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施工技术 建筑建材装饰 71 建筑预应力管桩施工技术及应对策略 游先涛 （重庆市博望建筑工程有限公司，重庆 401122） 摘要：随着预应力管桩在建筑工程中的广泛运用，其施工技术的质量也备受业界的关注和重视。本文主要从高层建筑施工中预 应力管桩简介、预应力管桩运用的可行性和预应力管桩地基处理技术问题与应对策略三方面进行分析。 关键词：预应力管桩；沉桩；应对策略 中图分类号：TU753.3 文献标识码：A 文章编号：16743024（2015）077102 前言 基础预应力管桩施工技术，作为一种有着穿透能力强、强 度高以及造价经济等优的施工技术，目前正凭借着其这些性能 优势在整个建筑工程施工中占据着十分重要的地位。当然，就 基础预应力管桩，其与传统管桩所体现出来的那种优势实际上 在很大程度上都依赖于相应的施工技术作为依托，而这种依托 实际上又与其施工准备阶段的质量控制、施工工程阶段的监理 控制以及施工后期验收阶段的质量管理的有效落实。此外，就 该施工技术而言， 其实际上还包括有着其自身的技术施工问题。 1 高层建筑施工中预应力管桩简介 现代建筑施工技术有了很大的发展，建筑工程施工中逐渐 引入预应力管桩，特别是高层建筑项目之中，当前，这种方法 已经发展成一种关键的核心技术。所谓预应力管桩，也叫预应 力混凝土管桩，其大致是由先张法与后张法两种方法组成。其 中，先张法即在施工过程中利用先张法预应力施工为主，辅以 离心成型的策略，达到空心筒施工效果的方法。前者施工的时 候，大部分是利用桩体与端头结构组成，属于钢套模式。将预 应力管桩引入到高层建筑施工中，存在非常明显的优势，例如 便于进行施工、技术含量高、现场比较整洁等，但是，需要强 调的问题是这种技术在施工的时候将或多或少影响到附近的环 境。总而言之，这种技术引入到建筑工程之中，使得施工中的 一系列难题得到解决，使建筑业得以持续发展。 2 预应力管桩运用的可行性 预应力管桩，作为一种新型管桩材料，目前正以一种极为 自信的面貌出现在建筑施工之中。不过我们知道，这种运用实 际上充分显示出了其的可行性，而这种可行性实际上又与其具 体技术有着很大的关系：首先，管桩工地机械化施工程度高， 现场整洁，不会发生钻孔灌注桩工地泥浆满地流的脏污情况， 也不会出现人工挖孔桩工地到处抽水和堆土运土的忙乱景象， 可以 24 小时连续施工。其次，管桩施工速度快，一台打桩机 每台班至少可打 7-8 根桩， 可完成 20000kN 以上承载力的桩基 工程。施工中由于压桩引起的应力较小，且桩身在施工过程中 不会出现拉应力，桩头一般都完好无损，复压较为容易。单桩 承载力高。由于挤压作用，管桩承载力要比同样直径的沉管灌 注桩或钻孔灌注桩高。最后，对持力层起伏变化大的地质条件 适应性强。因为管桩桩节长短不一，通常 4-16m 一节，搭配灵 活，接长方便，在施工现场可随时根据地质条件的变化调整接 桩长度，节省用桩量。运输吊装方便，接桩快捷。管桩节长一 般在 13m 以内， 桩身又有预压应力， 起吊时用特制的吊钩勾住 管桩的两端就可方便地吊起来 3 预应力管桩地基处理技术问题与应对策略 3.1 桩顶位移及应对方法 沉桩的时候，预应力管桩非常易于产生顶撞位移，紧挨着 的桩出现上升或者横向位移。预应力管桩施工项目之中，涉及 到大量的桩数，同时，现场的土层相对密实，桩间距偏小，压 桩顺序有时候会错误，导致沉桩的时候产生桩顶位移。另一方 面，沉桩的时候，周围的土体受到挤压而出现或多或少的隆起 现象，导致与其相邻桩也被挤起来。而如果现场为软土，那么 沉桩会产生一定的空隙压力，会使临近的桩涌起或推向一侧， 最终导致桩顶位移的产生。除此之外，沉桩这一环节中，桩位 放线存在错误、挤压偏离或标志丢失、技术工作者定位不认真 等均是造成桩顶位移产生的原因。为能够防止沉桩时产生桩顶 位移，因此，在沉桩的时候，一定要注意，不能开挖桩基，沉 桩结束之后大约 14 天方可进行开挖。开挖基坑的时候，需要 选择相应的排水措施，并且还需要留置边坡，不能把开挖之后 的土方随意堆放于基坑的旁边，以防止受到土方的压力而将基 坑压塌。当施工深基坑时，为保证施工质量，需要通过分层开 挖的方法进行。另一方面，必须认真研究图纸，根据图纸将桩 位布设好，并且还应当设置醒目的标志来表明桩位，此外还需 要合理制定桩基行车路线。 3.2 沉桩不达标及应对方法 预应力管桩引入到高层建筑之中，常常会出现沉桩不满足 设计要求的现象，这是一个非常普遍的问题。按照相关规定， 设计沉桩过程中，必须严格按照最终贯入度与标高当做参考基 准。但是，实际施工的时候，一般情况下，往往以一种控制标 准为主，而另一种标准仅仅用来辅助，最终导致沉桩无法满足 设计要求。另一方面，设计的时候，勘探点数相对偏少，并且 获得的勘探数据不全面、详实、较为粗略，这样在分析持力层 的时候不全面，有时候在确定桩尖标高的时候不正确，许多设 计标准太苛刻，超出了桩身砼强度或当前机械能力范围。沉桩 的时候，桩机与配重不科学，正是由于这一个方面的原因，导 致桩沉无法满足控制标高要求，许多桩在沉桩的时候被打断， 从而导致桩不能被打入。为解决上述问题，设计预应力管桩的 过程中，必须认真细致的进行现场调研，全面掌握地质状况， 如果有必要，还应当多次勘察，确定合适的标高或持力层，打 桩的时候一定要时刻观察桩身变化状况，以防止桩身被打断。 3.3 桩身断裂及应对方法 沉桩的时候，要是桩身倾斜错位，当桩尖位置的土质状况 还没有改变的时候，如果突然增大或逐渐增加贯入度，那么将 造成桩身或多或少有所回弹，或许将引入桩身断裂现象。沉桩 的时候，桩身产生相对偏大的弯曲，将使其受到的集中荷载作 用大于其最大极限而最终导致桩身断裂。当其受到的压力大于 混凝土抗压强度时，在这个情况下，将造成混凝土出现破碎现 象，进一步造成桩身断裂。另一方面，在起吊、堆放、运输桩 等环节中，操作不规范、不科学同样能够造成桩身产生裂纹或 断裂。针对上述问题，进行上述的作业的时候必须根据相关标 准与规定。沉桩之前，需要尽可能快的将地下障碍物清理掉， 对桩的细长比进行控制，使其保持在 30 以下。初沉桩过程中， 要是桩身不垂直，在这种情况下，那么需要尽快纠正，当桩深 入之后才观察到桩身倾斜程度非常大，那么需要尽可能不要通 （下转第 77 页） 案例分析 建筑建材装饰 77 图 6 改造后厨房 图 7 改造后的活动空间 4.4 德国高端养老别墅 位于德国汉堡 Reinbek 区域次中心的 Kursana 项目属于豪 华养老住宅，在这里的老人可以得到高级的居住享受和舒适的 护理，并且能感受到在家居住的氛围。老人可以根据自己的喜 好，携带自己的家具和纪念品，甚至养宠物。老人的客人可以 再这里过夜。别墅里不但有优秀的服务，还有丰富多彩的文化 节目和活动。别墅里特别提供一个单独的阿兹海默生活区，专 门设置了病区浴室，有专业的护理人员为老人洗澡，露台也有 安全保护设施， 还有一个专门的社区式生活中心和开放的厨房， 为认知能力有限的老人提供一个安全的庇护家园。 5 结语 阿兹海默症老人居住建筑的设计，与阿兹海默症老人的身 心特点密切相关，与护理、运营方式也有很大的关系。我们应 当充分了解阿兹海默症老人和护理者对空间的需求，努力使我 们的设计能够帮助阿兹海默症老人安全、愉悦、舒适的生活， 同时协助护理者和管理者提高护理质量和工作效率。 参考文献： 1舒芳，罗缓玲. 55 例老年痴呆症患者的护理J. 护理实 践与研究，2009（11） 2冯秀珍.老年痴呆患者的临床表现及护理对策J.求医问 药，2011（9） 3李洁益，赖定群等.老年痴呆的护理体会J.中国医药指 南，2012（10） 4周燕珉， 林婧怡. 基于人性化理念的养老建筑设计 中、日养老设施设计实例分析J. 装饰，2012（9） 5 中 房 商 协 网 . 安 养 地 产 EB/OL.http:/www. 16/2014.07.09 6周燕珉， 李佳婧. 智障老人居住建筑的设计研究 EB/OL. 2013.09.23/2014.07.09. 7刘照国. 居家养老模式下住宅设计及其更新研究D. 合 肥工业大学，2011 8 邱婷， 林婧怡. 日本失智老人组团式护理院的设计原则 N. 中国房地产报，2011（11） （上接第 71 页） 过移动桩架的手段来纠正。接桩过程中，需要充分保证上下两 节桩分布在相同的轴线上，焊接工作结束以后必须保证留给焊 接部位至少 5min 的自然冷却时间， 然后才能够继续沉桩作业。 也就是说焊接上下桩结束之后在必须留下超过 5 分钟的自然 冷却时间。 3.4 桩身倾斜及应对方法 施工预应力管桩的时候，因现场的土地平整度相对较差、 坡度相对偏大或现场地面不能承载足够的重量等等，造成桩机 产生倾斜，最终使得沉桩的时候桩身出现倾斜的现象。另一方 面，在稳桩的时候桩没有保持垂直状态，桩、桩帽、送桩器这 三个点没有处于同一直线上，同样造成桩身倾斜的问题。对于 上述问题的解决，需要关注现场土地的具体状况，做好的在平 整的土地上进行操作，要是场地不平整，在这种情况下，施工 预应力管桩过程中，需要将垫木铺在打桩机行走路线上，以此 来调整水平，使打桩机运行过程中其底盘始终处于水平状态。 需要注意的问题是，当场地相对脚软的时候，在这种现场进行 预应力管桩施工，对于这种情况下，需要首先实施换土回填工 作，将场地的软土更换掉，以此方法来提高场地回填压实度， 使其保持在 0.94 之上，这样就能够保证机械运行的时候不会沉 陷，最终能够为桩身保持垂直提供良好的条件。 3.5 接桩处开裂及应对方法 焊接接桩部位的过程中，要是没有提前将这个部位表面杂 物清理干净，桩端不平整，那么就非常容易造成接桩处产生开 裂现象。另一方面，焊缝不饱满、不连续、焊接结束以后没有 停留足够的时间、焊肉里面存在一定的杂物( 例如焊渣等) 等 诸多原因，均能够造成接桩处开裂。接桩的时候，没有对两桩 进行调整，两者没有保持在一条直线上，接桩处多多少少出现 曲折，导致在压桩的时候接桩处局部形成一定的集中应力而引 发其开裂。鉴于上述几个方面，在接桩之前，需要提前清理连 接处有关零件，将其清理干净，接桩的时候必须保证两桩保持 在同一轴线上，另一方面，还必须使焊接预埋件具有较高的质 量，必须平整服贴，以防止接桩处开裂。 4 结语 综