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摘要:目前,我国的建筑行业发展十分迅速,建筑行业的发展带动经济的不断的进步,预应力高强混凝土管桩技术在建筑工程中应用的情况较为多见,该施工技术有独特性的优点,本文主要针对预应力高强混凝土管桩技术具体的施工流程进行分析,目的是提高建筑工程施工质量,保障施工安全性。
关键词:建筑工程;预应力高强混凝土管桩技术;施工流程
引言
PHC为预应力高强混凝土管桩的简称,现阶段该技术在房屋建筑、桥梁、码头等工程中得到了广泛地应用。软土地基一般选取预制桩基础,锤击与静压为沉桩施工的主要方式。锤击方式的特点为高效率、构造简单、灵活移动,便于使用等,同时无需重量大的辅助设备。其施工缺点包含:噪音污染大、油滴飞溅、环境污染严重等。相比锤击施工法,静压施工能够有效克服以上缺点,但在砾石、粘湿土层无法使用。预应力高强混凝土管桩在建筑工程中的应用,可有效提升工程建设的整体质量。其适用于覆盖层为人工填土、软土、粘性土等材质的区域,通常选取粗砂、砾砂、圆砾等为持力层,该技术具有较强的土层穿透能力,在持力层起伏大的地质情况下具有良好的适应能力,能够满足建筑工程施工的需求,因此在工程建设中得到了广泛地应用。
1案例工程分析
某建筑工程为九层框架结构,高32.5m,地面平均3m处为砂层位置,淤泥层位于砂层以下。第二层淤泥厚度平均为9.5m。本次建筑工程设计中采用预应力高强混凝土管桩施工模式,其中500mm为桩径,100mm为壁厚,管桩混凝土的强度为C80。每桩承载力为700kN,有效桩长平均为28m,总桩数为220根。
2预应力高强混凝土管桩技术施工流程
2.1桩锤、桩架选择
(1)桩锤选择。桩的形状、尺寸、重量、入土长度等都是桩锤选择时必须考虑的问题,建筑工程预应力高强混凝土管桩技术应用中,要求桩锤夯击能力能够对桩的贯入阻力进行有效克服,如桩尖阻力、桩侧摩阻力等。如桩锤能力不能对以上需求进行满足,将导致局部压曲现象出现在桩头位置,致使桩锤无法符合设计规定。(2)桩架选择。设置、安装桩架将直接影响到打桩效率。根据工程建设需求,可选取D—308S型履带行走式桩架,其优点为灵活移动,便于使用等。
2.2施工组织设计
按照打桩施工范围的地质情况、基础现状等,进行打桩顺序的合理确定,并选取科学有效的预防措施对附近建筑物加以保护。同时按照桩基施工图规定测定桩位。通常管桩应进行2个支点设计,其吊点必须与位置需求相符。可选取软垫、木垫堆放管桩,避免振动、冲撞管桩现象出现在起吊运输过程中。由制造管桩成型至打桩施工应具备相应的间隔时间,混凝土强度必须与设计强度等级相符,通常控制在80%以上。如现场必须进行管桩堆放,可遵循“先进场桩先打”的原则进行施工,以此对管桩强度进行最大限度地满足。在施工应用前,施工企业应对选取的预应力高强混凝土管桩规格、技术性能进行充分了解。
2.3试桩
根据《建筑桩基技术规范》(JQJ94—94)等相关规定,选取慢速维持荷载法进行单桩竖向抗压静载试验。选取锚桩横梁反力装置进行竖向静载荷抗压试验,整个过程可通过电动油泵对油压千斤顶(2台5000KN)加荷,荷载通过荷重传感器、荷重显示器与0.4级精密油压显示,沉降值可利用电测位仪器、机械表等测读,随后通过计算机进行数据采样、记录、整理与打印。试桩、锚桩为工程所用桩,第一根试桩应向6200KN加荷,如符合7级标准,1小时后将加大沉降量,每小时16.67毫米时,其沉降总量为38.06毫米,该情况下地基将产生破坏现象,此时可停止试验。根据相关试验曲线及数据显示,4340KN为极限荷载。5000KN为第二根试桩要求量,如符合9级标准,45分钟后加大沉降量,每小时达到15.25毫米,36.51毫米为沉降总量,此时地基明显损坏,可停止试验。根据相关试验曲线及数据显示,4500KN为极限荷载。4000KN为第三根试桩要求量,稳定后应向4500KN增加,最终第二根试桩的极限荷载为4800KN。根据以上数据,可对试桩结果统计特征值进行计算:Qum=4547KN;Sn=0.052由此得出,单桩竖向极限承载力标准值为Quk=Qum=4547KN。
2.4压桩环节施工
压入早期需要注意的问题是减少和地下障碍物碰撞的机会,可选用低速压入方式。当遇到硬土层后可增加压桩力,通过就可降低。压桩环节施工也对压桩力时刻观察,确保沉降顺利进行。上节管桩插入地面的垂直度误差要<0.15%,桩锤、桩帽、送桩器的控制要在同一中线上。仔细观察沉桩施工中桩身垂直度,误差要<1%。若硬土中有桩尖插入不能强行施工。施工过程中桩身、桩顶毁坏要停止施工。
2.5单桩竖向抗压静载试验
根据行业标准JGJ94—2008建筑桩基技术规范,单桩竖向极限承载力标准值应符合下列规定:1)设计等级为甲级的建筑桩基,应通过单桩静载试验确定;2)设计等级为乙级的建筑桩基,当地质条件简单时,可参照地质条件相同的试桩资料,结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定;其余均应通过单桩静载试验确定;3)设计等级为丙级的建筑桩基,可根据原位测试和经验参数确定。该工程地基基础设计等级为乙级,应根据单桩竖向抗压静载试验确定竖向抗压极限承载力。根据JGJ106—2014建筑基桩检测技术规范,施工现场选取了A-8号楼主楼的3根桩进行单桩竖向抗压静载试验,采用慢速维持荷载法,单桩最大试验荷载为5100kN,最大沉降量为20.94mm。由此可见,该工程单桩竖向抗压极限承载力不小于5100kN,单桩竖向抗压静载试验结果比经验参数法的计算结果高出30%以上,差异较大。
2.6桩机就位
预应力高强混凝土管桩机械就位后,应由相关人员进行施工,在移动桩机前应对施工现场的具体情况进行详细观测,并对位移的安全性进行有效提升。同时利用吊锤对钻杆和地面的垂直角度进行检测与适当调整,并将其误差控制在1%以下。以米为单位在桩机架上画出长度标记,按照施工要求进行施工。
2.7焊接
焊接施工前期,应对管桩接头位置的质量进行确定,利用铁刷子将上下端板表面清理干净。一般先在坡口位置进行4到6点对称点焊,固定上下节后,可将导向箍拆除,并进行一层一层对称焊接。通常选取手工焊接、二氧化碳保护焊的方式进行焊接,3层为其焊接数量,并清理干净内层焊渣,随后在其外侧进行一层焊接,要求焊透其根部。自然冷却后焊接接头才能进行以下施工,一般8分钟为冷却最短时间,杜绝通过水进行冷却施工。
结语
综上所述,预应力高强混凝土管桩技术是建筑工程中不可缺少的环节,该施工技术的高低直接影响建筑工程整体质量。因此该施工前需要做好充分准备,仔细勘察施工现场,做好施工准备工作。这样才能保障施工顺利开展。
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