浅谈部分实心预应力混凝土管桩的生产工艺与施工质量控制

发表时间:2021/6/9   来源:《科学与技术》2021年第29卷第5期   作者:刘梅
[导读] 预应力离心混凝土管桩是在预制工厂采用高强等级混凝土、
        刘梅
        天元建设集团有限公司  山东临沂  276000
        摘要:预应力离心混凝土管桩是在预制工厂采用高强等级混凝土、高强度钢绞线为原材料,并经过施加预应力、离心成型等工艺生产而成的预制桩,其具有单桩承载力高、施工速度快、成桩质量可靠、绿色环保等特点。近些年来,随着建筑市场的规模化、规范化以及人们对环保意识、工程质量、工程造价等要求越来越高,促使预应力离心混凝土管桩在建筑桩基工程、深基坑工程、港口工程等建设中被大量使用和推广。基于此,对部分实心预应力混凝土管桩的生产工艺与施工质量控制进行研究,仅供参考。
        关键词:部分实心;管桩;生产工艺;施工
引言
        预应力混凝土管桩具有质量好、承载力高、不可比较的优势,重点探讨了预应力混凝土管桩的应用实践,运用静压混凝土管桩技术大幅度提高桩基单桩承载力,提高成桩率,提高成桩率\
1部分实芯预应力管桩产品特点
        桩与承台的连接方式已在相关图集中有明确说明,常用的方式有管桩孔内填芯。孔内填芯能够增强其与管桩内孔的粘结力和摩擦力,孔内钢筋锚入承台内,并采用膨胀混凝土填充桩孔,确保承台与管桩形成可靠的整体,保证桩头不会移位脱落。施工步骤主要是人工清孔→编扎钢筋笼→人工混凝土填芯。作为抗拔桩时,填芯质量非常重要,但普通预应力管桩桩芯内壁强度较低,且表面光滑,加上施工后埋入的泥土难以清理干净,易造成填芯承台与桩头分离脱落。为解决上述问题,部分实芯预应力离心混凝土管桩采用预填芯生产工艺,在生产厂家离心成型后根据设计要求对端部进行工厂预填芯高压蒸养一次成型,为满足设计要求,对填芯部分的混凝土强度和密实度严格把控。在桩与承台连接方面,部分实芯预应力离心混凝土管桩采用预应力钢棒作为管桩与基础承台的连接钢筋,通过六角头穿芯孔螺丝锁定于端板上的张拉孔,可以直接拧六角螺丝使钢棒固定。因填芯采用工厂化生产,填芯质量极大提高。另外,减少了现场填芯施工工序,提高了施工进度,降低了施工质量问题,特别是作为抗拔桩时,桩基抗拔承载力有了保证。
2施工质量控制
        2.1钢筋计与信号线连接头保护
        为确保钢筋计与信号线的连接紧密性及适应变形的能力,通过对钢筋计的接头在安装前的防护处理以及结合Y型和J型钢筋计接头的结构特点,提高了制作方法中钢筋计的成活率,。.对于Y型钢筋计,信号线与钢筋计的连接头为直角,在信号线的连接端采用泡沫垫提高其对拉伸变形的适应能力。同时,为避免预应力管桩成桩时高速离心作用对信号线尤其是接头部位的损坏,使用绝缘防水胶带固定进行固定。.对于J型钢筋计,连接头处信号线与传感器走向一致,接头处可采用与Y型钢筋计类似的处理方法。
        2.2桩基的选择
        (1)根据地质资料及工程实践经验,工程可能采用的桩型有预应力混凝土管桩及泥浆护壁成孔灌注桩,根据以往工程经验,其中预应力混凝土管桩在经济上较有优势,本专题将对这两种桩型进行技术经济比较,并提出推荐意见。(2)预应力混凝土管桩,预应力混凝土管桩目前国内普遍采用的是先张法预应力混凝土管桩。该桩采用先张法预应力工艺和离心成型法,制成一种空心圆筒体混凝土预制构件,主要由圆筒形桩身、端头板和套箍等组成。预应力管桩沉桩方式常采用锤击沉桩和静压沉桩两种方式,沉桩过程中施工工序少,施工方法简单,施工速度快。一般情况下适用于软土、粘性土、粉土、砂土、全风化岩等地质条件。缺点是所需的施工机械设备投资大,易产生挤土效应,接头多,不易穿透较厚的坚硬土层。(3)后注浆泥浆护壁灌注桩螺纹桩,后注浆灌注桩与普通灌注桩的区别在于侧阻力及端阻力均乘以增强系数,经后注浆后沉渣得到加固且桩端有扩底效应,桩端沉渣和土的加固效应强于桩侧泥皮的加固效应。极大地改善了桩侧及桩端阻力作用,从而提高了桩的极限承载力。适应的地质情况比较广泛;单桩承载力高,施工快。缺点是施工现场较脏,对场地要求高。


        2.3合理运用预应力混凝土管桩施工技术
        预应力混凝土管桩的施工主要采用静压法栽植桩,选择由参与打桩的液压缸和辅助液压系统组成的准恒功率系统,降低打桩机的能耗,提高打桩的施工速度,增强打桩力。 并采用新的“边桩、方桩处理装置”,方便处理建筑物靠墙的“边桩”,解决“方桩”工程中存在的问题,提高桩机的适应性。 同时,施工采用新型步行式行走机构,利用其特殊的旋转补偿装置和旋转自动复位功能,实现打桩机的纵横移动和旋转,大大降低施工阻力,减少辅助作业时间成本,提高机构运行的灵活性和可靠性。 施工中用桩基和桩基夹持管桩,使其具有良好的坚固性能,降低桩身损伤概率。
        2.4吊装安全管理
        从管桩材料区运输到静压作业区时,确保场地自由旋转距离,必要时拆除安全区场地。 起吊管桩时,不得在吊杆下站立或行走。 动臂、管桩和架空电线应保持安全距离。 同时,为了维持管桩的起吊安全,起吊必须采用“两点起吊”或“三点起吊法”,设置安全的起吊绳索牵引,起吊速度等速,禁止突然刹车或转向,防止管桩滑落事故 管桩吊起障碍物时,请比障碍物至少高出0.5m以上。 悬挂管桩必须低速轻放,防止管桩翻倒事故。 用静压机进行管桩吊装作业时,应采用“三点吊装法”吊装,吊具应安装在管桩0.3L (桩长)以上的位置,且距桩端距离至少1m以上。 进入打桩机夹紧机构时,吊索随着压桩而放松,在压桩过程中,钢丝绳的挂钩处于不受力的状态,在压桩结束或接桩时,司索人员人工脱钩,导致钢丝绳断裂、管桩折断或
        2.5 管桩与承台施工质量控制
        在所有桩施工完毕且静载结束后需要开挖时,宜逐层均匀进行,桩周土体高差不宜超过1m。注意保持临时开挖边坡土体的稳定,边坡顶部周边不得堆土或堆放其他重物等。部分实芯预应力离心混凝土管桩与承台连接方式为连接件机械连接,是采用预应力钢棒作为桩与基础承台的连接钢筋,通过六角头穿芯孔螺丝锁定于端板上的张拉孔,可以直接拧六角螺丝使钢棒固定。这就要求连接件的抗拉值及抗剪性能满足设计要求,每个项目应根据设计要求在连接件进场之前要求厂家提供相应的原材检测报告及成品件的型式检测报告,并进行抽样送检。在使用连接件与承台连接时应先检查端板张拉孔的完好,并通过人工辅助清理干净,通过扳手拧紧螺丝使钢棒固定,且必须拧紧使钢棒墩头顶紧在桩内混凝土顶面上,确保钢棒不松动。
        2.6管桩环裂、纵裂解决措施
主要是指管桩发生裂缝的质量问题,针对管桩的环裂,适当多加钢筋可以增加混凝土的预压应力,在起吊、倾复、运输、拖动的过程中,尽量减小动载荷。 管桩纵裂是一种无法愈合的初始结构裂缝,注意通过适当调整离心角度的方法,尽可能维持充分的注浆工作,维持较长的静停时间,控制环境湿度条件。 由于管桩外表面的纵向开裂会损害管桩的耐久性能,因此在管桩蒸汽养护过程中加以控制,注重降压、降温过程的控制,降温后期打开釜门,当管桩温度和釜外温度达到合适的温差条件时,将桩轮缓慢拉出,以每小时0.2~0.25MPa的降温速度降温后 另外,在锅端建造保温“窑”(架子),可以使管桩在“窑”(架子)内缓慢冷却,提高蒸锅的利用率。
结束语
在预应力静压施工中,施工单位结合预应力施工技术特点进行安全风险控制和管理工作,加强安全风险识别,落实安全生产责任,积极运用信息技术手段加强现场安全管理工作,切实提高现场安全管理工作的有效性、系统性。
参考文献
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