靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注施工技術(shù)之淺見

曾思鵬

廈門勤奮建設(shè)工程監(jiān)理有限公司（361000）

靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注施工技術(shù)之淺見

曾思鵬

廈門勤奮建設(shè)工程監(jiān)理有限公司（361000）

探討靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁承受力度的計(jì)算方式，針對不同型號管樁單樁的承受力度給出了不同的設(shè)計(jì)承受值。以某一辦公樓樁基工程為案例分析，結(jié)果顯示靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，在軟塑較弱的地基以及流塑較弱地基處理方面，具有非常良好的適應(yīng)性，同一狀況之下，應(yīng)用靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁，可為樁基工程節(jié)約20%左右的造價(jià)成本，施工周期至少可縮短一個月。

靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁；施工技術(shù)；軟弱地基承受力

1　適用特點(diǎn)與地層

靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁，也可簡稱PHC管樁，主要是依靠靜壓樁機(jī)的配重、質(zhì)量，應(yīng)用全液壓夾持樁身，向下施加壓力，以此來處理土層樁端阻力、摩阻力，從而把靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁壓入到所設(shè)計(jì)的標(biāo)高位置，使得管樁施工可與工程所要求的樁基承受力相一致。因?yàn)殪o壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁施工周期短、適應(yīng)性良好，從而被廣泛應(yīng)用于不同構(gòu)筑物工程當(dāng)中，比如公共建筑、高層建筑、民用建筑等等。

1.1適用于地層

按照選進(jìn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以及項(xiàng)目施工質(zhì)量要求，靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁不適用于堅(jiān)硬隔層、較多障礙物、松軟地層變?yōu)橛操|(zhì)土層當(dāng)中。靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁主要適用于軟塑較弱的地基以及流塑較弱地基當(dāng)中，持力層多維砂層、黏土層、強(qiáng)風(fēng)化巖層、深埋基巖、風(fēng)化殘積厚土層當(dāng)中。按照樁基周圍的土質(zhì)狀況，如果樁基周圍有良好的土質(zhì)，樁端土標(biāo)值可適當(dāng)取低值，反之如果樁周圍的土質(zhì)情況較差，則樁端土標(biāo)值可取高些。

1.2適用優(yōu)勢

第一，靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁的型號規(guī)格較為齊全，且承受范圍也比較廣，樁管厚度各不相同，其直徑為300～600mm左右，靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁所設(shè)計(jì)的承受力值可以實(shí)現(xiàn)4500kN以上。

第二，管樁具有優(yōu)良的抗彎曲、抗裂性能，具有非常高的強(qiáng)度。靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁強(qiáng)度等級為C80，與一般混凝土管樁相比高出3～4倍的承載力。靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁所采用的鋼筋，具有較高的強(qiáng)度，其施工工藝優(yōu)越，其抗裂和抗彎曲效果顯著優(yōu)于一般混凝土。

第三，施工周期比較一般混凝土而言，至少可縮短30d以上，可取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

第四，可直接對單樁的承受力值，進(jìn)行驗(yàn)證。

但是靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁，在施工過程中，有擠土效應(yīng)，如果管樁布置比較密集時，則會對地下管線、周邊房屋帶來不利影響，并且靜壓裝機(jī)設(shè)備所占位置較大，對場地具有較高的承載力要求，一旦施工時，遇到地下較多障礙物，則很容易使得樁身遭受擠壓，進(jìn)而使得樁身破裂。

2　靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁承受值設(shè)計(jì)

F為靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁橫截面承受值，得出公式F=（Rc-σpc c）·A，公式中Rc表示混凝土管樁的抗壓強(qiáng)度（MPa）；σpc表示混凝土管樁預(yù)壓應(yīng)力（MPa）；A表示樁身橫截面積（mm2）。

Fp表示管樁身結(jié)構(gòu)豎向承受力值，得出公式Fp=AR＇cψc，公式中R＇c表示混凝土軸心抗壓強(qiáng)度值（MPa）；ψc表示工作條件系數(shù)，其值取0.50。

管樁身結(jié)構(gòu)所相對的單樁豎向最大承受力設(shè)計(jì)值為Fa，得出公式Fa=Fp/1.35。管樁單樁由于不同型號規(guī)格，其所設(shè)計(jì)的承受力值也各不一樣，管樁壁厚與外徑不一樣的單樁，混凝土強(qiáng)度也不盡相同，其單樁承受力值的設(shè)計(jì)方面也不相同。

3　靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁的施工技術(shù)分析

3.1施工工藝步驟

靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁的施工步驟，如圖1所示。

圖1　靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁的施工步驟

3.2具體施工流程

1）準(zhǔn)備工作。施工前，認(rèn)真做好靜壓樁設(shè)備性能檢查工作，熟悉施工現(xiàn)場周圍建筑物以及地下管線設(shè)計(jì)的實(shí)際狀況，并對其進(jìn)行保護(hù)。此外，在管樁進(jìn)場、壓樁之前，還要做好管樁檢查和記錄工作，按照具體施工情況，安排好壓樁的先后流程。

2）樁位測量放線。按照樁位設(shè)計(jì)平面圖以及建筑物紅線點(diǎn)，測量放線施工軸線點(diǎn)，有助于確保建筑物軸線延伸點(diǎn)，而后在軸線點(diǎn)上，將各點(diǎn)進(jìn)行測量放線。

第一，從重要性和滿意度來看。首先，廁所環(huán)境、布局、管理、數(shù)量和男女廁比例等方面的重要性感知高，突出“干凈的”、“好找的”、“不臭的”，旅游廁所的實(shí)用性、舒適性和方便性成為游客的主要關(guān)注點(diǎn)。滿意度上，旅游廁所總體表現(xiàn)一般，游客對標(biāo)識、管理服務(wù)、如廁環(huán)境、特殊人群設(shè)施四個方面相對比較滿意。

3）壓樁設(shè)備。壓樁設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場，就位之后再一次檢查樁位，針對比較普通的地下障礙物，則應(yīng)用鋼送樁器予以排除，切記不可應(yīng)用樁段壓入。

4）吊裝。樁機(jī)設(shè)備就位之后，使用吊車吊起樁于夾持器孔當(dāng)中，確保樁位與樁尖相對，而后將樁機(jī)調(diào)平，采用經(jīng)緯儀控制好樁身的側(cè)面垂直度，樁身垂直度偏差切記不可超過1%，樁尖相對偏差切記不可超過20mm。

5）壓樁。當(dāng)樁段落位之后，且與所要求的垂直度相一致時，方可進(jìn)行壓樁施工操作。壓樁時，要將各個樁的壓力表、入土深度進(jìn)行記錄，還要觀察吊線錘、經(jīng)緯儀的變化狀況，做好樁身垂直度控制工作，如果發(fā)現(xiàn)樁身與樁位之間，有偏差的趨勢，則應(yīng)當(dāng)立即停止操作，采取相應(yīng)的對策，防止樁位偏移，然后在重新壓樁施工，直到壓樁操作與設(shè)計(jì)所規(guī)定要求相一致，達(dá)到油壓值之后，緩慢卸壓。

6）接樁。使用鋼端板焊接的方式，當(dāng)樁入土深度與地面距離0.7m的時候，則可將上樁段起吊，將上下節(jié)樁的中心線進(jìn)行稍微的調(diào)整，使得上下兩節(jié)樁重合在一起，連接位置吻合之后，在出口周邊對應(yīng)地方焊接6個點(diǎn)，等到上下樁穩(wěn)固之后，在對其進(jìn)行分層焊接，焊接層數(shù)一定要高于3層，必須清理干凈內(nèi)層焊渣，方可進(jìn)行下一層施焊，焊接樁段之時要盡量保持其連續(xù)性，焊縫要飽滿，切記不可出現(xiàn)夾渣、漏焊等現(xiàn)象。

7）送樁。使用送樁設(shè)備將樁頂送入到與標(biāo)高相一致的位置，送樁設(shè)備的中心線，應(yīng)當(dāng)與樁身中心線相一致。

3.3施工流程

多樁承臺施工之時，要考慮到擠土效應(yīng)，避免承臺中樁尖產(chǎn)生較大的高差，以“先深后淺、自中間向四周”為準(zhǔn)則，進(jìn)行施工操作，將承臺內(nèi)部的樁施工完成之后，重新測量樁位后方可操作承臺周邊的樁。如若管樁設(shè)置比較嚴(yán)密，并且管樁與建筑物相鄰，則應(yīng)當(dāng)從靠近建筑物一方開始施工，由近向遠(yuǎn)，實(shí)施壓樁操作。

4　案例分析

本案例中某一辦公樓，樓高20層，其管樁強(qiáng)度為C80，樁長為29cm，規(guī)格為PHC-A500-100，總樁數(shù)550根，單樁豎向最大承受力則為3600kN，特征值為1870kN，持力層為強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，樁端阻力特征值為4500kPa，樁尖與持力層深度為0.6m，采用靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注施工技術(shù)。

經(jīng)過靜載試驗(yàn)分析，結(jié)果表明此次工程所使用的樁基與設(shè)計(jì)承受力值相一致，并同時對3根樁實(shí)施了單樁靜載試驗(yàn)，結(jié)果表明單樁加載實(shí)現(xiàn)了最大預(yù)期荷載3600kN時，停止加載，這3根試驗(yàn)樁最大承受力值均高出3600kN，其特征值均大于1 870kN。靜壓管樁因?yàn)椴牧虾馁M(fèi)低、施工周期短，具有優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)效益，結(jié)合工程案例分析，靜壓管樁比較鉆孔灌注樁而言，施工周期至少可縮短兩個月，節(jié)約了20%左右的工程造價(jià)。

5　總結(jié)

綜上，結(jié)合工程案例分析，靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土灌注樁適用于強(qiáng)風(fēng)化 巖層、黏土層、風(fēng)化殘積厚土層的持力層當(dāng)中，按照工程實(shí)際狀況，合理選擇壓樁施工流程，使用相應(yīng)對策來規(guī)避擠土效應(yīng)所帶來的不利影響。

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