压预应力高强管桩的设计思路和施工方案进行探究,为高层建筑静压预应力管桩的质量提供保证。
一、预应力管桩的概念分析
(一)预应力管桩的定义
预应力混凝土管桩主要分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩两种,其中先张法预应力管桩,主要是通过使用先张法预应力工艺和离心成型法的方式进行制造,一般都会以细长空心状管桩的状态呈现,其主要是由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等部分构成,并且由于管桩的性质和用途不同,可以分为混凝土管桩、高强混凝土管桩、薄壁管桩等。
(二)静压预应力管桩分析
现阶段管桩的沉桩施工方法有很多种,比较常见的方法有:锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻孔法等,其中以静压法最为普遍,也是运用最多的沉桩施工方法。但是由于现阶段的柴油锤在进行打桩时,存在震动剧烈、噪声较大的问题,而大部分的高层建筑施工都在市区范围内。因此,为了满足市区施工的需求,使得静力压桩机施压预应力管桩的工艺越来越普及。
现阶段的静力压桩机主要可以分为顶压式和抱压式两种,其中抱压式是通过夹板抱紧管桩,通过利用摩擦力大于入土阻力的原理进行工作的,而顶压式是通过对静压预应力管桩的轴心进行按压来完成工作,两者之间并没有较大的差别,主要是根据施工地点的实际情况和施工设计要求来进行选择。
二、当前高层建筑静压预应力管桩容易出现的问题
(一)桩身断裂
现阶段高层建筑的静压预应力管桩施工过程中,管桩非常容易出现桩身断裂的状况,其出现的主要原因在于:管桩本身的质量存在隐患、管桩在堆放和运输过程中发生碰撞、地质过于坚硬、施工技术不够标准等,这些原因会导致静压预应力管桩的质量和使用寿命大大降低。
(二)沉桩达不到设计要求
在高层建筑的静压预应力管桩施工过程中,沉桩施工是非常重要的环节,但是在沉桩过程中,由于剧烈的碰撞,会导致沉桩未达到设计要求,出现质量和使用寿命降低的状况。其出现的主要原因在于:地质勘探不够完善、沉桩中间休歇时间太长、压桩机压力不够、施工方案和施工技术运用不当等。
(三)桩身上浮
在高层建筑的静压预应力管桩施工过程中,进行桩基础施工时,由于施工操作不当以及地质情况较为复杂的原因,静压预应力管桩有时会产生桩身上浮的现象。其主要原因在于地质勘探过程中,对施工地点的地下水位信息和土质信息了解不够清晰,会使得静压预应力管桩出现桩身上浮的状况。
三、高层建筑静压预应力高强管桩的施工分析
(一)做好完善的施工前准备
在探究高层建筑的静压预应力高强管桩施工时,完善的施工前准备是提高静压预应力管桩质量的重要措施,从当前静压预应力管桩施工出现的问题中,我们可以得出,地质勘探、测量放线、管桩生产、压桩机准备等环节的差错,都会导致静压预应力管桩出现质量的问题。因此在对静压预应力高强管桩进行探究时,要把施工前的施工准备工作做到尽善尽美,才能为静压预应力高强管桩提供有力的基础和前提。
例如,在完善施工前准备时,静压预应力管桩施工部门,首先要对施工地点的地质环境进行全面细致的勘探,对施工地点的地下水位状况、土壤组成、土壤性质等进行细致全面的勘察,并且在进行施工前,要对施工地点的土壤压强进行实验性检测,在近似管桩的物体上安装压力感应器,并模拟压桩的过程,从而清楚了解施工地点土壤内的压强,为管桩的施工提供基础。其次是根据测量到的压强进行管桩地制造或选择,同时在管桩的运输过程中要进行有力的固定,为高层建筑的质量和使用寿命提供保障。不仅如此,在进行高层建筑静压预应力管桩测量放线时,施工单位要根据高层建筑的设计要求,通过市政单位提供的测量点,对静压预应力管桩施工现场进行测量控制,可以利用现阶段比较新进的全站仪或其他测量工具,准确测量出静压预应力管桩的位置和深度,为静压预应力高强管桩提供有力的基础和前提。最后施工单位在选择压桩机时,要注意根据前期的勘测报告和施工的设计方案,选择压力合适的压桩机,避免沉桩无法达到设计的要求,并且在使用压桩机时,要先对施工现场进行适当的调整,对施工现场进行全面的平整处理,然后把压桩机放置到设计好的压桩位置,在到达指定位置后,要对压装机进行固定,保证压桩机不会出现移动或者倾斜的情况,提高压桩施工的安全稳定性。不仅如此,在选择压桩机时,要根据施工地点的土质情况,来选择压桩机的性能、 重量和行走途径,避免因为压桩机选择不准确出现施工质量的问题,并且在进行压桩施工时,要保证按压的位置在管桩的轴心,同时还要尽量缩短压桩施工的间歇时间,避免中间因素导致静压预应力管桩施工出现质量问题。
(二)科学合理设计压桩方案
在探究高层建筑的静压预应力高强管桩施工时,除了完善的施工前准备以外,还要对静压预应力管桩的施工方案进行科学合理地设计,众所周知,大部分高层建筑的施工质量和施工效率都很难进行控制。因此,在进行静压预应力高强管桩施工时,要科学合理设计施工方案,从而提高静压预应力管桩的质量和使用寿命。
例如,在科学合理设计施工方案时,施工单位要根据静压预应力管桩施工的流程,从吊桩喂桩、桩身调整、压桩、接桩、送桩等多个方面进行完善,从而保证静压预应力管桩的强度符合施工要求,为高层建筑的施工质量和使用寿命提供保障。首先是吊桩和喂桩方面,在进行静压预应力管桩的吊桩施工时,一定要保证吊机的吊绳能够承载管桩的重量,在吊桩前,一定要在做好施工地点的清理工作以及管桩固定工作后,再开始进行吊桩和喂桩,防止在吊桩和喂桩过程中出现脱落或损坏的状况。其次,在进行静压预应力管桩施工时,要做好桩身调整工作,通过控制压桩机的方式,调整静压预应力管桩的桩尖,同时利用专业的测量工具,对管桩进行测量和矫正,从而提高高层建筑静压预应力管桩施工的质量。然后是压桩和接桩工作的设计,在进行压桩时,要对选择的压桩机进行充分地了解,根据压桩机油缸的最大工作值,结合设计好的静压预应力施工方案,从而提高高层建筑的质量和使用寿命。而在进行接桩工作时,可以选择焊接效果更好的低碳钢,采用四角点焊结合对称焊接的方式,保证焊接的质量能够达到施工设计的要求,并且在进行焊接前要对两段管桩进行全面的清洁,避免因为杂物导致焊接的质量降低。最后是送桩工作,当施工到最后一段管桩时,一定要保证静压预应力管桩在地面以上一米半左右,然后使用压桩机进行最后的压桩工作,要注意缓慢稳定地进行压桩工作,直至达到设计要求为止,避免静压预应力管桩出现质量问题。
总结:对高层建筑静压预应力高强管桩进行分析时,首先要对预应力管桩的概念进行一定的了解,然后根据现阶段静压预应力管桩容易出现的问题,通过完善施工前准备和科学合理设计施工方案的方式,提高静压预应力管桩的强度和质量,从而为高层建筑的安全稳定性提供保障。
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