预应力管桩技术在民用建筑中的应用

　　预应力管桩技术主要应用于软土地基，越来越广泛的应用和推广为现代化城市建设提供了坚实基础。本文根据笔者自身多年工作经验主要针对预应力管桩技术在民用建筑中的应用作一些探讨和阐述。

　　1预应力管桩技术在民用建筑中的应用

　　目前我们民用建筑的桩基础，常用的一般为先张法工艺制作的预应力高强混凝土管桩（即PHC桩）和预应力混凝土管桩（即PC桩）两种，此两两种预应力管桩均适用于非抗震和抗震烈度6至7度的地区。预应力高强混凝土管桩一般桩径有300mm、400mm、500mm、600mm、800mm、1000mm，预应力混凝土管桩一般桩径有300mm、400mm、500mm、550mm、600mm，均是薄壁预应力管桩。在预应力管桩的施工过程中，对于每节管桩都要在管桩表面距端头1.0米左右的地方标识生产厂家、产牌、生产日期、外径、壁厚、长度型号等出厂标记。预应力管桩的接头，过去个别厂家的产品均采用法兰盘螺栓联结，现在在施工中几乎全部采用端头板电焊联结法。预应力管桩的沉桩方法有多种，在我国国内民用建筑施工的主要方法包括锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻孔法及中掘法等，而采用静压法居多。由于柴油机锤打沉桩时震动剧烈且噪音大，为适应市区施工需要，近几年来我国各地开发应用了大吨位的静力压桩机施压预应力管桩的工艺，从而大大推动了预应力管桩在我国城市民用建筑的应用和发展。

　　1.1一般情况下，预应力管桩技术的应用要求施工现场的机械化程度较高，不会发生钻孔灌注桩工地泥浆满地流的脏污情况，也不会出现人工挖孔桩工地到处抽水和堆土运土的忙乱景象，可以24小时连续施工。由于管桩施工速度快，一台打桩机每台班至少可打7-8根桩，可完成20000kN以上承载力的桩基工程。由于建设工期缩短，创造了时间效益，从而降低工程造价。施工中由于压桩引起的应力较小，且桩身在施工过程中不会出现拉应力，桩头一般都完好无损，复压较为容易。由于钻孔过程中的挤压作用，管桩的单桩承载力要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。因为管桩桩节长短不一，通常4-16m一节，搭配灵活，接长方便，在施工现场可随时根据地质条件的变化调整接桩长度，节省用桩量。运输吊装方便，接桩快捷。管桩节长一般在13m以内，桩身又有预压应力，起吊时用特制的吊钩勾住管桩的两端就可方便地吊起来。

　　1.2对于预应力高强混凝土管桩质量，着重检查混凝土抗压强度是否达到设计要求。管桩的外观如是否存在表面裂缝、桩端面的平整度、桩身的弯曲度、壁厚、桩外径等指标也均应符合标准和规范要求。要认真检查进场管桩的产品质量保证书、合格证、检测报告等是否齐全和符合要求。预应力高强混凝土管桩在运输和堆放时，应考虑自重和支点设置变化可能在桩体内产生影响桩身质量的大小不等的内力。要求堆放管桩的场地必须平整、坚实，并应有排水措施；底层管桩均应按设计要求设置垫木，并挡以楔形木防止滚动。管桩堆放层数应符合设计要求，严禁层间垫木上下错位设置。管桩应按计划分批进场，分类堆放，并应结合施工总平面图和打桩顺序，在不影响桩机行走情况下，尽量靠近打桩区域堆放，以避免二次盘桩等。对于施工压桩机械选择，一般要根据设计单桩承载能力和具体的工程地质资料选择合理吨位的机型。如果压桩机的吨位选择过小，可能出现桩压不下去的情况，无法满足设计要求；如果压桩机的吨位选择过大，则对施工现场地耐力的要求将大幅提高，特别在新填土、耕植土及积水浸泡过的场地施工时易发生陷机，可能造成桩位偏移大，斜桩，甚至桩头、桩身破损、上下节桩接头断裂，或上部桩体被挤坏等质量事故。沉桩的施工工艺，通常采用预钻孔打桩工艺，即先在地面桩位处钻孔，然后在孔中插入预应力高强混凝土管桩，压至设计标高。预钻孔深度和孔径与桩长、土质、临近建筑物距离等因素有关，以不致明显影响单桩承载力和陷机为原则；实际工程中通常钻孔深度在1/3桩长，钻孔径比桩径小100mm左右；对于大吨位桩机时，应慎重使用，送桩孔应及时回填。为了保护附近的建筑物等，群桩宜采取由近而远的合理沉桩施打顺序。要据情况考虑适当控制压桩施工速度，为超静孔隙水压力消散提供合适时间，这样做有可能会延长施工工期，但有时还是需要的。对于预应力管桩的施工应先施工维护结构，主要是采取沿被保护建筑物等外围打设防护桩或者先施工较深基坑周围支围护结构（如钢板桩、地下连续墙等），利用其约束沉桩带来的挤土影响，此时施工需与设计紧密结合，保证足够的基础承载能力和科学的可施工性。同时必需采取有关措施如可采用井点降水、设置隔离砂井、预钻排水孔等方法减小孔隙水压力，但是必须注意降排水会引起土体固结、孔隙水压力分布梯度改变，可能带来意外事故，应结合具体工程情况，慎重采用。

　　1.3在预应力管桩的施工阶段的质量控制是保证工程质量的重要途径之一。施工单位作为工程质量形成的主体，必须要对工程质量负完全地责任。施工单位要设立专门主管质量的技术负责人，以协助最高管理者加强施工质量管理，并建立健全质量管理的职能机构体系，监督、控制与管理各级施工组织加强质量管理。要根据工程施工的特点，结合施工组织设计的编制内容，制定项目质量的计划目标，将工程质量目标层层分解和落实，落实到个人，并监督完成本职工作的质量要求和具体质量标准。材料、构配件和设备是永久性工程组成部分，对工程质量影响极大。凡是进入现场的材料、构配件和设备，生产厂家都要提供完整的相关质量合格文件，即产品合格证、技术说明书、质量检验证明等。施工单位质检部门和试验部门要对现场的材料、构配件和设备进行逐项检查。凡是不符合设计文件和图纸要求等，不符合合同文件质量条款要求的，一律不能使用，并清出现场。施工过程中应按照工程施工质量计划实施的过程控制，每道工序之间的衔接要明确交接确认制度。特殊部位或关键施工工序的施工质量控制要实行施工质量认可签字制度。在施工现在中如有发现不符合规范规程作业或施工质量不合格的情况，可以勒令施工队停工整改。对于建立有关施工质量记录资料制度也是非常有必要的，因为质量资料是实施施工质量控制活动的记录，它可以详细地记录工程质量控制活动的全过程，不仅对工程质量控制有重要作用，而且对竣工、投产运行、完工后的维修管理都是有用的记录资料。

　　2结束语

　　预应力管桩技术在施工应用方面的影响因素还是比较多的，施工过程中对质量控制稍有不慎就会导致质量问题和隐患的出现。通过以上内容对预应力管桩技术在民用建筑中的应用分析，只有通过在预应力管桩的施工全过程中采用正确的施工工艺并严格控制施工质量，才能发挥预应力管桩应用的施工效果。