刘晓龙
武汉伊地建设工程有限公司 湖北省武汉市430072
摘要:与传统建筑桩基技术相比,预应力管桩技术更符合当前建筑行业发展,即预应力管桩施工,可提高建筑施工效率与质量,同时,实现环保型施工目标。但受浮桩、挤土、沉桩等因素的影响,预应力管桩建筑桩基技术在应用过程中仍然存在着某些不足之处,因而,需在新型技术应用过程中,明确技术应用要点,如,桩身垂直度控制标准等,达到最佳的工业与民用建筑建设状态。本文从预应力混凝土管桩概述分析入手,并详细阐述了桩基技术的具体应用。
关键词:预应力管桩;桩基技术;建筑;
前言
桩基是我国建筑施工领域一个古老而又现代的基础施工方式,它早在我国奴隶制社会就已经采用了,在几千年的社会发展历程中总结了丰富的工作经验。直到现在,我国桩基施工形式多样、设备复杂、技术种类丰富以及方法众多的特征,并逐渐成为一套系统、完善的现代化施工策略,在整个工程领域中都具备举足轻重的作用。预应力管桩作为当今桩基施工的常见方式,它以经济、实惠、质量有保证的特征被广泛应用,甚至可以说在预应力灌装桩基施工技术的应用为我国现代化城市建设提供了扎实的基础依据。
一、预应力管桩概述
1.预应力管桩内涵
桩是我国自古以来经常用到的基础结构形式,也是目前最为常见的地基施工处理技术,特别是在那些不良地基工程施工中,这种施工技术的应用更为广泛,几乎都可以将其和建筑整体结构施工联系起来。预应力管桩作为桩基础结构中的特殊组成,它在施工中通常分为先张法预应力管桩和后张法预应力管桩两种。其中先张法预应力管桩则是在工程施工中提前采用先张法预应力工艺和离心成型的方法制造出一种空心桩预制件,然后将这种预制件埋设在提前开挖好的桩孔内并添置的一种方法。而后张法预应力管桩则刚好相反,它是在钻孔的同时置放钢筋笼并灌入混凝土而形成的一种管桩施工技术。
2.预应力管桩施工特点
首先,施工机械化程度要求越来越高。近年来,随着我国建筑业的迅速发展,各种施工新技术、新设备不断涌现,预应力管桩作为工程施工中常见的基础施工方式,对机械化施工要求越来越高,对施工场地的整洁度要求也在不断提升。就其原因主要是目前钻孔灌注桩施工条件越来越复杂,施工内容越来越多样,一旦施工中选择的机械设备不合理、施工场地混乱,必然会给工程施工效益带来影响是,很值造成挖孔工作出现混乱的现象。其次,施工速度不断加快。就目前工程施工实践而言,一个打桩机一天可以钻打出8根以上的桩孔,也就是说可以完成2000KN的桩基工程。这种施工方法的选择可谓是大大提高了工程效率,创造出更多的施工效益,减少了工程造价。最后,应力小。在工程施工中由于压桩本身引起的应力较小,且桩身本身在工程施工中不会产生相应的压力,因此在施工中不会出现桩端破损现象,复压工作开展比较容易。
二、建筑中预应力管桩建筑桩基技术的具体应用分析
1.桩身垂直度控制
在建筑施工期间,为了提升建筑结构加固效果,需在预应力管桩建筑桩基技术应用过程中合理控制桩身垂直度,即首先,在预应力管桩施工前期,应合理选择桩锤,即结合建筑工程设计中实际压力、承载力、施工计划、既定深度等要求,确定桩锤性能参数,同时,在桩锤使用过程中,为了避免破损问题,将破损率控制在1%,应实时调整打击次数与尺寸关系,保持打击总次数小于1500次的基础上,其频率为20~40mm/击,满足建筑工程设计要求。
其次,基于桩锤确定的基础上,在预应力管桩施工过程中应对桩身垂直度进行控制,即在打桩期间,需保持桩身始终处在垂直状态,而在底桩垂直度控制过程中,应确保桩锤、桩帽、送桩杆等处于同一中心线,且在桩身插入到指定位置时,垂直度偏差需维持在≤0.5%,就此满足桩身垂直度控制条件。再次,在沉桩控制作业中,为了实现对桩身垂直度的精准化把控,应在距离桩机20m位置,利用1台经纬仪测定垂直度,如若垂直度为90°,则说明预制桩设计符合工业与民用建筑施工要求。
2.管桩接头焊接
(1)在管桩接头接桩作业中,应注重应用钢端板焊接式方法,即在距离地面lm的位置,对管桩端头实施接桩处理,并在接桩前,将定位板放置于地下下节桩位置,然后,通过定位板接直上下桩,而如若在上下桩接直处理中存在间隙,那么施工人员应根据缝隙大小,采用楔形铁片对其进行焊牢处理,保障管桩稳固性;(2)在管桩拼接处焊接处理期间,应采取分层式对称焊接方法,即采用E422焊条,拼接管桩中心线,并保持管桩中心线拼接误差小于2,待管桩接头焊接完毕后,对焊缝外观、表面进行观察,如若焊缝在冷却8min后无表面缺陷,那么可进入下一段工序。而在管桩坡口根部焊条选择时,可选用32mm焊条,其他部分选用4~5mm焊条,最终利用焊机实施对称、均匀管桩焊接作业,同时,在焊接作业期间,保持电流强度与焊条类型相适应性,以期达到最佳的焊接效果。即管桩接头焊接合理性可增强预应力管桩建筑桩基技术应用效果,增强管桩抗压能力,因而,应提高对管桩接头焊接工艺的重视。
3.施打管桩
在预应力管桩建筑桩基技术应用过程中,对管桩施打工艺提出了更高的要求。在粘土、粉质粘土层等较厚的工业与民用建筑施工中,应结合施工区域自然条件,采取一次性连续施打方法,同时,为了防止土体破坏、孔隙水压力上升问题,需将每根桩停歇时间控制在最小状态下,以便后续沉桩工作的展开。在管桩施工作业中,应注重记录打桩信息,如,作业时间,即每打入0.5~1m的锤击数、桩身位置偏移、最后1m锤击数、最后10击贯人度,以期确保管桩施打标准性,避免误差偏大问题的凸显。③在建筑施工管桩施打期间,亦应注重做好周围建筑物观察工作,即于周围建筑物上设置若干个观测点,且于建筑物远处固定水准点,然后,对此分析周围建筑物沉降或上升情况,最后依据观察数据,对管桩施打深度等进行调整,增强工业与民用建筑结构加固效果叫。在管桩施打作业中,为了满足建筑施工要求,需将锤芯冲程控制在2~2.8m,并保持"低锤重打、重锤轻击"的作业方式,连续完成每根桩的施打作业,待贯入度达到4~8cm/10击时,停止施打行为。
4.桩头封堵
在工业与民用建筑施工过程中,预应力管桩建筑桩基技术的应用极易受到挤土影响,破坏预应力管桩施工效果。为此,在桩头封堵作业前,应参考桩径、桩长、桩密集程度、周边环境等因素,细化预应力管桩施工顺序,然后,依据管桩施工顺序,控制挤土影响。而在桩头实际封堵作业中,为了实现预应力管桩设计质量的高效控制,应采用托板垫底完成桩头封堵工作,并在封堵期间,利用细石混凝土,填充封堵空隙,避免挤土问题影响预应力管桩设计效果。
结束语
总之,预应力管桩是时代的产物,基于技术创新的基础上新兴的桩基技术类型,操作便捷,质量水平较高,成为建筑行业应用普遍的技术类型,在工业建筑和民用建筑施工过程中意义重大,不仅有效提高了项目施工速度和效率,而且以高环保、高承载力、高质量的建筑标准推动了项目施工的顺利竣工。但是,由于预应力管桩技术的使用寿命较短,而且应用仍然存在一些问题和缺陷,对项目施工的正常推进会产生一定的阻碍,因此,准确认识到预应力管桩技术的特点和应用效果,并从问题出发找到针对性的解决方案势在必行,只有这样,才能有效避免施工错误,保证施工效果和施工质量。
参考文献:
[1]郑俊杰,聂重军,彭宏.预应力混凝土管桩研究与应用进展[J].平顶山工学院学报,2004(4).
[2]金舜,匡红杰,周杰.我国预应力混凝土管桩的发展近况和方向[J].混凝土和水泥制品,2004.