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摘要：近几年，在我国社会经济的快速发展下，建筑工程发展的如火如荼，其中在建筑施工中地基施工是极其重要，这关系到了建筑物的稳定性，保证了建筑工程的整体质量，与此同时，应用较为广泛的便是预应力管桩建筑桩基技术，该技术的应用不仅符合建筑工程发展的基本要求，并且也摒弃了传统施工的缺陷与不足，故此，在本文中主要采取案例分析的方式，探究预应力管桩建筑桩基技术的应用效果。
关键词：预应力管桩；建筑工程；桩基；应用
众所周知，在当前建筑体系的不断变革与发展下，越来越多的建筑延续了高层模式，与此同时，对建筑工程基础施工提出了更加严峻的挑战。地基建设关系到了整个建筑物的质量与稳定，从几千年前建筑诞生到今天，桩基施工的类型众多，尤其在进入21世纪之后逐渐演变为了完善的发展体系，预应力管桩作为当前桩基施工中比较常见的施工技术，具有便捷、高效、实惠性，为城市现代化的发展带来不可磨灭的贡献[1]。
一、预应力管桩的论述
（一）内涵
自建筑诞生以来，最为常用的基础结构形式便是桩，且桩也逐渐演变成为了现阶段地基处理中的关键载体[2]。从整体角度分析，在桩基础结构中预应力管桩是较为特殊的一种组成部分，且分为两种类型，其一是先张法预应力管桩，其二是后张法预应力管桩，从某个方面探析，前者主要是指在建筑工程施工之前需采取的方法，需要制作空心桩预制件，并根据实际的施工情况将其埋设。后者则与前者有着明显的不同，是在进行钻孔的时候灌注混凝土形成的一种技术。
（二）特点
第一是具有较高的机械化程度。在时代的不断发展下，科学技术呈现出迅猛发展趋势，各类施工新技术以及设备出现在人们面前，预应力管桩同样不例外，作为最重要且最基础的施工技术，同样对机械化的要求程度比较高[3]。此外，目前因为受到相关因素的影响，钻孔灌注桩呈现出复杂性与多样性，如机械水平欠缺以及现场混乱，那么则会严重影响其效果。第二是施工速度有所提升。根据记录，一个打桩机在一天的时间内可以打8—10根桩孔，这种趋势下可以提高施工效率，尽可能的减少工程造价。第三是应力小，因为在整个施工过程中压桩会形成压力，预应力管桩的应用可以减少压力，在施工过程中减少破损现象的发生，提高施工效率与施工质量。
二、案例分析
某工程为办公楼，共计10层，地下一层，地上9层，其建筑面积为43110m2，高度为35.3m，为框架结构，单柱最大荷载是9500kN。据土层物理学特性得知，该区域地质呈现出复杂性，且勘察孔的差异比较明显，土层性质一般。且根据地质报告以及相关参数，该工程的主要特点便是属于框架结构、荷载较大，尤其是柱与柱之间的差异荷载大，所以采取预应力管桩。
从性质分析，预应力管桩的优势比较明显，包括高强度、耐久性强、成本低、速度快、施工现场干净等，但是在该工程施工中，因为受到持力层层厚的影响导致土层的性质变化比较明显，所以导致诸多不确定因素的发生，包括挤土效应对周边环境产生影响，虽然可以利用钻孔灌注技术，但是因成本共以及施工速度慢，所以不予以考虑。此外，在确定施工方案之前，针对性的探究了桩底内力的实际情况，并又进一步分析不同桩经布桩计算，从而确定采取400、500两种预应力管桩，采取混合布桩。通过计算单桩承载力清楚的认识到了单桩承载力差异比较明显，故此通过划分区块的方式节约成本费用。
该项工程属于办公楼，所以首要考虑的问题便是桩基安全等级，鉴于此，对此实施单桩承载力极限值，并采取静载试验的方式进行分析，在整个设计过程中设置了12个静载桩位，每一个区块的静载桩为2根，等到静载桩施工半个月之后开展试验，其结果见表1.
经过分析，认为原先所设定的计划还需要修改，根据静载报告重新修改土的桩周，并且将桩长从之前的设计适当缩短，桩数也有所调整，减少33根，其后期调查，该项方案具有经济性，且桩长缩短后施工进度得到提高，压桩符合要求，顺利完成施工。
三、预应力管桩施工技术要点
（一）对基础要求
虽然预应力管桩桩基施工技术成本低，施工快，但并不是所有的地质条件均符合，最佳的地质条件是上层土属于松弱土层，往下为较为密实的土层，然后为强风化层[4]。而不适合的地质条件是溶洞地质、石灰岩地质等，如再这种地质下采取预应力管桩，管桩进入强风化层的深度比较浅，导致桩身不稳定，并未因为受到自身摩擦的影响，会导致软土扰动发生剧烈摆动，严重现象还会导致桩身出现断裂。因为从实际角度分析，只有从根本上保证管桩的深度才能实现其稳定，所以根据要求，管桩入土深度不得低于5m。
（二）沉桩方式
沉桩在预应力管桩桩基中是比较重要的内容，现阶段主要采取两种，分别是静压法与锤击法，其中前者最大的优势便是不会对桩身造成破坏，并且所产生的噪音比较小，在市区施工中比较合适。但是缺点则是设备较大，对场地要求高，很多情况下靠近场地边缘的桩无法施工。后者与前者相比较，其优势便是设备比较小，具有移动性，能够快速穿透夹层，具有一定的承载力，但是缺点便是噪音比较大，对周边环境造成影响，所以这种方法在郊区或者人烟稀少的区域应用广泛。
（三）对桩身垂直直度的控制
通常情况下，在整个打桩过程中，需要从根本上保证桩身垂直底柱，并且不管是桩锤还是桩帽均需要与桩身保持在同一水平线之上，在插入的时候还要保证垂直度不得造成大幅度的偏差，沉桩的时候要距离桩机在20m，必要的时候还需要设置相关仪器与设备进行监测，保证偏差不得超过1%[5-6]。
（四）施打管桩
在进行打桩的时候，需要进行连续性打桩，并且还需要保证停歇的时间不可过长，在黏土中打桩尤其要注意这一点，其原因是因为这一类土质条件打桩过程中土体容易发生破坏，并且会导致孔隙水压力得到上升，降低桩自身的抗剪强度，导致后期打桩较为困难。
结语：
综上所述，在当前建筑工程中地基施工是极其重要的组成部分，预应力管桩桩基施工技术的应用不仅可以节约成本，提高施工速度，并且施工质量佳，是建筑工程中不容或缺的组成部分。预应力管桩作为当前桩基础施工中的重要方式，打破了传统钻孔灌装桩基的缺陷与不足，在本文中采取案例的分析，对其预应力管桩技术加以探究与分析，得出明确答案，即预应力管桩技术的应用效果明显。除此之外，虽然预应力管桩已经在众多工程中得到应用，但是为提高其有效性，还需要在日后不断完善，总结经验，将其作用充分发挥出来，推动建筑工程的可持续发展与进步。
参考文献：
[1]刘键彬. 预应力管桩在新建南广高铁市区软基地段的应用[J]. 价值工程,2017,(10).
[2]张忠孝. 浅谈邻近既有铁路营业线沉入预应力管桩应力释放孔施工技术[J]. 江西建材,2017,(6).
[3]何旭龙. 预应力管桩在铁路软土地基处理中的应用[J]. 路基工程,2017,(1).
[4] Chen Haitao, Dai. Discussion on some problems of prestressed pipe pile design [J]. China cement, 2017, (2)
[5]马志创,张辉. 开封某小区预应力管桩静压沉桩可能性分析[J]. 内江科技,2017,(1).
[6]陈林,张岩.预应力管桩施工在高速公路拓宽工程中的应用分析[J]. 技术与市场,2017,(1).
论文作者:蔡晓玲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/6
标签：预应力论文; 管桩论文; 桩基论文; 地质论文; 建筑论文; 土层论文; 建筑工程论文; 《基层建设》2017年第8期论文;