1建筑工程預(yù)應(yīng)力混凝土管樁概述
在國外使用混凝土樁已有近百年歷史，混凝土管樁約有60年歷史。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁約有40多年歷史。預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁亦有20多年歷史。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁由于具有良好的技術(shù)性能和顯著的經(jīng)濟效益等優(yōu)點越來越被重視，應(yīng)用范圍越來越廣。1920年澳大利亞發(fā)明了離心法制作混凝土制品，1944年我國開始生產(chǎn)RC管樁，20世紀(jì)60年代研制PC管樁，1969年開始批量生產(chǎn)。70年代研制后張法預(yù)應(yīng)力懸滾離心混凝土管樁(雷蒙特樁)。80年代以來隨著經(jīng)濟、科技的快速發(fā)展以及改革開放的逐步深入，我國開始研制PHC管樁。1992年我國制定國家標(biāo)準(zhǔn)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》(GB13476-1992)。近十五年來我國管樁行業(yè)的發(fā)展，無論產(chǎn)品品種還是產(chǎn)量都達到了世界前列，成績顯著。
目前國內(nèi)已經(jīng)有很多具有相當(dāng)實力的公司在進行管樁的研究與制造。例如云南中技管樁有限公司擁有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的離心法預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁及與其配套使用的空心增效樁尖已經(jīng)在工程中大量使用。
2建筑工程預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工技術(shù)
2.1建筑工程預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的優(yōu)點
建筑工程預(yù)應(yīng)力混凝土管樁不僅具有和普通管樁一樣的優(yōu)點，而且由于其自身特點同時具備一些其他管樁所不具備的優(yōu)點。預(yù)應(yīng)力管樁的優(yōu)點主要包括以下幾個方面：（1）單樁承載力高。預(yù)應(yīng)力管樁樁身混凝土強度高，有的高達80MPa，并可打入密實的砂層及強風(fēng)化層，樁尖進入強風(fēng)化層或密實砂層后，經(jīng)過強烈的擠壓，樁尖附近的強風(fēng)化層或密實砂層已不是原始狀態(tài)，樁端承載力可比原狀提高80-100％，所以管樁承載力設(shè)計值要比同樣直徑的沉管灌注樁或鉆孔灌注樁高，如Φ100-500管樁，最高設(shè)計承載力用到2700kN，相當(dāng)于Φ600和Φ700的鉆(沖)孔灌注樁。（2）單樁承載力造價便宜。衡量樁基的經(jīng)濟效益，以每米造價或以單方混凝土造價作對比都是不科學(xué)的，應(yīng)用單位承載力(每噸或每KN)的造價作對比。雖然管樁每米造價比沉管灌注樁貴，但單樁承載力高，結(jié)果每噸承載力造價還是比沉管灌注樁便宜；雖然管樁單方混凝土造價比人工挖孔樁和鉆孔樁高，但持力層比人工挖孔樁和鉆孔灌注樁淺，所以每噸承載力的造價在正常情況下還是比挖孔樁和鉆孔樁便宜，在一般情況下，預(yù)應(yīng)力管樁的單位承載力造價在諸多樁型中是較便宜的一種。（3）運輸?shù)跹b方便，接樁快捷。管樁節(jié)長一般在13m以內(nèi)，樁身又有預(yù)應(yīng)力，起吊時用特制的吊鉤勾住管樁的兩端就可以方便地吊起來。接樁采用電焊法，若采用兩個電焊工一起工作，Φ500的管樁，一個接頭約20分鐘左右就可以焊好。由于管樁搭配靈活，成樁長度可長可短，不象沉管灌注樁受施工機械的限制，也不象人工挖孔樁那樣，成樁長度受地質(zhì)條件限制。管樁施工速度快，工期短。
2.2建筑工程預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工技術(shù)探析
在建筑工程預(yù)應(yīng)力混凝土管樁采用靜壓法時，應(yīng)根據(jù)施工場地周邊環(huán)境，具體工程地質(zhì)情況及樁基設(shè)計要求合理選擇配重，壓機設(shè)備應(yīng)有加載反力讀數(shù)系統(tǒng)。一般采用抱壓式施工方法，抱壓夾具應(yīng)避開樁身合縫位置，抱壓力宜根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ淘O(shè)計經(jīng)驗確定。但簿壁管樁宜采用頂壓式施工方法，頂壓時，樁帽或送樁器與樁之間應(yīng)加設(shè)彈性襯墊，頂壓時，壓應(yīng)力應(yīng)小于樁身材料的軸心抗壓強度設(shè)計值。按錘擊應(yīng)力控制時，錘擊壓應(yīng)力不得大于混凝土抗壓強度設(shè)計值，錘擊拉應(yīng)力不得大于混凝土抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值與混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力之和的1.3倍。按總錘擊數(shù)控制時，在合理選錘的情況下，任一單樁的總錘擊數(shù)；PHC樁不宜超過2500，PC樁不宜超過2000。最后一米的錘擊數(shù)：PHC樁不宜超過300，PC樁不宜超過250。樁帽和送樁器與管樁周圍的間隙應(yīng)為5mm~10mm。樁錘與樁帽，樁帽和送樁器與樁頂之間應(yīng)加設(shè)彈性襯墊，襯墊后厚度應(yīng)均勻，用豎向硬木，厚度為150~200mm，且經(jīng)錘擊壓實后的厚度不宜小于120mm；在打樁期間應(yīng)經(jīng)常檢查，當(dāng)被打硬砸實或燒焦應(yīng)及時更換和補充。樁帽和送樁器應(yīng)與管樁匹配做成圓筒形，樁帽內(nèi)徑宜大于樁徑10~20mm，其深度為300~400mm，并有排氣孔，有足夠的強度、剛度和打擊性。打樁時，宜采取管樁內(nèi)腔排氣，排水措施及涌土處理。如管樁內(nèi)充滿積水，應(yīng)抽干后方可進行錘擊。樁身、樁帽、送樁器和樁錘應(yīng)在同一中心線，防止打偏。錘擊沉樁宜重錘低擊，開始落距應(yīng)較小，待入土一定深度且樁身穩(wěn)定后再按要求落距進行。每根樁宜一次性連續(xù)打到底，接樁、送樁應(yīng)連續(xù)進行，盡量減少中間停歇時間。在施工中需要參考以下允許偏差表：
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工允許偏差表
管樁外觀質(zhì)量和尺寸檢查（見下表）
冬季施工管樁，應(yīng)按《建筑工程冬季施工規(guī)程》JGJ104-2009的有關(guān)規(guī)定施工，根據(jù)地基的主要凍土性能指標(biāo)，采取相應(yīng)的措施。宜采用混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值較大且采用壓蒸養(yǎng)護工藝生產(chǎn)的PHC樁。管樁的外觀質(zhì)量及尺寸允許偏差應(yīng)符合《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》GB13476-2009的有關(guān)規(guī)定。管樁應(yīng)有出廠檢驗報告，管樁產(chǎn)品合格證。應(yīng)在管樁混凝土達到設(shè)計強度，且常壓蒸汽養(yǎng)護后在常溫下靜停7D后方可沉樁，高壓蒸養(yǎng)后在常溫下靜停1D后沉樁。當(dāng)采用手工電焊接時，焊條宜采用“結(jié)422”焊條（E4300~E4303），焊縫質(zhì)量不應(yīng)低于二級。拼接處坡口槽電焊時，先將坡口圓周上對稱點焊4~6點，待上下樁節(jié)固定后拆除導(dǎo)向箍再分三層對稱進行，內(nèi)層焊渣必須清理干凈后，方能施焊外一層。焊接時應(yīng)采取措施減小焊接變形。焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿（滿足二級焊縫要求），焊后應(yīng)清除焊渣，應(yīng)分層檢查焊縫質(zhì)量，不得有氣泡、夾渣。焊縫應(yīng)高于樁頭箍坡口1mm。焊時，宜先用3.2mm焊條焊一遍（即首層），然后用4.0或5.0mm焊條焊兩遍，確保焊透焊滿。接樁宜在樁尖穿過較硬的土層后進行。接樁時上下段樁的中心線偏差不宜大于2mm，節(jié)點彎曲矢高不得大于樁段的0.1%（并≤20mm）。對接頭金屬外露部分須先涂刷防銹涂料，焊縫焊完后須再次涂刷防銹涂料。施焊完成后樁接頭應(yīng)自然冷卻8分鐘以上，方可沉樁，不得采用水冷卻。沉樁時，不宜用工程樁送樁。管樁不宜截樁。如遇特殊情況確需截樁時，不應(yīng)簡單采用人工截樁或電焊切割鋼筋的方法，可采取先將不需要裁除的樁身端部用鋼箍抱緊，然后沿鋼箍上緣鑿槽打穿后用錘打下，或用混凝土切割器、液壓緊箍式切斷機，液壓千斤頂式截樁器、鋼鋸或鋸樁器，并確保質(zhì)量。
結(jié)語：
隨著經(jīng)濟和科技的快速發(fā)展，當(dāng)前建筑工程中多采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工工藝。在建筑工程預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工中，現(xiàn)場施工人員需要根據(jù)工程施工現(xiàn)場的條件和特點進行科學(xué)、高效的施工，從而保證建筑工程的質(zhì)量。
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