【摘 要】桩基是一种古老的基础型式。桩基技术经历了几千年的发展过程。到现代，桩基的形式、设备、技术种类、设计方法、检测技术等都形成了完整的现代化施工体系。在现代建筑施工中,采取桩基础,可以达到省时省力、既减少成本又保证质量的效果。桩基在土质不良地区建筑工程，重型厂房及高层建筑的施工中被广泛采用。管桩以经济实惠、质量有保证且施工简便等优点被广泛运用。在一定程度上说，预应力管桩，为现代城市建设提供了坚实的基础。
【关键词】预应力管桩桩基技术应用
1 预应力管桩简述
1.1管桩的分类
管桩的种类分为：钢管桩、预制混凝土管桩及钢管混凝土管桩。钢管桩及钢管混凝土管桩质量可靠，比预制混凝土管桩的强度高，且贯入能力强、沉桩速度快。但其造价约为预应力混凝土管桩的3－10倍。鉴于经济效益的考虑，只有在一些有特殊要求的工程中使用。
1.2预应力混凝土管桩的种类及优点
预应力混凝土管桩可分为PHC、PC和PTC三种。PHC、PC采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种细长空心筒体构件。我国目前的工业与民用建筑普遍采用这两种桩型。其适用于非抗震和抗震烈度在6度和7度的地区。按桩身混凝土的有效预应力值和其抗弯性能可分为A、AB、B、C四种型号。管桩水泥须采用32.5级以上的标准。
优点：已实现工业化生产，施工简便，外部限制条件少；适应范围广泛，一般性工业厂房和民用建筑都能使用；成本低廉，约为其他管型成本的五分之一。
2 预应力管桩建筑桩基技术
2.1桩基的选择
桩基将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层传送到较深的坚硬土层上，以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基必须具有承载力高，沉降量小而均匀，沉降速率缓慢等特点。桩的使用数量和排列方法应可根据具体载荷确定。桩的数量可以是一根也可以是多根。桩的排列根据需要可以排成不同的形状。墙下桩常成排布置，若载荷过大可采用片桩和满堂桩。载荷以竖向为主的，用竖直桩；载荷以水平为主的，可布置斜桩。
2.2桩基的检测
桩基是隐蔽工程，支撑着地面上的构筑物，它是建筑物的基础，其质量优劣直接影响到这些建筑物的安全。由于各种内外部原因，施工过程中桩身可能出现缩径、扩径、夹泥、离析、断桩等现象；施工后由机械开挖等也会引起桩身缺陷。桩身有缺陷会影响基桩的正常性能，对上部结构具有潜在危险。实践证明，桩基检测是必不可少的施工程序。
2.2.1成孔质量检测
在桩身质量检测中，成孔质量的好坏直接影响到成桩的质量，无论桩孔的孔径偏小、偏大还是偏斜都会直接影响到桩的质量和性能。成孔质量检测的重要性就不言而喻。桩孔的位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等都在检测的范围之内。
2.2.2 桩的承载力的检测
桩基的承载力检测有静荷载试验法和高应变动测法。静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测，检测过程不对桩具有破坏性，其检测精度高，相对误差较小。桩基高应变动检测，利用重锤对桩顶进行瞬态冲击，通过应力波理论分析、检测桩的极限承载力。
2.2.3桩的完整性检测
桩的完整性检测有低应变动测法和声波透射法。低应变动测法在对桩顶施加激振能量引起桩身微幅振动的同时观测桩的振速和振幅，检测桩身完整性。声波透射法是利用超声波在混凝土中传播的声学参数来分析桩身混凝土的完整性，以及找出断层和缺陷的位置。
2.3预应力管桩的沉桩
2.3.1预应力管桩的靴型
管桩靴型主要有三种：十字型、圆锥型和开口型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆十字型和圆锥型也称闭口型。南方地区采用开口型比较多，开口型由于具有开口内腔，沉桩时发生的挤土效应比封口型小。但封口型沉桩后检测方便，在一定光线的照射下即可检测成桩的桩身质量，并用直接量测法复测沉桩长度。我国北方地区土质硬，易发生桩体位移和桩口损坏，多采用封口性。
2.3.2管桩的沉桩方法
管桩的沉桩方法包括锤击法、静压法、振动法等。锤击法噪音大，不符合现代城市噪音环保要求，逐渐被城市建筑施工淘汰。现在运用较多的是静压法和振动法。
静压沉桩技术静力压桩是在软弱土层中，利用静压力将预制桩逐节压入土中的一种沉桩法。静力压桩机最大压桩力可达5000-6000KN，可将直径600mm的预应力管桩顺利压到设计要求的持力层，静压力压桩机的发展大大推动了预应力管桩的应用和发展。这种方法节约钢筋和混凝土，经济实惠，施工无噪音、无污染，对周围环境影响小，深受现代城市建筑施工的亲睐。一般的工业厂房和民用建筑都能运用，适用范围广泛，是目前适用较多的一种沉桩方法。静力压桩在施工时一般采取是分段预制、分段压入、逐段接长的方法。每节桩长度取决于桩架高度，通常6m左右。
振动沉桩技术振动沉桩技术是利用固定在桩顶部的振动器所产生的激振力，使土壤产生收缩和位移，桩在自重和振动力共同作用下沉入土中。振动沉桩技术设备简单，不需要其他辅助设备，质轻体小，操作简便。适应性强，适合多种土质的施工。适合PHC、PC、PTC桩，尤其适合于打钢板桩。在施工中，开始时应采用小落距，等桩正常沉入土中一米后，逐渐增大落距，大力锤击，直至完工。
2.4施工中常见问题及其解决方法
在施工过程中，常见的问题有挤土效应、浮桩、沉桩不合格、断桩等。处理这些问题要遵循一定的原则：方案明确；安全可靠；经济实惠；考虑后续影响等。
2.4.1挤土效应及其防治措施
在沉桩过程中，土体向四周排挤，使已经沉入的桩产生位移，桩越多这种位移月明显。防治桩体位移的措施是：先开挖后沉桩；合理安排沉桩顺序；设置沙井，增加排水性；采用预钻孔辅助沉桩。
挤压效应的另一种影响是浮桩。浮桩在施工过程中一般不容易发现，一般到完工后才发现，这时候就比较被动了，因为压桩机可能已经退场。防止浮桩出现的比较了想的方法是压桩前进行代表性测试。就是选取部分有代表性的桩进行测试，检测是否有浮桩现象。如有上浮现象，可采取控制压桩速率、合理安排沉桩顺序等方法解决。若上述措施不能彻底解决浮桩现象，就需要重新压桩了。
2.4.2沉桩不合格及其防治措施
施工前勘探不足、设计持力层选择不当、单桩承载力预估不准、桩身断裂等原因会导致沉桩不合格。这就需要在施工前进行充足的实地勘探，必要时应作补勘。制订合理的施工方案，进行试桩，确定合理的压桩标准。在施工过程中采用合适吨位的压桩机，避免断桩。
2.4.3断桩及其解决方法
使用未经检验出厂的管桩，沉桩时碰到地下障碍物，管桩施工中垂直度没有控制好，桩身受到瞬间冲击力等都可能造成断桩现象。一般情况下，浅层断桩可以采取接桩的方法解决。深层断桩则要先抽干桩内积水，并插入断桩以下3米的钢筋笼，之后再接桩。无论是浅层还是深层断桩，在接桩后都需要进行承载力检测。当桩身断裂并出现严重错位无法接桩时就要重新补桩。补桩时要考虑施工的后续影响。
3 结束语
管桩作为一种新桩型以其桩身质量可靠、成本低廉、施工便捷、噪音低，符合现代城市建设环保要求等优点越来越得到广泛的应用。我国大部分的工业厂房和民用建筑都可以采用预应力管桩建筑桩基技术。本文通过研究桩基检测方法，总结施工中的常见问题和解决方法等介绍预应力管桩建筑桩基技术在工业和民用建筑中的应用。实践出真知，希望管桩技术在实践中不断发展、完善，为现代化城市建设作出贡献。
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论文作者:陈亮
论文发表刊物:《低碳地产》2016年7月第14期
论文发表时间:2016/11/2
标签：桩基论文; 预应力论文; 管桩论文; 混凝土论文; 承载力论文; 技术论文; 民用建筑论文; 《低碳地产》2016年7月第14期论文;