由于傳統(tǒng)的制樁技術已經(jīng)無法滿足日益增加的建筑需求，預應力混凝土管樁制樁技術是結(jié)合目前建筑事業(yè)發(fā)展程度而研究出的一種新型的施工技術和施工工藝。預應力混凝土管樁是高層建筑的地基處理和樁基礎一種形式，在高層建筑的施工和橋梁建設施工中得到廣泛的應用。這項技術是通過在實際施工過程中針對建筑環(huán)境和地質(zhì)條件探索、研究和實踐，總結(jié)發(fā)展了預應力混凝土管樁施工技術，本文將對預應力混凝土管樁在施工中應用進行分析研究。
1.預應力混凝土管樁的技術特點和優(yōu)點
1.1對于預應力混凝土管樁與傳統(tǒng)的管樁技術相比有很大的優(yōu)點和技術創(chuàng)新點，首先預應力混凝土管樁在制樁過程中混凝土的強度要求很高。預應力混凝土管樁施工中由于要將樁尖打入強風化層或密實度較高的砂層后，經(jīng)過樁尖和密實度較高的巖石層的擠壓作用，促使預應力混凝土管樁的單樁承載力增加，預應力混凝土管樁承載力與同等直徑的鉆孔灌注樁和沉管灌注樁的承載力要高出1/2-1/3。同時預應力混凝土管樁施工與傳統(tǒng)方法相比較為簡單，管樁直接由制樁工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場將樁壓入，解決了傳統(tǒng)的現(xiàn)場混凝土樁的生產(chǎn)。而且預應力混凝土管樁的設計使用范圍廣泛，在相同的建筑基礎，還能根據(jù)設計預應力混凝土單樁承載力的大小采用不同直徑的管樁，來使建筑基礎上部結(jié)構(gòu)荷載均勻分布，還能最大限度的發(fā)揮每根預應力單樁的承載力既容易解決上部結(jié)構(gòu)荷載分布不均時的設計布樁問題，又可充分發(fā)揮每根單樁的最大承載力，科學合理地解決了建筑基礎的均勻沉降。
1.2預應力混凝土管樁對建筑場地地質(zhì)條件的適應能力強，施工靈活性較好，在建筑施工現(xiàn)場可以根據(jù)工程地質(zhì)條件來調(diào)整管樁的程度。在預應力混凝土單樁相同承載力的造價上，與傳統(tǒng)的制樁技術便宜1/3左右的價格。在施工過程中，由于預應力混凝土管樁的長度較短，一般在15米以內(nèi)，運輸和吊裝比較快捷方便在接樁過程中一般采用機械焊接法，加快了焊接速度。各個管樁的搭配具有一定的靈活性，不受工程地質(zhì)條件的限制，促進了施工速度，直接縮短了施工周期。同時在預應力混凝土管樁施工中，噪音較小，無振動，對周圍環(huán)境的影響較小。
2預應力混凝土管樁的應用
2.1在建筑工程施工中，首先需要對工程場地的地質(zhì)情況和水文條件及周圍環(huán)境進行勘察，做出詳細準確的勘查報告，科學合理地計算預應力混凝土樁基參數(shù)，然后工程設計人員根據(jù)勘查報告對工程樁基礎并結(jié)合相應的國家規(guī)范，對樁基礎進行設計，確保預應力混凝土樁的承載力和預應力樁的長度、大小。在制樁過程中施工人員需要嚴格按照工程設計要求的混凝土強度等級和樁身尺寸進行制樁，預應力混凝土管樁必須通過檢驗符合標準后才能進行施工，同時施工單位還要加大對預應力混凝土管樁的質(zhì)量監(jiān)控，加大對生產(chǎn)廠家的質(zhì)量控制和質(zhì)量要求，保證管樁質(zhì)量，避免在施工中出現(xiàn)斷樁、爆樁而導致出現(xiàn)安全事故。
2.2在對預應力混凝土管樁施工中，工作人員先進行施工準備，嚴格按照施工設計的要求對運輸和吊裝機械設備進行安裝、檢查、調(diào)試等準備工作，并對施工場地進行前期布置安排，以確保后續(xù)施工正常進行。然后進行預應力混凝土樁架的安裝、調(diào)試，進行起吊插樁工作。一般吊樁是利用卷揚機來完成的，利用單繩起吊方式，起吊速度要勻速進行，在管樁的底部超過樁架的水平鋼梁后，將預應力管樁勻速插入樁孔，有效地控制管樁垂直度的偏差，確保樁的底部對準裝點和管樁的垂直度。施工人員要嚴格控制預應力樁位的變差，反復測量樁位的中心位置，如果當樁位偏差過大，并且超過了工程設計標準，將直接影響工程的施工進度，還增加了工程的資金投入。
2.3在管樁對準樁點后再進行壓樁施工操作，壓樁遵循一般是從內(nèi)到外地或從一側(cè)推向另一側(cè)的順序，并控制管樁中心線與壓樁機械中心在壓樁中心線的距離，過程中根據(jù)管樁的大小和工程地質(zhì)條件及施工設計要求，采用相應的施工技術和方式，如：地質(zhì)條件的限制可以采用先深后淺的模式。同時在進行連續(xù)壓樁中，當壓樁力已經(jīng)達到了過程設計荷載的兩倍以上時或管樁低端已經(jīng)達到持力層時，應該馬上進行穩(wěn)壓操作。當預應力混凝土管樁超過15米或粘性土為持力層時，可以適當調(diào)整壓樁力度然后在進行穩(wěn)壓力，而且穩(wěn)壓次數(shù)要不少于5次，當管樁長度大于15米或密實砂土層是持力層時，應該選取過程設計荷載的兩倍壓樁力再穩(wěn)壓，穩(wěn)壓次數(shù)要不少于3次，然后再測定每次壓樁最后一次穩(wěn)壓時的貫入度。在壓樁過程中，施工人員還需要實時對壓樁速度和高度進行測量，并做好每次壓樁時的施工記錄，來保證壓樁施工的質(zhì)量。然后采用焊接法來進行接樁，接樁過程中要確保管樁之間軸線一致，盡量減少偏差，因此施工單位盡量聘任專業(yè)施工技術嫻熟的焊接人員，來提高預應力混凝土管樁的質(zhì)量。
2.4在施工中對樁基的布樁要嚴格按照工程設計要求和施工規(guī)范進行，減少在沉樁施工中樁位的太過密集。由于在對預應力混凝土管樁打入土層時，管樁對土體的擠壓會使土體向周圍排擠，導致周圍的樁基層的土體受到嚴重的擾動，而致使沉樁時管樁發(fā)生偏移。同時施工單位還可以根據(jù)不同的地質(zhì)條件，適當通過增加預應力混凝土管樁的直徑和尺寸，來增大管樁承載能力。這樣通過減少工程的樁位密集程度，而減少沉樁過程中發(fā)生的樁基土層相互擠壓作用導致樁位發(fā)生偏移。同時在安裝樁機的過程中，施工人員需要選取平整合適的場地進行對樁機的安裝，保證在沉樁過程中樁機垂直度，不僅能使管樁處于一條中心線上，還能使樁機保持均勻沉降，減少施工過程中預應力混凝土管樁的偏移程度。最后進行截樁，針對截樁施工操作，施工人員需要具備熟練的操作技術，盡量做到一次切割到位，，保證預應力混凝土管樁的施工質(zhì)量。
總結(jié)：近幾年來，我國的建筑事業(yè)得到了高速發(fā)展，由于預應力混凝土管樁具有承載能力強、施工周期短、造價較低及對工程地質(zhì)條件適應能力強等優(yōu)點，所以預應力混凝土管樁技術在工程施工中應用較為廣泛。但還有許多缺點，因此我們還需要努力提高自身的專業(yè)素質(zhì)，積極借鑒國內(nèi)外典型的施工案例，對預應力混凝土管樁施工存在的問題進行研究探索，引進新的技術和施工工藝，努力使預應力混凝土管樁在建筑施工得到更加廣泛的應用。
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