建筑工程预应力高强混凝土管桩技术研究

李衍森

摘要：在建筑工程建设中，预应力高强混凝土管桩技术有着广泛的应用，这是因为应用预应力高强混凝土管桩技术可以有效提高基础的承载力及抗弯性能等，且采取工程化作业，施工效率高，周期短。

关键词：建筑工程；预应力；高强混凝土；管桩技术研究

1预应力高强混凝土管桩技术概述

预应力高强混凝土管桩技术也称为PHC桩技术，是基于高性能混凝土（PHC）技术及预应力技术发展而成的一种预制管桩技术。PHC桩的混凝土强度等级通常都在C80以上，且PHC桩的刚性更强，全桩都可以发挥侧阻作用，相比于其他类型的桩基技术，PHC桩在提升地基承载力、施工效率及变形模量等方面有着明显的优势，尤其是在处理高低层建筑地基及不均匀地基差异沉降等方面有着不错的效果。笔者结合工作经验，从场地要求、施工质量、施工进度、环境保护及成本投资几个方面对比了PHC桩与灌注桩的优劣势，具体如表1所示。

2工程难点及重点

经现场钻孔勘测，得知拟建场地内没有活动断裂及构造破碎带等不良地质，但有溶洞发育，平均竖向高度为1.43m，为防止成桩偏位或断桩，应在施工中严格控制沉桩速度，不宜过快。同时，因为附近没有管桩生产厂家，所以需由200km以外的生产厂家供货，距离远，再加上使用桩数量大，需重点做好管桩的采购及进场计划。

2.1施工流程

该项目PHC桩施工采用的是静压法沉桩工艺，具体流程如图1所示。

表1PHC桩与灌注桩的优劣势对比

3.2施工准备

正式开工前，应从技术、材料、劳动组织及现场等方面做好充分的准备工作：

图1PHC桩静压法施工流程图

（1）测量并放好PHC桩的轴线及高程，确定桩位；（2）组织施工相关人员进行技术及安全交底；（3）根据施工要求将需要的各种材料及仪器设备等准备齐全；（4）根据开工时间及劳动组织安排，组织施工人员持证上岗作业；（5）对施工场地做好“三通一平”，设置好排水沟，修筑临时施工道路，以便重型机械设备进场作业。

3.3桩位放线

结合施工场地中的控制桩将所有的PHC桩位放好。在PHC桩位放线过程中应注意，首先，根据设计图纸中桩的位置，确定好相对坐标，然后打入木桩，深入地表50cm，接着放出PHC桩的中心点，并使用生石灰圈出桩径。其次，依据控制线放好护桩，并根据护桩引测出桩位线。最后，护桩要跟桩机保持合理间距，以防距离太近而影响桩位准确度，也要对护桩进行必要的保护，以防发生扰动。

3.4桩机就位

放好桩位后，安排桩机进场，并经安装调试后就位。待桩机与桩位对中之后，再使用两台经纬仪调整桩机的垂直度，使得桩机的导杆与桩位中心点在同一垂直线上，为后期成桩质量奠定基础。

3.5吊桩插桩

待桩机就位完成后，开启桩机上的起重机，根据提前编好的顺序缓缓吊起第一节PHC桩，吊桩采取两点起吊法，这样不仅能保证PHC桩垂直于地面，还能确保若有一根钢丝绳断裂时，另一根可以起到保险作用。使用夹具把PHC桩尖对准桩位中心点并插桩到孔中，因为PHC桩在插入的过程中很难调整桩的角度，所以插桩时必须确保PHC桩的位置及方向正确。刚开始应轻压，并安排两台经纬仪辅助监测桩的垂直度，若出现偏差要及时调整，必要的情况下应拔出PHC桩重新插桩。

3.6压桩

压入PHC桩时，应使用两台经纬仪在两个方向随时监测桩身的垂直度，并注意观察压桩的压力及深度。初压阶段应轻压以防PHC桩下沉过快发生偏差，然后随着PHC桩不断深入，要减缓沉速、加大压力。压桩全过程中，要时刻保持压杆、桩帽及桩身始终在同一轴线上，防止桩身受弯。同时，当压桩深入困难时，要及时检查导杆及桩身是否发生偏斜，且压桩施工要连续，确保施工质量及效率。

3.7接桩

在PHC桩压入土层中还剩50～80cm时，查看桩身顶部有无损坏，如果有损坏需及时修复，并将桩顶部的杂物清理干净。同时，清理干净上节桩底部的杂物，然后将上节桩就位与下节桩对齐。焊接的过程中，一定要确保上节桩身和下节桩头的中心线完全重合，且上节桩的底部和下节桩的顶部严丝合缝，随即采用电弧焊接的方法将上下两节桩焊接到一起，之后处理掉焊渣，检查焊缝质量，达标后，继续压桩。

3.8送桩

为了确保PHC桩达到设计标高，使用钢板制作长度为11m的送桩器，以便送桩操作。实际作业过程中，先将送桩器吊起，使送桩器底端和上节桩的上端面紧挨在一起，且中心线要对齐，待检测垂直度达到标准要求后支护，并施加压力，直至送桩到设计要求的标高，且满足终压值要求，停止操作，移动桩机到下一个桩位继续施工，直到所有的PHC桩都施工完成。

3.9桩头去除及桩基填芯处理

做完PHC桩施工后，待土方开挖到设计标高后，及时使用切割工具将多余的桩头切掉，切割高度以高出基底标高10cm为准，接着根据桩孔制作相应的PVC圆板，用细铁丝把制好的PVC圆板放到桩孔端部以下1600cm处，并固定好，再放入长度为2293mm的钢筋笼（放入桩内1600mm，外露693mm），接着灌注C30细石混凝土，并捣实，桩基与承台锚固图如图2所示。

图2桩基与承台锚固图（单位：mm）

4结语

综上所述，PHC桩施工完成后，组织相应的静载试验和动测试验，最终结果显示均满足施工设计要求，此次PHC桩施工取得了良好的施工效果。PHC桩施工技术有着很强的系统性，在实际应用中要想取得预期的效果，就必须做好PHC桩施工全过程的质量管控，借助经纬仪等设备严控PHC桩的垂直度，使得PHC桩有效发挥其优势，增强建筑物基础的承载力及抗弯性能等，进而为整个建筑项目的高效优质完工奠定坚实的基础。

参考文献

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