预应力管桩在地基处理中的应用研究

王飞

河南四通建筑劳务有限公司 河南洛阳 471000

摘要：近几年以来，由于预应力管桩具有更高的单桩强度、更快的施工进度、较低污染、更高的穿透地层力、便捷的现场施工、质量稳定易于管理、相对低廉的桩体耗材和最低造价的单桩设计等优点，获得了业界一致的广泛肯定，本文主要对预应力管桩基本原理与特性、软基处理中预应力管桩的施工关键技术、施工过程与质量管理等进行了分析与研究。

关键词：预应力：地基处理；应用研究

    由于预应力管桩应用中的品质管理工作是一项长期的工作，所以必须要经过制造、设计、实施以及检查验证各个阶段，同时又必须完善它的品质控制，唯有如此才可以合理的解决品质问题并进行逐步的完善。

一、预应力管桩基本优点与特征

在常见的建筑构造当中，通常使用的都是在土层地表修建的浅基，不过如果当地基层混凝土是相当厚实的软土层，而且对于建筑物负荷很或者对变形和稳定性的要求也相当高的时候，往往使用的就是深基，和其它类型的桩类比较，预应力管桩主要具有如下一些优点。

（一）具有较稳定安全的质量

预应力管桩都是在专门的工厂上制造的，工人都运用了最先进的技术工艺，将水泥进行离心脱水后密压成形，再通过常压和高压这些蒸汽养护所制造的各种超长空心等截面预制的水泥结构，并且是在专门的厂房的流水线上预制出产的，因此质量都受到了控制，质量十分稳固而且安全可靠。

（二）抗弯和抗拉的能力都相当强

由于预应力管桩桩体砼的硬度非常大，而且再加之采用了较高强度和低松驰度的预应力专用钢直径，从而使桩体具备了很大的有效预荷载力（5~8MPa），所以预应力管桩也具备了相当大的抗折弯和抗拉性能。

（三）持久性特别好

预应力管桩所使用的是高离心力成形技术（离心力加速度达到30~35g）还有高温高压（压力106Pa；温度一百八十摄氏度）由蒸汽养护而成，所以其桩体的钢筋密实度特别高，它的抗渗性能、耐硫酸盐腐蚀性和抗碳化性能也较一般的钢筋好。

（四）单桩的承载力相当高，且单一承载力的售价也相当低廉

预应力管桩由于它的桩体的砼的抗拉强度等级都是C80，所以有着特别强的特性，它的单位强度的费用一般也都比预制砼方桩和钻孔灌注桩低廉。

（五）浇筑的速度相当快，并且工期相当短

预应力管桩通常都是在专用厂房内预制完成的，因此施工前期准备的时间也很短，但通常都可以减少几个月的工期。

（六）建筑施工的现场上不需要其他预制场所

没有沙石、混凝土，没有废水的危害，对建筑区域相对狭小的项目来说也是非常适合的。

二、软基处理过程中预应力管桩的技术概述

第一，桩位放样的时间。施工方要成立专职的测量人员，完成测量放线，对桩的垂直要用经纬仪完成双向校准，而且针对压桩要对整个过程进行观察，等待基本主轴桩和样桩稳定好以后再将其送入地下，接着在样桩的周边撒上白灰，并加以标记，在压桩的过程中还要加以检查偏差且桩位偏差不应大于50mm。如果桩位的放样出现一些微小的误差，要等到基本主轴桩和样桩全部放好以后，先完成自检，在自查通过以后再请工程师来完成检查，而且只有在复查通过后才能够完成安装。第二，压桩的合适误差范围。根据施工方法中规定的压桩的方法，将静压植桩机移到桩位上，并使之对准洞身，将预应力管桩吊进静压桩机上的卡具上来，并要先对准桩尖，并使夹具夹紧以后再将桩尖投入土内。在把桩尖接入到桩位上以后，再移动静压桩机以调整垂直，一般桩的垂直度误差不应该大于0.5%，直到合格以后，才可以使静压桩机处于平衡的位置。第三，等到第1节桩压到距地大约1m以下时开始接桩工艺，接着用起吊运输第2节桩，把第2节桩挂在液压机装夹中，使其下端对齐后再将第2节桩顶打入土中。垂直度在完成校准以后，必须先把桩头板焊得很牢固，并且对称焊缝，同时也要保证焊接质量和设计的标准尺寸，同时焊接的品质也必须达到所设计的标准要求，同时焊缝的表层也必须经过防腐蚀处理。采用物理连接时，检查连接螺栓、螺母数量和质量，接缝连接剂要调配均匀涂抹充分。第四，运输的时候，必须把机器置于被送到的桩上，运输的位置必须与桩体高度是吻合的，才能够送到桩上。把桩送入规定的深度之后，然后停止送桩，再用水准尺测量好桩顶高度之后，再把送桩机重新拉起来，送桩时留下的桩孔也应当全部覆盖掉。第五，压桩的程序必须一次性完成，在压桩的过程中必须注意桩入土的深浅与压力表读数之间的联系，由此就可以确定断桩的情况了，当压力表读数骤然增大或是突然下降时，就应该马上停车然后再对照地质资料加以分析，并检查有没有出现障碍或是产生断桩情况等。当压力表读数达到桩体最大承载力时应停止压桩以防止桩体损坏。第六，在连接的过程中，两节桩都必须是在同一根主轴上，并且连接预埋件也必须是均匀服帖的，焊缝时必须让2个焊接件对称地进行，并且焊缝厚度不可以小于两层，而且焊缝面积必须饱满的。对于焊缝的冷却必须使之自然冷却同时进行水冷却，持续时间不可以小于八分钟，也不得直接用水冷却或者刚焊缝完就直接压桩。第七，在施工过程中必须注意压力表变化，以保证施工的质量。按标准控制桩，桩顶高度可以有t=50mm以下的偏差。在压桩力的时候压力不可以大于桩体本身的强度，而且桩顶的高度也要随时用水准尺进行核验。第七，在施工过程中应根据沉桩工艺如实按要求记录各项参数，留好第一手作业资料。

二、软基处理方法和预应力管桩的安全控制措施

    预应力管桩在安装时要注意以下几点：第一，在施工前必须做好压桩测量试验，以确认工程施工时的压桩力与单桩极限承载力之间的相关系数，同时也要检验与初步设计是否相符合，并根据结束后的压桩力来初步判断单桩极限承载力是否可以达到初步设计的要求，最后下达施工指导书。第二，为减少挤土作用的震动效果，必须做到严格地把控压土力的车速，速度通常必须限制在1m/min以内；同时还必须建立合理的压桩流水路线，并按照桩的入土深浅，采用先长后短和先高后低中间往四周的次序来进行施工。第三，开挖地点的现场地面必须是平整坚实的，在较发软的场地上还必须合理的布设道渣，并且不得让桩机在打桩的进程中发生不平衡的下沉，从而形成斜桩。在出现障碍物的时候，就必须要进行清理然后再进行沉桩；沉桩的整个过程中，如果有不垂直的位置就必须及时的加以校正，在必要的时候就应该将桩拔掉之后再继续进行，在桩达到了规定深度以后，就不要再通过转动机架来加以校正了，以免出现断桩，还需要再进行其他的方法。第四，在建筑施工的活动中，由于施工单位是建筑质量形成的基础，它必须对质量负有全部的责任。施工单位必须建立专职的负责产品质量的质量主管，然后协助最高管理人员来做好产品质量的控制。同时也必须设立产品质量监督管理的责任部门，负责监管各个工程建设部门并做好产品质量控制。第五，建设单位必须有能力建立健全的产品质量管理体系，并必须建设好相关的产品质量管理档案，内容主要分为施工质量说明书、程序文件、施工技术说明书和操作规程，体系内容是施工单位产品质量控制的基础。

结语：

预应力管桩的使用虽然非常广泛，但是面对复杂的地质情况在工程设计和实施的过程中还是面临着不少的问题，这就需要设计人员有针对性的、具体问题具体分析的、实事求是的深入的研究然后将问题化解有效指导施工，必须要求所有的人员认真学习和研究，并全面贯彻落实的内容，让人人都能注意产品质量，为工程建设的发展保驾护航。

参考文献：

[1]梅艺宾.预应力管桩在西村电排站地基处理中的应用[J].黑龙江水利科技,2022,50(09):143-145.

[2]胡莹.预应力管桩在博罗县巷口排涝站地基处理中的应用[J].长江技术经济,2021,5(06):76-81.