建筑工程中预应力管桩地基的施工技术研究论文_刘瑞涛

茌平县住建局拆迁办 山东茌平 252100

摘要:预应力管桩,作为一种施工周期短、施工质量安全可靠、施工管理和操作方便的新型桩基础,已凭借着这些优势而在各种地基处理的实际工作中广泛运用开来。本文进一步分析了建筑工程中预应力管桩地基的施工技术,以供同仁参考借鉴。

关键词:建筑工程;地基;预应力管桩;施工技术

一、预应力管桩施工特点

首先施工机械化程度要求越来越高。近年来随着我国建筑业的迅速发展,各种施工新技术、新设备不断涌现,预应力管桩作为工程施工中常见的基础施工方式,对机械化施工要求越来越高,对施工场地的整洁度要求也在不断提升,就其原因主要是目前钻孔灌注桩施工条件越来越复杂,施工内容越来越多样,一旦施工中选择的机械设备不合理、施工场地混乱,必然会给工程施工效益带来影响,造成基坑开挖工作出现混乱的现象。其次施工速度不断加快。预应力管桩可以实现工厂化生产,流水线作业,不像钻孔灌注桩需要现场成孔、成桩,减少了机械用量,这种施工方法的选择提高了工程效率,创造出更多的施工效益,减少了工程造价。最后,应力小。在工程施工中由于压桩本身引起的应力较小,且桩身本身在工程施工中不会产生相应的压力,因此,在施工中不会出现桩端破损现象,复压工作开展比较容易,且这种施工方法下桩体本身的承载能力好,不会受到其他因素而产生桩体整体破损情况。

二、预应力管桩地基施工技术要点

预应力管桩施工工艺流程

成品进场--现场技术员检查、测量放样、地基处理--施工准备--管桩的吊桩、运输与推放--测量放出桩位--沉桩--管桩下沉到标高--质检及测量检查(--沉桩--管桩下沉到标高--质检及测量检查)--焊接连接桩--质量检查--中间交验

2、现场测量放线定位

①、坐标控制点、高程控制点以及建筑物场内的轴线控制点,均设置在压桩施工影响区域之外。②、根据提供的测量基准点用经纬仪放出各轴线,由专职测量员定出桩位,桩位施放误差不得大于20mm桩位中心插上Φ12钢筋,以桩位中心为圆心,用白灰划出Φ400的圆圈。③、每根桩施工前均用经纬仪复测,桩位中心相对中间导点的误差不得大于5mm,相对于行列线的误差不得大于10mm,并请监理人员检查验收,合格后转入下道工序施工。④、施工过程中,对测量控制点经常做系统检查和校正,对桩位随时检查、修正,确保桩位准确无误。

3、预应力管桩的进场质检

①、管桩外观不允许出现下列现象:粘皮和麻面、桩身合缝漏浆、内外表面露筋、局部磕损、表面出现裂缝、断筋和脱头、桩套箍凹陷、内表面混凝土坍落、接头及桩套箍与桩身结合面出现漏浆和空洞及蜂窝等缺陷。②、管桩尺寸允许偏差见下表1所示:③、管桩进场必须有合格证,如果外观质量和尺寸偏差不合格,坚决不能用于工程中。

4、预应力管桩的吊装、运输与堆放

①、管桩砼强度达到100%才能吊装出场,管装吊装时宜采用两支点法,或两头勾吊法,两吊点(两支点法)距离桩端宜为0.2L(L为管桩长度),绳索与桩身水平所交角大于45度。②、管桩在吊装、装卸、运输时必须做到平稳、轻起轻落,严禁抛掷、碰撞、滚落。③、管桩用汽车运输,堆放层数不能超过三层,并用勾绳、钢缆对管桩两支点处附近进行封固,防止滚动。④、管桩堆放场地,必须平整、坚实、要有排水措施,堆放层数不能超过3层。管桩堆放时底层桩须在距桩端0.207L(L桩长)处加垫垫木。各层间可以不放垫木直接堆叠。

5、管桩龄期的确定

管桩从制造成型到打桩施工的间隔时间宜尽量长些,混凝土强度应达到设计强度等级标准值以上(若在工厂制造,一般按80%的设计强度等级标准值出厂),故要求现场要堆存一定量的桩,按“先进场桩先打”的原则,满足管桩的强度要求。

6、检查修整

管桩施工前应再次逐根检查,即检查混凝土桩有无严重质量问题,对管桩两端应清理干净,施焊面上有油漆杂物污染时,应清刷干净。

7、打桩阶段技术控制

⑴、插桩。桩打入过程中修正桩的角度较困难,因此就位时应正确安放。第一节管桩插入地下时,要尽量保持位置方向正确。开始要轻轻打下,认真检查,若有偏差应及时纠正,必要时要拔出重打。校核桩的垂直度可采用垂直角,即用两个方向(互成90°)的经纬仪使导架保持垂直。通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。经纬仪应设置在不受打桩影响处,并经常加以调平,使之保持垂直。⑵、沉桩。沉桩前测量先对基线、桩位及水准点进行复测。若地层较软,初打时可能下沉量较大,宜采取低提锤,轻打下,随着沉桩加深,沉速减慢,起锤高度可渐增。在整个打桩过程中,桩身必须垂直,桩沉入时垂直度偏差不能超过0.5%,要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。在距桩机15—25m处成90ο方向设置经纬仪各一台,测定导杆和桩身的垂直度,必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩受到偏心锤打,以免管桩受弯受权。打桩较难下沉时,要检查落锤有无倾斜偏心,特别是要检查桩垫桩帽是否合适。如果不合适,需更换或补充软垫。每根桩宜连续一次打完,不要中断,以免难以继续打下。当桩下沉接近桩定标高时,不得过早停压或中途长时间停顿,以防造成桩周侧摩擦力增大,使压桩达不到设计标高。打桩结束应认真观测桩顶标高。称点焊4—6点加以固定,然后拆除导向箍。管桩焊接施工应由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行;施焊第一层时,宜适当加大电流,加大熔深。拼接处坡口槽电焊应分层对称进行,焊接适应采取措施减少焊接变形,焊接应连续饱和(满足二级焊缝),焊后应清理焊渣,检查焊缝饱和程度。⑶、送桩。为将管桩打到设计标高,需要采用送桩器,送桩器用钢板制作,长4m。设计送桩器的原则是打入阻力不能太大,容易拔出,能将冲击力有效地传到桩上,并能重复使用。⑷、截桩。如需截桩时,应有确保截桩后管桩质量的措施,严禁使用大锤硬砸。应先将不需要截除的桩身端部用钢抱箍抱紧然后沿钢箍上缘凿沟槽,再行扩大、截断。钢筋可用气割法切断。⑸、打桩记录。打桩过程中应详细记录各种作业时间,每打入0.5-1m的锤击数、桩位置的偏斜、最后10击的平均贯人度和最后0.5m的锤击数,计算最后0.5m的贯入度是否达到设计要求。

三、质量保证措施

注重过程工序控制,为保证本桩基工程质量,根据公司质量手册和程序文件,从质量策划,合同评审,采购验证,施工过程对特殊工序,关键工序控制,培训服务等要素,形成一个符合国际标准的质量保证体系,并根据公司长期实践经验,制定技术措施。建立以项目经理为工程质量第一责任人的工程质量管理机构,和以项目总工程师负责的工程技术、质检、测量监控三位一体的质量保证体系,严格施工过程中的质量控制;同时为质检、测量体系配备职业道德良好、工作态度认真、责任心强和技术水平高的工程技术人员,从人员素质上确保工程质量。同时,把责任落实到人,实行奖勤罚懒制度,提高施工人员的质量感和责任感。

四、安全保证措施

⑴、进入施工现场人员,必须佩戴安全防护用品,在沉桩过程中必须戴安全帽。⑵、在沉桩施工过程中,设专人负责指挥,严格按照操作规程进行操作。⑶、吊车就位后,吊车支腿必须支垫牢靠,回转半径内不得有障碍物。起重量不得超过额定起重量。⑷、沉桩施工,尽量施工在白天,不宜夜间施工。并要严格按照设计要求,在达到设计要求的同时,必须考虑到安全,在保证安全的前提下,才能求得经济效益。⑸、在作业时间内,专职安全员必须到现场具体负责安全管理制度的落实。并有权制止违反操作规程行为,将隐患消除在萌芽之中。⑹、严格上、下班交接制度,做好现场施工记录。搞好现场的安全防护设施。⑺、由作业队长负责检查施工现场的安全防护措施,人员状况,发现隐患,督促作业队长及时排除,并做好记录。⑻、预应力管桩材料进场需在高速公路硬路肩上停车卸货,卸货时派专人在现场指挥并做好警示标志。

五、环境保护措施

我们将严格按照《中华人民共和国环境保护法》以及上海市的有关要求,采取有效措施控制施工现场的各种粉尘、废水、废气、废泥浆、废渣等对环境的污染和危害。我们将始终坚持“预防为主、防治结合”的环境保护方针,努力实现可持续发展战略。

六、施工过程中常出现的问题及应对措施

最常见的检测方法有静载检测和低应变检测,静载检测是检测承受力,低应变检测是检测桩身的完整性。施工检测时主要检测的方面是材料的质量,管桩长度的检测,沉桩的位置是否到位,施工过程及施工完成后的检测和检测技术等等。

原材料的检测:预应力管桩在使用前应该进行质量的检测,有缺陷的放弃使用,预应力管桩脱模放置后即可进行在厂内的吊运。

沉桩位置是否到位的检测:要选择适合型号的打桩机械进行打桩,以防止锤体的质量满足不了所需要的要求。在对硬土层进行打桩时,应控制打桩时的时间,以免使摩擦力增大,打桩将变得更加困难。碰到障碍物时,若障碍物比较浅,可以将桩拔出来,然后清除障碍物后把坑填平压实,再进行沉桩。若障碍物比较深无法处理时,应及时与负责单位进行协商并找出办法。

管桩的长度的检测:用油漆在管桩的端部标记处位置和长度,并且在桩身上做出一米的长度标记,在压后面的桩位时要检查一下它的前一个桩的桩位偏置的情况,在结束之后,再检查打入的深度,并且记录每一个桩实际测量的深度。

施工过程时的检测:在管桩的起吊过程中,检测场地的坚实成度以及起吊的方法是否正确,检测管桩桩身垂直的成度,焊接的质量,在送桩过程中,检测送桩的深度是否达到预计要求同时检查桩头标高是否达到要求等。若在打桩过程中出现不能连续的贯入,桩头或者桩身的混凝土出现裂缝的情况时,应该停止打桩,并且要查明导致这些现象的原因,找出解决的办法。

施工完成后的检测:在施工完成后,应该小心保护高出地面的桩头,防止由于某些原因使桩头损坏。在挖掘过程中,应该控制入土的深度,打桩结束后应进行检测,若符合要求则进行下一道工序。

建立健全监督管理体制:施工单位应规定的质量来进行对工程进行实施,而不是为了快速的完成而偷工减料,应该在每一道质量监督认可上签字,只有上一道施工工序达到施工的预测质量时,方可对下一道工序进行施工。如果在施工的过程中一旦发生质量满足不了要求时,就必须对其进行停工处理,并且采取一些列的方法和措施和对其进行弥补,严重者直接停工或返工。

结束语

建筑工程施工过程中,预应力管桩技术的引入有效的促进了我国大型建筑的施工发展, 尤其是近年来我国城市建筑开始向高层化发展,在建筑施工过程中对于地基的要求越来越高,原有的地基处理技术在对于建筑的地基进行处理时往往难以有效的实现地基处理的要求,而预应力管桩技术的出现有效的解决的这一问题。

论文作者:刘瑞涛

论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期

论文发表时间:2018/1/20

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