预应力管桩在软土地基施工中的应用与分析

预应力管桩在软土地基施工中的应用与分析
发布时间：2021-10-26T08:48:18.340Z 来源：《工程管理前沿》2021年16期作者：周安骏
[导读] 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，在建筑工程中得到了十分广泛地使用。

周安骏
中国联合工程有限公司浙江省杭州市 310000
摘要：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，在建筑工程中得到了十分广泛地使用。

在实际应用中，高强度预应力管桩施工的不同环节必须合理控制其不同施工工艺，才能发挥其在建筑工程中的作用。

关键词：预应力管桩；软土地基；施工应用
本工程由7栋高层住宅(16～18层剪力墙结构，总高度为49.45～55.45m)及一个大型地下车库(1层框架结构，总高度为3.9m,周边为钢筋混凝土挡土墙)组成，7栋高层住宅与地下车库采用大底盘多塔楼结构形式(未设置结构缝)。

考虑地下水抗浮要求(水头高度3.7m)及整体沉降变形协调，基础采用预应力管桩(抗压桩、抗拔桩)加抗浮底板设计，桩型选用直径500的AB型预应力管桩(桩型具体说明详图集10G409《预应力混凝土管桩》),以粉质黏土、粗砂作为桩端持力层。

1高强预应力管桩概述
预应力管桩是使用预应力工艺和离心成型法构成的空心混凝土构件，在建筑工程施工中，对解决地基问题有着良好的效果。

高强预应力管桩的混凝土强度不低于C80，具有极高的承载力，更易打入密实沙化层和强化风层中，拥有比沉管灌注桩更强的承载力，有利于节约施工周期和提升施工效率。

2实际施工出现的问题及处理措施
2.1挤土效应的影响造成桩无法打入
局部剪力墙下采用多桩承台设计。

在现场静压法施工过程中，由于先前施工桩的土壤压实效应，施工后的相邻桩无法打入。

局部桩可采用加深导孔或锤击桩的施工工艺。

开挖地面废水沟，以减少土壤压实效果的影响。

静压施工时，避免停顿时间过长，减少负摩擦力增加造成的冲击。

2.2沉桩不符合设计要求
最终贯入度和最终标高通常作为沉桩设计和最终沉桩施工的两个控制标准。

然而，现实中，在施工中，二者往往没有结合起来进行控制，而是集中在其中一个标准的控制上，因此在施工中打桩的最终结果往往不能满足设计要求。

此外，还应注意在其他方面可能存在的问题，如对持力层认识不全面、现场资料差、其他方面考虑不周等。

另外，一些设计标准没有充分考虑仪器的使用规范和标准或预应力桩本身或其他方面，这与实际施工不符。

2.3桩身断裂
由于桩体断裂，沉桩过程无法继续。

因此，在打桩过程中，应始终注意桩的情况。

沉桩施工过程中，应严格参照相关工作规范，提高施工效率。

打桩过程中，一旦力角偏离，桩体将倾斜。

当桩端土壤条件没有明显变化时，只要力增加，无论是急剧增加还是逐渐增加，一旦超过最大荷载强度，桩体可能反弹，从而导致桩体弯曲，桩体的承压能力受到限制，这可能会导致严重后果，即桩身会断裂。

此外，桩的放置、堆放和传递过程中的不当操作也会影响桩体，导致裂缝或直接断裂。

3预应力管桩施工控制措施
3.1施工方案的完善
为了保证施工方案的完善性，确定打桩顺序时需要考虑很多不同方面因素的影响，包括打桩位置的地质状况、施工现场的整体情况等。

因此桩位的测点需要严格按照桩基的施工图进行。

施工过程中，需要对吊点的位置进行合理布置，对方管桩也要做好避免出现震动或者碰撞的情况，可以在下面专门放置木垫来限制管桩的移动。

严格控制管桩成型制造到打桩施工的间隔，保证混凝土的强度能满足施工设计要求。

如果现场需要堆放管桩，必须要坚持先进场先使用的原则，避免管桩在现场存放过长时间影响管桩质量和强度，也能保证科学的管理流程，提升打桩工作的秩序性。

3.2桩顶位移应对措施
为了防止沉桩施工中桩顶的位移，可以采取挖桩基础并结合一定的排水措施。

桩基础的施工和开挖可以在沉桩施工后14天左右进行。

提前预留一段宽度的边坡。

注意，桩基础开挖的土方不能放置在基坑旁，否则土方压力会导致基坑坍塌。

此外，应注意，深基坑应分层开挖，应采用严格的定位，桩位应严格按照图纸中的位置放置，桩基础的行车路线应合理，桩位旁应设置明显标志，便于观察。

3.3打桩机的放置
在移动打桩机之前，需要对场地，特别是移动路线进行勘测，才能确定桩基础运动的安全性。

用吊锤测量钻杆与地面的夹角，误差控制在1%。

打桩机长度校准后，根据设计进行工程施工。

3.4桩身断裂的对策
在桩的运输、堆放和起吊过程中，应先清除施工现场的障碍物，然后合理放置桩，并按有关规定进行运输和起吊作业。

沉桩施工前，保持桩长细比小于30。

打桩时，应先设置位置。

一旦发现桩身与地层不垂直，必须及时调整桩身的位置和角度。

如果打桩后桩身倾斜严重，应在原始位置进行适当调整。

接桩施工时，应对焊接后的上、下桩进行冷却，焊接接头的冷却时间至少为5分钟，以保证两桩在同一直线上。

3.5桩倾斜的对策
为解决预应力管桩施工中的上述问题，应合理调整施工场地。

对于不平的场地，可在打桩机的施工线上设置垫木等物体，以保证其底盘的稳定运行。

另外，沉桩施工过程中，要保证从垂直方向打桩，确保打桩过程不偏离。

在地表承载力较低的场地进行沉桩施工时，为保
证桩身不发生倾斜，对于此类施工场地，主要保证施工时桩机不会在其行走线上下沉。

可采取换土回填措施，保证回填密实度大于0.94，防止桩身倾斜。

3.6焊接施工
焊接前检查桩头位置，清理上下板表面。

施工期间可使用铁刷。

上下段固定后，可拆除导向箍，然后分层焊接。

本工程采用手工焊接。

焊接数量为3层。

焊接接头自然冷却后，可进行后续工作。

4预应力管桩施工的注意事项
软土地基预应力管桩施工过程中需要注意以下几点：
(1)严格对进场管桩材料进行复检，对于桩身有缺陷(混凝土出现蜂窝麻面及预应力钢筋锈蚀等)的管桩不得应用于项目基础施工。

(2)桩基础施工前需对场地进行平整，避免场地出现高低不平尤其是静压机工作范围内，必要时可采用局部地面硬化处理。

(3)场地周边存在基坑或高差时，尽量采用放坡处理，减少基坑支护后整个场地的挤土效应，造成压桩或锤击桩困难。

(4)现场进行截桩处理时，需结合设计承台与桩头连接大样图进行截桩处理，避免截桩过多造成桩头钢筋锚入长度不足的情况。

结论
预应力管桩在高层建筑工程中的普遍应用且在其他的建筑工程中也占有重要地位，是一项重要的施工技术。

然而在开展预应力管桩地基处理施工工作时，常因为一些注意不到的细节或施工场地等原因出现的会降低建筑工程质量的一些问题，所以加强对其的重视意识以及采取适当的防范措施十分重要。

本文首先概述了高层建筑施工中预应力管桩在地基处理技术的应用的要点，其次列出了施工过程中可能出现的一些问题并对这些问题的产生原因进行了分析，最后针对所讨论的问题提出了恰当的防范办法，这对现代化的建筑工程施工工作有重要的参考意义。

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