預應(yīng)力混凝土管樁的應(yīng)用實踐

陽習胡

（建華建材科技（江蘇）有限公司 江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

0 引言

預應(yīng)力混凝土管樁成樁質(zhì)量好、承載力高，有其不可比擬的優(yōu)勢特點，要重點探討預應(yīng)力混凝土管樁的應(yīng)用實踐，運用靜壓預應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)大幅提高樁基礎(chǔ)的單樁承載力，提高成樁率，避免樁身破損的問題。

1 預應(yīng)力混凝土管樁的結(jié)構(gòu)設(shè)計

預應(yīng)力混凝土錐形管樁也即先張法環(huán)形預應(yīng)力混凝土錐形管樁，呈圓錐形的外形，錐度為1：75，相關(guān)技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)有：長度6～14m、錐形管樁外徑190mm、壁厚60mm，鋼筋的張拉應(yīng)力為994MPa，當鋼筋直徑分別為7.1mm、9.0mm、10.7mm、12.6mm 時，其對應(yīng)張拉力為39 760N、63 620N、89 460N、124 300N。錐形管樁的混凝土有不同的強度等級，以PHC 樁、PC 樁、PTC樁為例，其強度等級分別為C80、C60、C70。

2 預應(yīng)力混凝土管樁應(yīng)用工程實踐分析

2.1 工程概況

某商住樓預應(yīng)力混凝土錐形管樁基礎(chǔ)工程采用ф400、長度8-15m 的管樁，共計358 根，單樁豎向極限承載力標準值為1815kN，施工終壓力值為2200kN。壓樁工藝方法主要選取液壓靜力壓樁的方式，由壓樁機、板車、汽車吊等設(shè)備進行操作。通過計算分析可知，工程采用錐形管樁明顯節(jié)約造價成本，比等徑管樁節(jié)約資金約百萬元[1]。

2.2 管樁施工組織管理

要做好管樁施工前的準備，包括機具準備和材料準備等，依照垂直和水平運輸方案組織機械進場和組裝調(diào)試，樁基軸線由基準線引出，并設(shè)置不少于2 個的水準點，樁位偏差在±10mm 以內(nèi)。

具體施工方法為：

（1） 樁架準備。預先進行樁架的組裝就位準備，并做好樁架的壓樁位置檢查，通過調(diào)試使之保持平衡狀態(tài)。

（2） 起吊插樁。通常采用單繩起吊插樁的方式，吊點位于距離樁頂800～1200 處，勻速起吊；還要避免樁與鋼梁的碰撞損傷，可以利用懸掛于樁架的舊輪胎進行緩沖，使之面向吊樁一側(cè)的水平鋼梁表面，達到預期的緩沖效果。同時，要注意樁下端與樁點之間垂直對正，具體操作方法為：將樁插入樁架—送至樁孔—平旋180°，注重控制垂直偏差，通常要控制在0.5%以內(nèi)。

（3） 沉樁。采用由內(nèi)而外、先淺后深、先長后短的順序，進行沉樁壓入操作，使沉樁始終保持軸心受壓狀態(tài)，使之具有一定的受壓狀態(tài)、樁身沉入速度和樁身高度，并要注重送樁器與樁的中心線偏差控制，要將其控制在10mm 以內(nèi)。

（4） 接樁。通常采用焊接接樁的方式進行施作，采用四面點焊的連續(xù)施焊方法，使接樁的上下節(jié)樁軸線保持一致，軸線的重合偏差要控制在10mm 以內(nèi)。

（5） 沉樁控制。根據(jù)試樁數(shù)據(jù)確定沉樁的終壓值，當樁長不滿足條件時，可以在樁自身強度允許的條件下提高終壓值10%～15%。當壓樁至終壓值后卸荷，稍微靜置后再進行復壓，達到終壓值時觀測樁身的沉降及反彈情況，待樁身沉降及反彈值之差在20mm 以內(nèi)之后，再終止壓樁操作。

要在施工中保證管樁的質(zhì)量，逐根檢查混凝土樁的上下端板平整度，保證混凝土樁身的質(zhì)量和圈板焊接質(zhì)量。在施工中要嚴格控制樁機的垂直度，避免帶樁調(diào)整樁機的現(xiàn)象，務(wù)必在脫離樁體之后再行調(diào)整，并在抵達終壓值時立刻回油卸載。

2.3 合理運用預應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)

預應(yīng)力混凝土管樁施工主要采用靜壓法植樁，選用參與壓樁的液壓缸和配套液壓系統(tǒng)構(gòu)成的準恒功率系統(tǒng)，降低壓樁機的能耗，提高壓樁施工速度，增強壓樁力。并采用新穎的“邊樁、角樁處理裝置”，便捷處理距離建筑物墻體較近的“邊樁”，解決“角樁”施工存在的問題，提高樁機的適應(yīng)性。同時，施工采用新型步履式行走機構(gòu)，利用其特殊的回轉(zhuǎn)補償裝置和回轉(zhuǎn)自動復位功能，實現(xiàn)樁機的縱橫移動和回轉(zhuǎn)，大幅降低施工阻力，減少輔助作業(yè)時間成本，提高機構(gòu)運行的靈活性和可靠性。在施工中以夾樁箱和夾樁鉗口夾持管樁，使之具有良好的穩(wěn)固牢靠性能，降低樁身的受損幾率[2]。

2.4 加強管樁施工質(zhì)量檢查

要注重預應(yīng)力混凝土管樁植樁前的質(zhì)量檢查和檢驗，核查管樁的樁徑、長度、類型及根數(shù)，檢查樁頭與樁縱軸的垂直度及樁身的彎曲情況，并重點檢驗管樁是否存在縱、環(huán)向裂縫的質(zhì)量缺陷。

管樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量的檢查檢驗尤其重要，要保證樁身的垂直度，使其偏差在1%以內(nèi)。并要保證樁頂?shù)臉烁?，將其偏差控制在?0mm 以內(nèi)。同時，對于封口型樁尖的管樁而言，可以將低壓電燈泡沉入管樁內(nèi)腔進行照射，直觀可視地察覺錐形管樁存在的缺陷；對于開口型樁尖的管樁而言，可以選用動測法檢查樁身質(zhì)量。

要采用現(xiàn)場靜載荷試驗法或高應(yīng)變動測法，檢測管樁基礎(chǔ)工程的單樁豎向承載力，試驗中的錨拉樁必須加固試樁的頂部，并不得選用工程樁。對于靜載檢測不合格的要進行加倍復檢，仍不合格則采用高應(yīng)變分理處測法進行抽樣檢測，并提出針對性的補強措施。

2.5 注重管樁質(zhì)量問題的防治

要充分關(guān)注和重視管樁的常見質(zhì)量問題，及時針對性地加以防治，具體包括以下內(nèi)容：

（1） 端頭鈑傾斜。端頭鈑傾斜會導致樁頭混凝土出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象，其成因主要是鋼筋定長切斷不準，使鐓頭后部受拉鋼筋長度不一致；或絲桿與拉頭平面不相垂直而導致的。

（2） 樁身彎曲。由于主筋定長切斷不準導致混凝土橫截面受壓不均勻，使樁混凝土橫截面處于偏心受壓的狀態(tài)，削弱了樁的承載力。

（3） 管樁環(huán)裂、縱裂。主要是指管樁出現(xiàn)裂縫的質(zhì)量問題，對于管樁環(huán)裂而言，可以通過適當多配筋的方式增加混凝土的預壓應(yīng)力，并要在起吊、翻動、運輸、拖拽的過程中，盡量減小動荷載。管樁縱裂是一種不可愈合的初始結(jié)構(gòu)裂縫，可以通過適當調(diào)整離心角度的方法，盡量保持充分的倒?jié){作業(yè)，使之保持較長的靜停時間，并注意控制環(huán)境的濕度條件。由于管樁的外表面縱裂會損壞管樁的耐久性能，要在管樁蒸汽養(yǎng)護的過程中加以控制，注重降壓、降溫過程的控制，要在降溫后期將釜門開啟，待管樁溫度與釜外的溫度達到適宜溫差條件時，再緩慢拉出樁車，以每小時0.2～0.25MPa 的降壓降溫速度為宜，并使降溫后的管樁溫度與外部溫差在80℃以內(nèi)，規(guī)避和解決管樁縱裂的質(zhì)量缺陷。還可以在釜邊建一條保溫“窯”（棚），使管樁在“窯”（棚）內(nèi)徐緩冷卻，有效提高蒸壓釜的利用率[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，預應(yīng)力混凝土管樁單樁承載力高、易于布樁、吊裝輕便，成樁質(zhì)量監(jiān)測簡便，較好地體現(xiàn)出工程應(yīng)用的適應(yīng)性。未來還要在工程實踐中不斷探索和發(fā)展，不斷創(chuàng)新預應(yīng)力混凝土管樁施工機械，應(yīng)用更加先進的設(shè)計和施工技術(shù)，并在工程實踐中深入探討復合膠凝材料、特種水泥的應(yīng)用，并加強高頻振動離心技術(shù)、大直徑管樁制造技術(shù)的研究，更好地滿足工程實踐的需要。