摘要：机械快速接头连接技术具有施工操作简单、性能优越、质量稳定等特点，因此在预应力混凝土预制管桩施工中具有非常广泛的应用。这种连接技术可以避免接头焊接施工所留下的质量问题。本文笔者将结合多年的工作经验，简要探讨机械快接头连接技术的具体操作过程，希望能对读者起到一定的参考作用。
关键词：预应力混凝土预制管桩；机械快速接头连接技术；操作要点
1.引言
预应力混凝土预制管桩具有单桩承载力高，施工方便，经济效益好等特点，因此在中国各地具有非常广泛的应用。预制管桩的接头连接方式有焊接、法兰连接和机械快速连接，其中应用较好的是机械快速接头连接技术。机械快速接头连接技术具有施工操作简单、性能优越、质量稳定等特点，因此在预应力混凝土预制管桩施工中具有非常广泛的应用。这种连接技术可以避免接头焊接施工所留下的质量问题。传统的焊接技术接头焊接完成需要有30分钟的冷却时间之后方可进行下一步的施工。焊接施工方式质量较为不稳定，并且消耗较多的时间，施工效率低。而采用机械快速接头技术可以在接头快速连接完成之后即可进行下一步施工。从而有效的有效的提高了管桩施工的速度，施工效率更高，施工质量更为稳定。
2.机械快速接头的连接方式和具体操作方法
3.1连接方式
管桩每一节接头处需要预先设置好端头板。在端头板上均匀分布有锁接孔。带有螺纹连接销的一端与下节桩头板锁接，另一端为方形，两侧带有啮合齿，上节桩的端头板内设置有连接盒。带啮合齿端的连接销穿过上节桩端头板上的方形啮齿插口插入到连接盒内，通过这种机械连接的方式可以有效地确保桩身接头之间的紧密性。这种方式具有连接速度快的特点。
3.2快速管桩施工工艺流程
在预应力混凝土管桩施工过程中，采用机械快速接头连接技术其具体的施工工艺流程如图1所示。
3.3配件加工工艺
（1）端头板及套箍
这两种配件所采用的材料一般为Q235碳素钢。这种材料应满足国家标准的要求。碳素钢经过加工制作成端头板和套箍。完成后应对其加工精度和厚度偏差进行检查，确保满足要求。端头板和套箍在进行制作时，应预留好钢筋锚固孔和连接锁接孔。同时需要在其表面进行镀锌处理，其厚度应控制在7um以上。
（2）连接销和齿形钢销
这两种配件所采用的材料一般为45钢。这种材料应满足国家标准的要求。45钢经过加工制作成连接销和齿形钢销，完成后应对其加工精度、端头倒角和啮齿宽度深度进行检查，确保满足要求。同时需要在其表面进行镀锌处理，其厚度应控制在10um以上。
（3）压力弹簧
这种配件所采用的材料一般为65Mn钢和82B钢。这种材料应满足国际标准的要求。压力弹簧配件加工制作完成之后，应对其硬度进行检测。一般可以采用HRC硬度计进行硬度的检测。压力弹簧的硬度应达到HRC45-50。同时需要在其表面进行镀锌处理，其厚度应控制在10um以上。镀锌处理所采用的金属材料同样需要进行检验。压力弹簧需要预先固定在连接盒内。
3.4快速接头操作要点
（1）在管桩施工中，需要涉及到预应力张拉工艺。当张拉施工完成之后需要将其锚固在端头板预留锚固孔内。在管桩桩身强度达到要求之后，应先对端头板进行固定处理，一般可以采用固定卡具将其固定住。在固定时，应确保端头板定位准确，从而避免端头板失稳造成预应力钢筋出现反弹的问题。
（2）连接销与端头板的连接
在下节桩沉桩施工过程中，需要注意不能将桩身全部打入到土层内，一般需预留大约1m的长度在地面以上，这样方便进行接桩作业。接头之前，应先对锁接孔进行清理，将其内的杂物全部清理干净。接着将连接销锁接在端头板内，然后在相应位置处刷涂一层防水胶，并将连接销连接紧固。在进行接桩施工时，需要采用吊车将上节桩吊起至下节桩上方。接着采用机械和人工配合的方式对接头处进行精准定位。定位完成的标准是各个连接销与上节桩端头板预留连接销方孔对准。定位好之后即可加压送桩，从而使两节桩之间的连接销紧密锁接在一起，这样即可快速完成接头作业。
（3）在预应力混凝土管桩施工中应用机械快速接头技术可以高效、高质量、安全可靠的完成接头作业。不过需要注意的如果出现特殊情况，还应进行补焊处理以确保施工质量，比如说：接头配件施工工艺出现变化；接头配件材料出现变化等。
4.施工质量控制要点
（1）接头配件在进行加工制作时，所采用的各种材料在使用之前，应进行相应的检测，确保满足相关标准的要求。
（2）接头所采用的配件在进行加工制作时，一般应考虑所使用的用途以选择相应的加工材料。管桩在实际的使用过程中，应考虑工程设计的具体要求确定桩型和桩径。如果管桩需要考虑抗拔作用，其抗拔承载力特征值需要满足设计要求。
（3）当预应力管桩施工完成之后，需要对其施工质量进行检测。一般采用低应变法对桩身完整性进行检测，采用单桩竖向抗压静载试验对其抗压承载力进行监测。对于考虑抗拔作用的管桩应采用单桩竖向抗拔静载试验对其抗拔承载力进行检测。对于考虑有抗水平作用的管桩，则赢采用单桩水平静载试验对其水平承载力进行监测。检测数量应满足相关检测规范和地方标准的要求。
（4）连接配件在连接完成之后需要刷涂一层防水胶。
5.经济效益
如果采用传统的焊接施工工艺进行接头的连接，需要消耗时间的工序包括焊机和临时用电线路架设、焊接操作等。用电架设和焊接作业每个接头一般需要消耗20分钟，焊接完成需要等焊缝自然冷却，需要消耗10分钟，因此采用焊接工艺，每个接头的消耗时间为30分钟左右。而如果采用机械快速接头施工工艺，操作简单快捷，一般情况下每个接头消耗的时间仅为2分钟左右，这就极大的降低了时间的消耗，提高接头施工速度，因此具有非常显著的工期效益。与焊接方式相比，机械连接方式需要使用到各种配件，包括连接销、压力弹簧等，这些需要增加接头的成本，但是如果采用批量的方式则可以适当的降低成本。焊接接桩过程中会对接头的镀锌层造成损坏，这就大大的降低管桩的使用寿命。而采用机械连接的方式，不会对镀锌层造成损坏，因此管桩使用寿命较高，耐久性好。并且，机械连接方式对中性好、受力合理、质量稳定，能够有效的节约人工和机械的成本。显而易见，与传统焊接施工技术相比，机械快速接头连接技术具有显著的经济效益和社会效益，因此在管桩施工中具有非常广泛的应用。
6.结语
机械快速接头连接技术在预应力混凝土预制管桩的应用，不仅有效的提高了施工速度，同时降低了施工成本，具有非常显著的经济效益和社会效益。在机械连接施工中，需要注意各个配件之间的紧密连接，同时对于施工质量控制要点应加强注意，从而确保管桩的施工质量。管桩在施工完成之后，需要根据设计要求对其进行质量检测，包括完整性和承载力。在检测满足要求之后方可使用。
参考文献：
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论文作者:钟智谦
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/31
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