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摘要:预应力混凝土管桩施工技术是软土地基处理中常见的施工技术,其具有稳定可靠、承载力高等众多优点,但需要从多方面对其进行质量控制,以确保不发生桩位偏移,管桩损坏等情况。基于此,本文主要就预应力混凝土管桩在软土地基中应用展开了探讨。
关键词:预应力混凝土管桩;软土地基;应用
1软土地基及预应力混凝土管桩
软弱土是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土的统称。由软弱土组成的地基称为软土地基。这类土广泛分布于我国东南沿海和内陆江河湖泊湿地的周围。其特性为:含水量高、抗剪强度低、压缩性高、渗透性小、具有明显的结构性和很大流变性。该类土质往往不能作为天然地基。桩基础工程在该类土层中也存在明显的质量隐患。对灌注桩而言,易发生断桩和缩颈等质量问题。预应力混凝土管桩具有施工进度快、干作业、静压桩的噪声低、造价省等众多特点,故在地质条件允许及抗震烈度小于Ⅶ度的地区,目前大多数工程优先选择采用预应力混凝土管桩。但很多设计在软土地基的预应力混凝土管桩选择上往往存在失误,施工单位也末针对软土的特性采取相应的措施,导致桩基完成后动测结果显示有大量的断桩存存,以及桩位严重偏位。
2桩在软土中的受力特点
(1)软土与硬土的交接处。因为在打桩的过程中速度比较快,土质容易发生位移,由于打桩速度快,如果下部土层坚硬或有坚硬夹层,可能导致桩体在软硬土交界部位产生横向裂缝。同理也不是接近地表的压力大,土体可以向上位移,使的侧向的压力也会相应的减少。(2)焊接缝处。预应力管桩的接头往往会使用焊接来接头,在焊接的过程中也有许多应注意的问题,现如今的焊接一般均是人工焊接,施工过程中,工作单位为了节省开支,会选用没有焊接证件的人员来上岗,这样会造成焊接质量差,出现裂缝,不能保证质量安全。焊接过程中也要认真选取焊接点,焊缝要饱满,不留缝隙,气孔。目前建筑实施过程中有新的管桩接头方法。其中一种广东的预应力混凝土管桩(机械)快速接头,是以机械啮合取代传统的焊接工艺。
3预应力混凝土管桩在软土地基中应用要点
3.1施工前质量控制要点
在软土地区进行高强预制管桩施工前,应做好施工现场的检查工作。首先对于桩位进行复核,确保桩位正确;其次在具体施工中,对于成品桩的强度和质量进行检查,确保桩在使用过程中,不会因桩自身质量问题造成严重后果。同时还需对现场使用机械进行检查,保证现场机械处于较为良好的状态,进而保证机械在作业中可以进行良好的使用。另外,对于施工现场需要的材料进行质量检查,保证其质量可以满足施工现场要求。
3.2施工中质量控制要点
3.2.1加强管桩的设计
在实际施工过程中,在试验管桩的过程中,实际的管桩和图纸上设计的管桩出现了不一致的现象。即使是在勘察地点上进行安装,桩的各项指标也有出入,这就给施工现场造成了很大的阻碍,施工人员对桩的长度很难把握。造成这个问题的原因是多方面的。(1)勘察报告中数据的不准确性。有时候参数过高,按照此参数设计的管桩会造成承载力不足。有时桩基参数太低时,承载力又太高,如何选择合理的管桩承载力就比较困难。(2)持力层波动较大,在施工过程中,施工单位要想控制在一定的范围内比较难。因为施工人员和设计人员查勘的手段有出入和使用工具不科学,对各种问题把握也不到位,虽然能够把失误降低但还是很难把握。往往受到设计深度、贯入度和油压值多方面的影响,当控制设计深度到了,但其它俩项会达不到要求,为此,建议勘察单位能够提供一定精度的桩端持力层的等设计图。(3)施工方法和施工顺序不正确,每天管桩数量太多,安装速度太快,也会导致这种问题的出现。
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3.2.2处理桩位偏移现象
在实际软土地基预应力混凝土管桩施工过程中,桩位偏移是较为常见的问题之一。桩位出现偏移的具体原因主要有:(1)桩位出现倾斜,进而导致在打桩过程中出现了偏移现象。(2)土质中含有较硬的大块异物,导致桩在进入土层中出现了偏移现象,进而导致桩位偏移。(3)混凝土预制管桩自身出现弯曲现象。(4)桩的分布较为密集,将土壤进行挤压,导致互相干扰。(5)上下桩因各种原因出现了不同轴的情况,都会导致桩位出现偏移。为防止此类现象出现,在施工中应采取如下预防措施:(1)施工前进行现场清理,保证施工现场平整清洁。(2)在进行打桩过程中,应注意桩位的垂直度校准,保证桩处于准确的垂直度以及在桩入土后垂直度仍然准确。(3)对于桩自身的检查不应松懈,严格检查桩的自身质量。(4)施工过程中如出现偏差,应进行及时修正。(5)保证上下桩的统一轴线,在实际工作中进行仔细检查。(6)将桩位分布布置合理化,充分保证桩基施工质量。
3.2.3重视挖土过程
在大部分的建筑工程现场,都是用机械设备来挖土,这是一种比较节约的方法,但是会给桩的地基造成大面积的伤害,所以在开挖土方的过程中应注意以下几个问题。(1)考虑到软土的凝结时间比较长,所以在施工过程中应该让土质全部凝结以后再开挖,稳定的周边结构可是减少工程的意外事件。禁止一边打桩一边挖土。(2)较大的挖土机是禁止使用的,选用120t以下的履带式挖机辅以钢垫板开挖,主要是减少压强,在挖土过程中,挖机每走一步都至关重要,尽量在小范围内完成,当然来回走动也是有所限制的,避免对顶部产生多次的打击动作,且保留基底以上30cm人工开挖。(3)在挖土施工过程中,要求对土质进行分开层次施工,且桩周土的高差≤1m。如果管桩的高度高于开挖面,则首先应挖挖机这面的土,目的是减少侧身的压力,杜绝断桩和裂桩。(4)要求基底采用拉锚设计或采用灌注桩及连续墙围护,防止边坡滑移对桩体产生侧压。防止土体的流失,可采用以下的施工措施:当表层土的流塑性很大,分层开挖这时候已经不能保证桩身的质量时,可先分层将表层土剥至桩顶115~2m位置,借助钢板桩的力量进行挖工作业,从而减小对土体的压力,开挖时应逐渐放钢板桩和钢垫板。
3.3其他应注意的问题
(1)管桩损坏处理。在软土地基预应力混凝土管桩施工过程中,如果管桩自身存在损坏情况,会直接导致施工质量问题。在具体桩基损坏过程中,诸多原因会导致相关问题出现,如保管不善、浇筑工序控制不严等情况,其都可能会导致一系列的问题出现,在实际应用过程中,应通过有效的预防技术保证桩基自身质量问题等。预防技术的主要措施为:在桩基制作过程中,需要保证离心工作良好,使加密箍筋位置准确;按照相应技术规来进行养护,确保桩的质量。(2)接桩预防技术。接桩在预应力混凝土管桩施工中同样是较为重要的施工措施。随着时间的推移,多数桩基质量问题都是接桩过程中出现了问题,进而导致工程质量无法保证,为保证接桩的成桩质量,需要在加工过程中做好预防技术。在进行焊接时,保证使用钢条的质量并保证焊接工作符合相应技术规范。
4结束语
综上所述,预应力混凝土管桩以质量稳定、施工快捷、造价经济、综合社会经济效益良好、适用范围广等特点在工程建设中已得到初步应用。在软土地基中使用预应力混凝土管桩,能够很好提升地基的稳定性。在今后还需要对该项技术不断加强研究总结和技术创新,使得其更加符合软土地基的特点,以便在今后的工程建设中规模化推广应用。
参考文献
[1]浅析预应力管桩在软土地基加固中的应用[J].王剑峰.广东科技.2011(14)
[2]浅析建筑工程中软土地基处理方法[J].龚勋华,彭晓平.江西建材.2017(24)
[3]预应力混凝土管桩施工监理中应注意的几个问题[J].黄耀琦.中国招标.2012(30)
论文作者:邓成波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/11
标签:预应力论文; 管桩论文; 过程中论文; 混凝土论文; 土地论文; 桩基论文; 质量论文; 《建筑学研究前沿》2018年第26期论文;