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摘要:首先分析了建筑工程中应用预应力管桩技术的优点,并结合传统基础施工形式进行对比。其次重点介绍预应力管桩施工过程中的技术要点,以及施工时的工艺流程。并对施工常见问题整理出有效的解决方案,帮助提升建筑工程使用安全。
关键词:建筑工程;基础预应力;管桩施工
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1 预应力混凝土管桩施工与其它基础工程施工方法的优势比较
建筑工程投入使用后需要承载复杂的剪力,基础预应力技术引入到基础施工中使得建筑物的承载能力有明显提升。传统基层承重结构修筑过程繁琐,需要耗费大量施工时间,材料费用也很大。由于缺少预应力的引用,只能依靠提升结构强度来达到承重的目的。随着使用时间的增长,结构强度会逐渐降低,剪力的破坏效果也越发明显,最后基础结构不能承载重力的破坏,便出现了不同程度的裂缝问题。而预应力管桩的应用有效解决了这一问题,结构内部的预应力可以与剪力相互抵消,使结构处于受力平衡的环境中,建筑物安全使用的时间得到了保障。管桩施工在工序上也有明显的简便,能够适应复杂的基层环境,传统打桩施工带来的噪声问题也得到控制,可以现场操作完成,无需进行管桩预制。预应力管桩基础施工选用的原料为钢筋混凝土,可以根据工程的不同使用需求对投入原料进行设计,控制浆料的流动性,在工民建施工、港口建设中都得到广泛应用。并且技术发展至今已经足够成熟,能够满足复杂的施工形势。使用阶段稳定性也有明显提升。
2 预应力混凝土管桩施工要点分析
2.1 管桩的定位。预应力管桩基础施工前首先要在场地确定施工点,结合设计图纸来进行。现场的点与设计方案要保持一致,经测量确定点后使用石灰画线。施工点确定应画出与管桩直径尺寸相符合的圆形,后续打孔灌浆才能顺利进行。一旦发现现场存在不利于施工的阻碍因素应立即调整施工方案,并探讨出解决对策。
2.2 管桩的堆放与起吊。管桩规格较大,且自身结构脆弱,在施工现场运送使用时要进行安全防护,管桩不可以受到强烈撞击,桩体自身结构如果存在缺陷可以进行修补,如果损坏严重,需要更换施工材料,以此来保障建筑工程的使用安全。将管桩使用钢丝固定在吊起设备的称装板上,要保持桩体呈水平状态,单次起吊的重量要在设备安全范围内,一旦超出这一规定很容易出现掉落事故。地面工作人员确定捆绑牢固可以通过起吊,匀速运送到施工点,完成吊起输送任务。管桩材料运送到指定施工点后需要经材料一端垫高,方便使用时随时移动,多个材料共同运输时则要使用钢丝绳捆绑固定在一起,减少运输所用时间。
2.3 管桩的垂直度控制。管桩材料会使用固定装置将其安置在施工点处,随着桩材料的深入,要对垂直准度实时监测,一旦发现超出了规定范围需要停止施工,校准后再次进行。打桩设备需要结合测量尺共同使用,随时对平准度进行有效控制。设备架设的高度要结合管桩长度进行计算。
2.4 管桩压入施工需注意的主要问题。管桩施工是建筑工程基层加固施工的主要部分,需要注意的技术性问题是实际打桩位置是否与设计方案保持一致。建筑工程中存在很多突发事件,规划的设计方案可能会根据现场情况做出整改,后续建设也需要探讨出新的施工方案,对于工程团队是一项巨大的挑战,任何一个环节出现问题都会对工程质量带来影响。设备使用前的检验环节也需要特别注意。设备长时间运行内部零件容易磨损。如果不经过细致检验一些细小磨损很难发现,继续使用磨损现象会逐渐加剧,最终影响到施工安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆桩基间隔距离对基层承载性能的发挥影响严重,原基层土壤中含有复杂土质是预应力管桩施工的最大阻碍,施工前需要对基层地质情况进行全面勘探,一旦发现有破损岩石等垃圾可挖掘清除,并重新回填洁净的土壤。同一建筑工程中所应用的预应力管桩规格并不完全相同,会根据工程承载需求做出调整。长度较大的管桩在运送与打桩环节中都要结合安全防护措施进行,一旦损坏很难通过技术手段弥补。对于长桩,以摩阻力为主,这种渗流影响不大;对于短桩或超短桩,以端承力为主,如果持力层土体在地下水渗泡下变软,将大大影响承载力。在土方开挖过程中,严禁各种机械的运行引起未开挖之土向已开挖方向蠕变,对管桩形成单侧压力,加强施工过程中基坑土体位移的监测,要求落实专人负责基坑的集水排水工作,严格控制开挖分层厚度。为避免机械碰撞桩身,可考虑在桩周围 30~50cm 范围内的土方用人工开挖。
3 预应力混凝土管桩施工中应注意采取有效减小挤土效应的措施
3.1 设防挤沟。防挤沟应在邻近周边建筑物或道路处设置,以减少压桩引起表层土的水平位移。
3.2 应力释放孔。应力释放孔设计考虑周围建筑物及道路、管线等分布远近、对变形及沉降敏感性和场地内各公寓楼工程桩的布置密度等影响因素,布置应力释放孔。应力释放孔应填充中粗砂至地面,利用砂性土的强透水性,及时消散管桩施工过程中产生的超孔隙水压力。
3.3 预钻孔辅助沉桩。采用先钻孔取土,再静力压桩。具体做法是:选 1 根比桩径稍细的钢管,并将抱箍千斤顶的夹具改造成圆弧形,以夹持钢管。在钢管上每隔 30cm 水平焊 1 根钢筋防止下压时打滑。施工时用圆弧形的夹具象压桩一样将开口钢管压下,下压的深度视土的坚硬程度(反映为压桩力的大小)而定,然后拔出,在地面上敲打钢管倒出管内的积土,再下压、上拔,如此反复,使妨碍沉桩的坚硬土层变薄,再行压桩。此时桩会被顺利压下。
3.4 压桩顺序。在软土地区打较密集的桩时,为了避免或减轻打桩时由于土体的挤压而发生移动,除了应遵循自中间向两个方向对称或向四周、由一侧向单一方向的打桩顺序外,尚应先根据地质资料,粗略判断桩的深浅,宜先深后浅,对不同规格的桩则宜先大后小,以使土层挤密均匀,避免发生较大的位移和偏斜。
3.5 合理安排压桩进度。在软弱土地基中,沉桩施工速度过快,不但显著增加超静孔隙水压力值,还使邻近土体因剪切而破坏,增加地基土体变位值,而且扩大了超静孔隙水压力和地基变位的范围,因此沉桩速度要合理。
3.6 特别注意事项。压桩过程中,对周围的建筑物包括已完成的桩基,一定要采取切实可行的位移、沉降监测措施,这是整个施工过程中的重中之重。对桩的上浮、桩平面位移的监测,监测的数据需详细记录,及时统计、分析比较,当发现桩有较大上浮时,说明挤土效应的不利作用已经产生。此时应做出相应的调整措施,如放慢施工速度。
4 结论
预应力管桩由于其所具有的诸多优点,已在我国众多地区得到广泛应用与发展。在其应用过程中,建设者只有一方面严格落实现有各项技术规范、措施和有关经验,另一方面在工程实践中不断改进提高其技术应用水平,才能进一步地提升预应力管桩施工质量,才能有效促进该技术的进一步完善与提高,才能真正实现保证建筑工程施工质量的根本目的。
参考文献:
[1]何宇宁,李忠华.浅谈高层建筑基础工程中的预应力管桩施工技术[J].科技与企业,2012(1).
[2]黄荣.高层建筑基础工程中的预应力管桩施工技术探讨[J].黑龙江科技信息,2014(7).
论文作者:刘贤文
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第21期
论文发表时间:2019/5/6
标签:预应力论文; 管桩论文; 建筑工程论文; 基础论文; 过程中论文; 结构论文; 工程论文; 《建筑细部》2018年第21期论文;