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城建工程中基础预应力管桩施工技术分析

收藏本文 2024-02-15 点赞:31933 浏览:146161 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:预应力管桩具有机械化施工程度高、施工速度快、承载力高,运输吊装方便,造价低等优点,因此被广泛应用于城建工程中,并已经成为了建筑物构建的基础,关系到整个建筑物的整体质量问题。本文主要分析了基础预应力管桩的特点,并分析器施工技术的要点。
关键词:城建工程;基础预应力管桩;施工技术

一、预应力管桩

预应力管桩,也成预应力混凝土管桩,是一种空心圆柱形的细长混凝土预制杆件,主要由三部分组成:端头板、圆筒形桩身、钢套箍。端头板就是桩顶的一块呈圆环状的铁板,一般厚18毫米至22毫米,在端板的外缘处的一圈留有一个坡度,是为对接时的烧焊所预留的。管桩的规格大小是按外直径的长度来划分的,主要可以分为300毫米,350毫米,400毫米,450毫米,500毫米,550毫米,600毫米,800毫米,1000毫米等几种,而在实际运用中以300毫米,400毫米,500毫米,600毫米五种为主。管桩底桩的端部有桩尖,其形式有开口型、圆锥型和十字型。其中,圆锥形和十字形都属于封口型,其承载性能类似于钢筋混凝土中的预制桩的承载性能,桩端的端阻力和桩周的侧摩阻力是其承载力的主要构成。另外,更具管桩桩身的抗裂弯矩能力的大小,可以把管桩分为A型、B型和AB型三种。A型管桩有效预应力是3.5Mpa到4.2Mpa,B型管桩的则是5.5Mpa到6.0Mpa,而AB型是5.0Mpa。由此可见,一般管桩的有效预应力是4Mpa至5Mpa,在打桩时,运用桩身混凝土是可以有效抵抗压力的。而在我国,一般性的建筑工程中,采用A或AB型的预应力管桩是足够的。

二、预应力管桩特点

预应力管桩在我国的建筑工程施工中的应用是非常广泛的,尤其是城市建设中,已经成为了建筑工程构建的基础。之所以能够能这么被广泛地使用,主要是因为预应力管桩有众多的优点。
首先,机械化施工程度高。预应力管桩从放桩、沉桩,到压桩,全程都是采用机械设备完成的,因此极大限度地保持了现场的整洁,也减轻了施工人员的负担。改变了传统使用钻孔灌注桩技术所导致的工地泥浆满地的问题,施工人员也不用挖孔桩工地,不用进行抽水和堆土运土的工作了。
其次,施工速度快。专用于预应力管桩的打桩机平均每台班就可以打七、八根桩,而且还可以支持2万kN以上的承载力。另外,预应力管桩还可以24小时连续地施工,因此加快了工程的进度。
第三,承载力高。因为挤压的作用,所以相比于同样直径的钻孔灌注桩和沉管灌注桩,预应力管桩需要的承载力比它们都高。而预应力管桩也不服所望,具有超强的承载力,桩头在施工过程中都是完好无损 ,而且复压容易。另外,预应力管桩桩节通常是四到十六米一节,有长有短,接长方便,因此可以灵活搭配,根据施工需要随时调整长度,可以用于多层,也可以用于高层,因此适应性很强。
第四,运输、吊装方便。因为管桩可以接长,因此就方便了运输,而且管桩桩身有预压应力,所以只要在起吊的时候,用特制的吊钩勾住两端,就可以轻易地吊起来了,非常方便。
第五,造价便宜。目前预应力管桩的每米比钻孔灌注桩和沉管灌注桩贵,但是如果按每吨的承载力造价来计算,预应力管桩比其他两个便宜,而且耐用。

三、预应力管桩的施工技术探讨

预应力管桩的材料构成对管桩的承载力有很大的影响,如桩径、开口管桩的壁厚、桩端土性、桩侧土性等,另外施工现场的地质及施工过程也会影响管桩的承载力,如入土深度、施工顺序等,而且预应力管桩在一些强风化岩层、风化残积土层厚、基岩埋藏深的地质环境下比较适用,只要桩尖深入到强风化岩层的一至两米,就可实现承载力的要求了。而一些有坚硬隔层;孤石和障碍物;石灰岩;从软塑层突变到特别坚硬层的地区是不适合预应力管桩的应用的。
(1)预应力管桩的运输、堆放及起吊
预应力管桩的自重和支点位置的变化有可能会对桩体内产生大小不等的内力,从而对桩身的质量产生影响,尤其是对于预应力高强混凝土管桩来说,其运输和堆放过程更应该小心。首先,堆放的场地必须坚实、平坦;底层的管桩均要设置垫木,防止滚动;排水系统完善。其次,管桩的层数要按要求堆放。第三,按计划分批次把管桩运进施工现场,并结合施工设计图和打桩顺序,分类堆放,如果不影响桩机的行走,就要尽可能地堆放在打桩区域附近,避免二次搬运,影响管桩质量。
(2)选择恰当的压桩机械
单桩的不同承载能力,工程地质环境的不同,压桩机的选择也不同。压桩机吨位过小,就有可能压不下桩;压桩机吨位过大,那么施工现场地耐力又承受不了,尤其是一些积水浸泡过的场地、耕植土或新填土等,就非常容易发生陷机,导致斜桩,甚至桩身、桩头受损,桩接头上下节断裂等。因此,根据单桩承载力及施工环境,选择合适吨位的压桩机机型是非常重要的。
(3)沉桩技术
第一,使用预钻孔打桩。预钻孔打桩是指在地表的桩位处钻一个孔,把预应力管桩插入孔中,并把它压到预先设好标高。预钻孔究竟要钻到多深呢?这与土质、桩长、邻近的建筑物距离等有关,钻孔的原则是不能明显影响到单桩承载力,不能有陷机的危险。另外,在实际的工程实施中,钻孔深度一般是桩长的三分之一左右,桩径要比孔径大约一百毫米。而一些大吨位的压桩机,使用时要特别慎重,要及时回填送桩孔。
第二,围护结构。打桩正式开始施工前,要对一些保护建筑物、市政基础设施、邻近建筑物设立防护设置,保护周围公共设施的财产安全及附近居民的生命安全。
第三,沉桩顺序要安排合理,并控制压桩的进度。群桩一般采用的是由近到远的打桩顺序,以此来保护附近的建筑物等不受破坏,或把影响降到

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最低。其次,要严格控制压桩的施工进度,给静孔隙水压力的消散提供充足的时间,不能为了加快施工工期,就不控制压桩的速度。压桩是建筑的基础,基础不抓好,就会为日后建筑物的安全带来极大的隐患。
第四,孔隙水压力要及时减小。可采用设置预钻排水板、隔离砂井、井点降水等手段减少孔隙水压力。但是,需要特别注意的是降排水可能会引起孔隙水压力分布梯度的改变,造成土体固结,最终会发生意外事故。所以在减少孔隙水压力是,一定要根据工程的具体情况,慎重使用相关的方法。
结束语:
预应力管桩具有机械化施工程度高,施工速度快,承载力高运输,吊装方便,造价便宜等诸多的优点,目前已经在我国多个城市的城建中普遍应用。但是,在施工时,预应力混凝土受到的影响因素也有很多,稍有不注意,就会影响管桩的压力及内部结构,而且沉桩的过程也非常重要,稍有差错,就会对建筑工程的质量产生重要的影响。所以施工企业在使用管桩技术时,一定要综合考虑多方面因素,严格规范各种程序,达到最好的施工效果,从而使预应力管桩在城建工程的得到充分的利用,促进城建的发展。
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