于永平
甘肃卯庆建设工程有限公司, 甘肃 兰州 730050
摘 要:本文研究了高强度预应力管桩施工技术中静力压入法和锤击法的施工原理及注意事项,并结合工程实际应用,分析使用该施工技术的质量控制方法。通过研究,帮助技术人员更好地掌握高强度预应力管桩的施工技术,做好施工中的质量控制。
关键词:高压应力管桩施工;建筑工程;实际应用
高强预应力混凝土管桩具有规格化生产、成桩质量高、施工周期短、现场噪声及环境污染小等特点,其在建筑工程中得到了十分广泛地使用。在实际应用过程中,高强度预应力管桩施工只有在不同环节合理控制其不同施工工艺,才能发挥出自身在建筑工程中的作用。
1高强预应力管桩概述
预应力管桩就是通过预应力技术和离心成型法构成的空心混凝土元件,当建筑工程进行施工时,预应力管桩有利于改善地基问题。高强预应力管桩的混凝土强度高于C80,有着较强的承受能力,在密实沙化层和强化风层中较为适用,并且能够有效减少施工工期。
2静力压入法施工
2.1施工原理
静力压入施工有两种不同的形式,即顶压式和抱压式。所谓顶压式就是通过桩机的重量去消耗桩体在沉桩中产生的摩擦力,然后利用桩顶形成下压力,进而促进桩身的沉降,静压力会逐渐的超过桩体受到的阻碍力,以便于桩柱的入土,而抱压式就是利用液压系统去改变夹具的力,再和桩身一同向下施加压力,当桩体向下发压力大于阻力时,桩身就会自动向下运动,沉入土中构成桩。
2.2施工流程和控制要点
2.2.1测量放线
进行施工时,最基础的是落实测量放线控制工作。利用图纸进行相关的计算,合理的设计和放置水准点和控制点,而且需要在图纸上进行标志。依据控制网的位置合理的设计所有桩的位置。桩机安设完成之后,再进行桩位复核。
2.2.2桩机选择和对中
压桩机类型的采用需要考虑施工的实际状态,完成桩机安设后再进行机台的调控,且要做好复核桩位。在进行压桩工作时,要选择吊锤和经纬仪来改变方向,将桩体的垂直度监督工作落实到位,并将其其联直度偏差控制在0.5毫米之内,也需要将桩尖的误差控制在20毫米之内。
2.2.3压桩
压桩工作不但要做到降低挤土作用的影响,防止桩位发生偏离,同时要进行压力进入土壤中的深度数据是记录。若压力发生一定的波动,就应该暂停压桩工作根据地质状态研究当前出现的问题,判断是否发生断桩。另外,若压桩时发生桩身偏离,需要暂时结束施压工作,并实施解决方法,以便于展开后续的压桩工作。
3锤击法施工
3.1施工原理
锤击法就是利用锤基把桩撞击入地下,也就是所谓的打桩,打桩借助的是桩锤产生的冲击力。而锤击法的运用还需要进行定位放线、放桩尖、桩管起吊、试击等环节。
3.2锤击法的施工要点
3.2.1放线和桩机就位
在施工之前,需要结合轴线设置桩位线,借助短木桩或钢筋来确定位置,用白灰做好位置点的标志,打桩区的周边最少要标记两个水准点,落实到位桩基的轴线和标高的复核工作。设计桩位分布的图纸,掌握桩基的位置和路线。待桩机安设完成后,移动桩架,确保导杆中心线和打桩的方向相同,提高桩位的正确性。
3.2.2打桩
设定打桩的流程和步骤。结合基础标高选取先深后浅的形式展开打桩工作。打桩的力度、方向等的设计需要根据桩位和附近建筑相隔的距离情况,通常选择先远后进的形式进行。实际的打桩工作首先需要用短落距轻打,待桩体进入土层2米左右之后,再用全力进行击打。
3.2.3截桩
打桩工作结束后,需要消除未进入土层的桩体或桩头,以便于桩顶符合设计方案对高度的规定。截桩工作需要借助锅桩器进行,严禁使用大锤横向击打需要截掉的桩体,防止桩体受到损坏,提高桩体的质量。
4工程施工案例
4.1工程概况
一个建筑工程具有九层框架结结构,高度有325米。地质土层的淤泥层比较厚,需要借助高强预应力管桩。桩径为550毫米,壁厚为100毫米,借助锤击法展开工作,管桩的混凝土强度为c80。管桩的承受能力为700KN,平均的桩长为27米,桩体的数量为214。
4.2 施工准备
4.2.1桩锤和桩架的选择
此项目工程使用的桩架是D308S履带行走桩架,此桩架的优势是具有较强的灵活性,所以在施工过程中便于使用。关于桩锤的选用,需要重点考虑桩锤在尺寸、形状、入土长度等因素,而且需要通过桩锤最大程度的降低管桩受到的阻力,所以桩锤应该具备较强的夯击力。桩两侧的摩擦力和桩尖的阻力严重妨碍了灌入工作的进行。
4.2.2施工方案的完善
施工工作需要按照设计图纸来进行。施工图纸的设计对工程方案的完善以及施工规划的实施具有重要作用,根据施工现场的真实情况对图纸进行合理的修改,避免施工工作中出现错误操作。如果工作人员按照不合理的方案进行施工,会影响打桩工作的正常进行,因此,管理人员应该加强对打桩施工的控制,确定施工图纸的科学性和合理性,为施工人员操作的准确性提供保障。对吊点的位置进行科学的设定,关于管桩出现的震动或碰撞的问题,需要安设垫子来控制管桩位置的改变。对管桩形成与打桩施工之间的距离要保持合理,加强混凝土的硬度。若施工需要安置管桩,就应该遵循先进场、先使用的准则,防止由于管桩放置时间太长而导致其质量和硬度降低。当工程施工需要进行工序调整时,管理人员应该了解各个环节的工作状况,科学的调整工作顺序,实现工作人员操作的准确无误。施工组织设计的科学有效,包括工序排列合理、施工质量达到标准,所以说应该深化施工技术的升级,促进机电安装质量的提升。
4.3施工流程
4.3.1试桩施工
在进行施工前,需要做一个静载荷抗压实验。借助错桩横梁设施,包括两台千斤顶。实验需要利用错桩和试桩,第一根试桩的静荷载力为6200KN,达到了七级的要求,沉降量在一小时后开始升高,标准为16.7毫米每小时,当地基受到损坏后就结束工作。第二个试桩荷载力为4000KN,达到了九级要求,沉降量经过45分钟后开始升高,标准为15.2毫米每小时,升高至地基受到破坏结束。第三根为4000kN,随后后到升高4500kN,在试桩结束后,判断是否符合施工的规定,然后再展开工作。
4.3.2测量施工
进行施工前应该落实好测量工作,首先把施工现场进行清洁,消除施工中垃圾,再调整场地平整后的标高,并且要将测量器具和施工装置运送至现场。另外,需要测量的还有中线和控制桩,测量放线工作结束后开展技术交底。
4.3.3打桩机的安置
打桩机的运输应该提前检查运动的线路,保证桩基移动工作的准确性。关于钻杆与地面之间的角度,需要借助吊锤进行测量,需要注意的是要将偏差控制在百分之一的范围内,当桩机的长度标记好后,然后按照施工方案展开工作。
4.3.4下节桩的起吊和压桩工作
当桩机位置设定好后,需要开展起吊的工作,管桩起吊需要合理的处理桩外壁的标记。借助线锤去调整垂直度,确保夹角保持在90度。关于管桩压入的工作,需要防止其与地下杂物发生碰撞现象,因此,往往会运用低速压入的形式进行工作。在进行压桩时,需要注意压桩力的状态,提高桩体的沉降量。进行施工时,需要对上节管桩垂直偏差缩小到0.15以内。因此,应该根据施工的情况对桩镇、桩帽和送桩器的位置进行调整,将其控制在一条线上,在沉桩施工过程中,需要注意桩身的垂直度,将其偏差缩小至百分之1以内。若硬土中有桩尖,就需要调整施工工作,若发现桩身受到了损坏,则需要暂停施工工作。
4.3.5上节桩施工控制
这个工程的上一节桩施工过程当中,管桩的柱头需要多出地面本来长度的0.5至1.0米,而且在进行施工的时候一定要管控好下节桩切实保障能够顺利完成。在桩身起吊完成后,上节桩一定要与下节桩的中心对齐,而且面一定要矫正其垂直度,避免可能会出现扣缝等问题。对其下节桩桩头的位置也一定要设置好导向箍,这样才更加方便对其上节桩的施工进程,而且也一定要注意管控上下节的错位距离在两毫米之间。
4.3.6焊接施工
在进行焊接之前一定要对桩头的各个位置细致检查,而且也要对其上下端板的表面做好清理清洁工作,在进行施工实践的时候可以选择借用铁刷子。而且在进行上下节固定的时候,可以选择移除导向箍,进而选用分层的方式去展开焊接的工作。这个工程借用了手工煤接的方式,焊接的基本数量是三层,一定要注意,等到焊接接头自然冷却后再进行后面的工作。
结束语
总而言之,在借用高强度预应力管桩现场施工的时候,需要依据现场的实际情况去做好施工选择,而且在桩体沉降的时候,一定要做好垂直度的检测以及管控,切实保障压入的角度与准确度。除此之外,也不能够忽略施工前所进行的准备工作,一定要做好现场的勘测与设备检查,真正保障施工的顺利快速进行。
参考文献:
[1]张河晔,高强预应力砼管桩施工质量控制初探[J].城市建设理论研究(电子版),2019(02):142-144.
[2]栗学林,高层建筑静压预应力高强管桩基础设计与施工[J].城市建设理论研究(电子版),2018(30):107.
[3]路纲.浅析高层建筑静压預应力高强管桩基础设计与施工[J].绿色环保建材,2017,11(09):56.