彭 杰 岳龍龍 鄭吉卉

（林州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 河南 林州 456550）

0 引言

近些年來(lái)，我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展向著更高層次往前邁步，發(fā)展水平不斷提高，擴(kuò)大了施工工程的規(guī)模以及提高了施工層次，隨之提高的還有對(duì)于現(xiàn)在大型和復(fù)雜建筑等高層建筑施工中地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求，傳統(tǒng)的地基施工技術(shù)已在現(xiàn)代化施工工程中暴露出來(lái)很多缺點(diǎn)，因此，新的施工技術(shù)如預(yù)應(yīng)力管樁地基應(yīng)運(yùn)而生。

本文首先概述了在建筑施工中預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)的突出要點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，然后提出并詳細(xì)分析了當(dāng)前預(yù)應(yīng)力樁在施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇見(jiàn)的一些問(wèn)題以及其產(chǎn)生的原因，例如樁頂位移、樁身斷裂、樁身傾斜、上下兩樁連接位置開(kāi)裂等等問(wèn)題，最后給出了針對(duì)所提出問(wèn)題的合理的建議。對(duì)于促進(jìn)建筑施工技術(shù)以及我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展有很強(qiáng)的推動(dòng)力且能有效應(yīng)對(duì)施工中一些難題，應(yīng)用領(lǐng)域很廣，優(yōu)勢(shì)十分顯著。預(yù)應(yīng)力管樁突出優(yōu)勢(shì)有起吊速度快、抵抗彎曲和承受壓力的能力好、堅(jiān)固不會(huì)輕易斷裂、安全可靠及對(duì)環(huán)境污染極小等方面，而且能夠切實(shí)提高施工工程質(zhì)量，并對(duì)建筑施工效率有所提高作用，目前已經(jīng)在現(xiàn)代化地基工程施工中廣為使用。

1 預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)

1.1 預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)簡(jiǎn)介

近些年我國(guó)建筑施工技術(shù)開(kāi)始迅猛地發(fā)展，其中，預(yù)應(yīng)力管樁深受現(xiàn)代化建筑工程的喜愛(ài)，采用預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)的施工工程已是施工技術(shù)中的重要核心。建筑工程質(zhì)量好與壞與建筑工程是否安全可靠相掛鉤。預(yù)應(yīng)力管樁在高層建筑工程中的普遍應(yīng)用且在其他的建筑工程中也占有重要地位主要是因?yàn)樗乃俣瓤?，成本低，環(huán)保，工期短等優(yōu)勢(shì)。建筑結(jié)構(gòu)是否安全可靠很大程度取決于建筑工程混凝土材料的預(yù)應(yīng)力管樁的施工好壞。建筑工程中對(duì)地基處理的管樁施工經(jīng)常在看不見(jiàn)的地下進(jìn)行工作，因其操作的不可見(jiàn)性所以使用材料的優(yōu)劣以及施工質(zhì)量好壞均存在不可避免的隱患。所以，要加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性同時(shí)保證施工質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)建筑施工過(guò)程中的管樁施工監(jiān)督工作極其重要。因此必須加強(qiáng)對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁的施工的監(jiān)督工作，最大程度地確保施工質(zhì)量過(guò)關(guān)，安全可靠性得到保障。

在建筑預(yù)應(yīng)力管樁地基施工中用的最多的預(yù)應(yīng)力管樁是混凝土類(lèi)型的管樁?；炷凉軜兜闹饕?lèi)型有先張法和后張法兩種。要保證整個(gè)混凝土預(yù)應(yīng)力管樁在施工過(guò)程的穩(wěn)定性應(yīng)該熟練掌握建筑工程基本結(jié)構(gòu)。在采用先張法預(yù)應(yīng)力管樁的施工過(guò)程中，需要將端頭構(gòu)件結(jié)合起來(lái)，并結(jié)合離心成型技術(shù)于其中，完成對(duì)鋼套模式的有效轉(zhuǎn)換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)空心筒的施工基本效果。

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁深受現(xiàn)代化高層建筑工程的青睞的主要原因是和其他樁型相比預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有其他樁型不具備的優(yōu)勢(shì)。沉管灌注樁或鉆孔灌注樁比同直徑的管樁單樁承載力要低，預(yù)應(yīng)力管樁的單樁承載力高且抗彎抗裂性好，其單樁可以承受的壓力可從六百千牛到四千五百千牛，和原狀土預(yù)應(yīng)力管樁相比，其可承受荷載提高了百分之八十以上。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁能更好地適用于高層建筑施工中，也能在10層-30多層的高層建筑使用；具有便利的運(yùn)輸和起重，能進(jìn)行快速接樁；施工器械對(duì)樁長(zhǎng)沒(méi)有要求，長(zhǎng)度可變；有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，且穿透能力很強(qiáng)?？沽芽箯澬院?，運(yùn)輸過(guò)程以及施工時(shí)均能不變形；具有很強(qiáng)的穿透能力，能將5-6cm的密實(shí)砂夾層穿透；節(jié)省材料，環(huán)保且造價(jià)低。預(yù)應(yīng)力管樁也有一定局限性，不適宜在障礙物多、堅(jiān)硬、軟硬突變的地層使用。

預(yù)應(yīng)力砼管樁質(zhì)量好與壞會(huì)對(duì)工程的安全性以及穩(wěn)固性等產(chǎn)生影響。從整體結(jié)構(gòu)上分析，預(yù)應(yīng)力砼管樁的施工屬于隱蔽性工程，因?yàn)樗幱诠こ讨械貙由钐?，也就是在建筑工程的最下面，?duì)上部建筑起到支撐和受力作用，承受上面?zhèn)鬟f的荷載。因此，要對(duì)預(yù)應(yīng)力砼管樁各方面性能指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，使其能滿足施工要求，保證建筑地基的安全可靠性能?？傊?，預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)對(duì)于促進(jìn)建筑施工技術(shù)以及我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展有很強(qiáng)的推動(dòng)力且能有效應(yīng)對(duì)施工中一些難題。

2 施工中常見(jiàn)問(wèn)題

2.1 樁頂位移問(wèn)題

對(duì)高層建筑進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管樁施工時(shí)，如果一些細(xì)節(jié)不注意或者施工場(chǎng)地的局限性可能會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力管樁出現(xiàn)位置偏移的問(wèn)題。如果兩個(gè)相鄰樁之間間距過(guò)小，加上施工時(shí)樁數(shù)量較多并且壓樁前后順序不同，使得樁與樁之間的碰撞可能出現(xiàn)頂撞發(fā)生位置偏移以及上下錯(cuò)位的情況，這種情況很可能出現(xiàn)在預(yù)應(yīng)力管樁施工的在進(jìn)行打樁的過(guò)程中。而且，土層過(guò)于緊實(shí)或松軟也會(huì)有位置偏移的可能，樁可能會(huì)因相近的樁在沉樁施工過(guò)程中的土層收到的迫力或者空隙的壓力而受到擠壓，從而發(fā)生位置偏移。此外，樁頂位移現(xiàn)象還可能出現(xiàn)在打樁過(guò)程中樁位置和施工圖不同出現(xiàn)的錯(cuò)誤或者對(duì)勘探地考察不準(zhǔn)確開(kāi)采土方措施不當(dāng)?shù)鹊葐?wèn)題中。

2.2 沉樁不滿足設(shè)計(jì)要求問(wèn)題

最終貫入度和最終標(biāo)高常用作表示沉樁設(shè)計(jì)最終沉樁施工的兩項(xiàng)控制標(biāo)準(zhǔn)。然而，現(xiàn)實(shí)中在進(jìn)行施工時(shí)，往往沒(méi)有將兩者結(jié)合起來(lái)進(jìn)行控制，而是偏重于其中一種標(biāo)準(zhǔn)的控制，因而建筑施工中打樁的最終結(jié)果往往無(wú)法滿足設(shè)計(jì)的要求。另外，也要注重其他方面可能存在的問(wèn)題，例如對(duì)于持力層沒(méi)有全面了解，實(shí)地資料簡(jiǎn)陋，其他方面考慮不周等問(wèn)題。此外部分設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)充分考慮器械或預(yù)應(yīng)力樁本身或其他方面的使用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，不符合實(shí)際施工中的情況。

2.3 樁身斷裂問(wèn)題

因樁身斷裂會(huì)導(dǎo)致沉樁過(guò)程無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，因此也要時(shí)刻關(guān)注打樁過(guò)程中樁的情況，沉樁施工時(shí)要嚴(yán)格參照相關(guān)工作規(guī)范進(jìn)行施工工作，從而提高施工效率。在打樁時(shí)，一旦用力角度出現(xiàn)偏差就會(huì)導(dǎo)致樁身發(fā)生傾斜現(xiàn)象，在樁尖位置的土質(zhì)條件變化不明顯時(shí)，在打擊貫入體時(shí)只要增加了力度，無(wú)論是劇增還是漸增的，樁身可能發(fā)生回彈現(xiàn)象進(jìn)而可能會(huì)導(dǎo)致樁身發(fā)生彎曲，其樁身的承受壓力能力有限，一旦超出其所能接收的最大荷載強(qiáng)度，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，也就是會(huì)致使樁身斷裂。另外，在樁的擺放堆積和傳送中操作不恰當(dāng)也會(huì)對(duì)樁身造成影響，從而產(chǎn)生裂縫或直接斷裂。

2.4 樁身傾斜問(wèn)題

在預(yù)應(yīng)力管柱施工在進(jìn)行打樁的過(guò)程中，樁身可能受某些音素的影響發(fā)生偏移，主要原因有存在障礙物、地表凹凸不平或存在斜坡、地表承載力低等等。

2.5 接樁處開(kāi)裂問(wèn)題

接樁處開(kāi)裂也是預(yù)應(yīng)力管樁施工時(shí)存在的問(wèn)題之一，主要是因?yàn)榇嬖诤附犹幱须s東西比如焊渣等雜質(zhì)沒(méi)有清除徹底或者樁端不平整以及焊接完成后停頓時(shí)間較短等問(wèn)題，并且也可能產(chǎn)生焊縫不連續(xù)和飽滿的現(xiàn)象。此外，在接樁過(guò)程中，上下兩樁對(duì)齊位置如果有所偏差，即沒(méi)有在一條軸線上，也會(huì)導(dǎo)致接樁處開(kāi)裂，導(dǎo)致接樁處彎曲受力不均，局部產(chǎn)生集中應(yīng)力。

3 相應(yīng)處理措施

3.1 樁頂位移應(yīng)對(duì)措施

為了防止在沉樁施工時(shí)出現(xiàn)樁頂位移的問(wèn)題，可以采取挖取樁基以及結(jié)合一定的排水的舉措進(jìn)行處理。樁基的施工開(kāi)挖工作可以在沉樁施工結(jié)束后14天左右進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)提前留置出來(lái)一段寬度的邊坡，注意基坑旁尤其不能放置樁基開(kāi)挖出來(lái)的土方，否則來(lái)自土方的壓力可能會(huì)導(dǎo)致基坑塌陷。另外還應(yīng)注意應(yīng)當(dāng)分層開(kāi)挖較深基坑以及采用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩ㄎ?，?yán)格按照?qǐng)D紙中的位置準(zhǔn)確擺放樁位，合理的樁基行車(chē)路線，將明顯的標(biāo)志設(shè)置在樁位旁便于觀察。

3.2 沉樁不滿足設(shè)計(jì)要求的應(yīng)對(duì)措施

考慮沉樁不滿足設(shè)計(jì)要求的因素，為對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行處理時(shí)，設(shè)計(jì)人員要首先對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)有精確的考察，應(yīng)充分考慮施工機(jī)械能力以及樁身砼強(qiáng)度，恰當(dāng)?shù)倪x擇持力層以及標(biāo)高，并按最終貫入度和最終標(biāo)高兩種標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的持力層等情況進(jìn)行全面考察并選取足夠的考察點(diǎn)數(shù)。打樁時(shí)也要時(shí)刻關(guān)注樁的情況，一旦樁自身發(fā)生斷裂或傾斜等情況亦或出現(xiàn)其他施工問(wèn)題，則需要及時(shí)做調(diào)整，對(duì)相應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行處理。這樣沉樁施工的質(zhì)量提高了，整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性也就有了保障，亦能推動(dòng)建筑業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

3.3 樁身斷裂應(yīng)對(duì)措施

在對(duì)樁進(jìn)行運(yùn)輸、堆放和起吊等處理操作時(shí)，應(yīng)首先將工地障礙物清除干凈然后對(duì)樁進(jìn)行合理擺放，并按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行運(yùn)輸以及起吊操作。在沉樁施工前將樁的細(xì)長(zhǎng)比保持小于30。打樁時(shí)，首先擺好位置，一旦注意到樁身不垂直于地層，必須及時(shí)調(diào)整樁身的位置和角度，如若將樁打入后樁身產(chǎn)生了嚴(yán)重傾斜，應(yīng)在原位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在進(jìn)行接樁施工時(shí)，應(yīng)將焊接完成后的上下兩節(jié)樁進(jìn)行冷卻，使焊接處冷卻時(shí)間至少5分鐘以保證兩節(jié)樁在同一直線上。

3.4 樁身傾斜應(yīng)對(duì)措施

為解決進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管樁施工時(shí)的上述問(wèn)題，應(yīng)該對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行合理地整改,對(duì)于凹凸不平的場(chǎng)地，可以設(shè)置墊木等物在樁機(jī)的施工線路上，保證其底盤(pán)可以平穩(wěn)運(yùn)行，另外，沉樁施工時(shí)需要確保從垂直方向打樁，保證打樁過(guò)程不發(fā)生偏斜。在地表承載力低的場(chǎng)地進(jìn)行沉樁施工時(shí)為確保樁身不出現(xiàn)傾斜，針對(duì)此類(lèi)施工場(chǎng)地，應(yīng)主要確保樁機(jī)在施工過(guò)程中在其行走線路上不會(huì)發(fā)生沉陷現(xiàn)象，可以采取換土回填措施，保證回填壓實(shí)度大于0.94，這樣可防止樁身發(fā)生傾斜。

3.5 接樁處開(kāi)裂應(yīng)對(duì)措施

通過(guò)上文已知引起兩樁接樁處開(kāi)裂的主要原因就是連接處的殘?jiān)鼪](méi)被清理掉造成的。為避免引起開(kāi)裂現(xiàn)象，應(yīng)該在對(duì)接樁施工進(jìn)行準(zhǔn)備工作前先將上下樁的連接位置處的殘?jiān)宄蓛簟＿B接兩樁時(shí)，盡量將兩樁處于同一軸線上，用目測(cè)方法進(jìn)行比對(duì)確保上下對(duì)齊。

4 結(jié)語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力管樁在高層建筑工程中的普遍應(yīng)用且在其他的建筑工程中也占有重要地位，是一項(xiàng)重要的施工技術(shù)。然而在開(kāi)展預(yù)應(yīng)力管樁地基處理施工工作時(shí)，常因?yàn)橐恍┳⒁獠坏降募?xì)節(jié)或施工場(chǎng)地等原因出現(xiàn)的會(huì)降低建筑工程質(zhì)量的一些問(wèn)題，所以加強(qiáng)對(duì)其的重視意識(shí)以及采取適當(dāng)?shù)姆婪洞胧┦种匾?。本文首先概述了高層建筑施工中預(yù)應(yīng)力管樁在地基處理技術(shù)的應(yīng)用的要點(diǎn)，其次列出了施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題并對(duì)這些問(wèn)題的產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析，最后針對(duì)所討論的問(wèn)題提出了恰當(dāng)?shù)姆婪掇k法，這對(duì)現(xiàn)代化的建筑工程施工工作有重要的參考意義。