摘要:为更好适应建筑工程高层化、大体量化发展进程,需在工程施工期间着重使用预应力混凝土管桩结构,结合工程具体建设特征及要求,不断优化预应力混凝土管柱施工流程。本文就基于此,以建筑工程预应力混凝土管桩结构发展趋势为切入点,提出预应力混凝土管桩结构优势。结合某建筑工程案例,阐述预应力混凝土管桩施工流程、施工质量管控对策,以供参考。
关键词:建筑工程;预应力混凝土管桩;施工技术
前言:随城市化发展进程日渐加快,建筑工程建设项目数量增多,预应力混凝土管桩施工技术被更加广泛的应用在实际施工期间。为充分发挥出预应力混凝土管桩施工期间的各项优势,需要结合工程施工场地特征,制定科学可行的预应力混凝土管桩施工技术方案。着重构建起一支高素质施工团队,确保预应力混凝土管桩施工工作能够始终处于高质高效化方向开展。
一、概述建筑工程预应力混凝土管桩
混凝土管桩施工技术推广至今已有60多年,预应力混凝土管桩技术也得到了充分推广。相较于普通混凝土管桩结构而言,预应力混凝土管桩结构性能更为突出。20世纪20年代初,离心制作混凝土汪氏在澳大利亚被首次提出,为混凝土管桩推广奠定了坚实技术基础。我国于随后开始了RC管桩的生产历史,并在20世纪60年代实现了预应力混凝土管桩批量生产与全面生产目标。
1992年,我国针对预应力混凝土管桩颁布了更为详尽的国家标准,管桩行业发展现已位居世界前列。
预应力混凝土管桩主要被应用在非抗震设计或地震防烈等级不大于8级的工业及民用建筑物中,是低承台桩的重要基础。
二、建筑预应力混凝土管桩优势
预应力混凝土管桩不仅具有普通混凝土管桩结构的各类优势,且还具备普通混凝土管桩没有的应用效果。
一方面,预应力混凝土管桩具有显著的单桩承载能力,混凝土整体结构承载力更强,最大强度可达到60MPa。预应力混凝土管桩可以打入到密实的砂层以及强风化层中,并与此些土层产生挤压作用。由于强风化层以及砂岩层在挤压过程中会发生结构明显变化,进一步提升了桩端承载力,比传统混凝土管桩施工期间的桩身承载力提高至80%~100%。因此在管桩承载力设计过程中,预应力混凝土管桩的实际承载力设计值会明显高于沉管灌注桩以及钻孔灌注桩的承载力设计值;
另一方面,预应力混凝土管桩施工期间的经济效益更高。通过分析预应力管桩施工成本,虽然预应力混凝土管桩的单桩制造成本会明显高于沉管灌注桩施工成本。但由于预应力混凝土管桩自身的承载力更高,可以承受住更大的重力荷载,在实际运营期间的综合效益更为显著。同时,预应力混凝土管桩对持力层的深度要求不高,实际施工更加便捷,对保障建筑工程建设期间的整体经济效益意义重大。
不仅如此,预应力混凝土管桩运输调运更加便捷。管桩节长一般控制在13米以内,在起吊过程中可用挂钩钩住管桩两端就可完成调运工作。预应力混凝土管桩可使用电焊连接方式,能够满足两端同时焊接要求,焊接时间能够被控制在最短范围之内。预应力混凝土管桩的搭配更加灵活,成桩长度可随意调整,不会受机械设备运行条件等因素影响。
三、建筑工程预应力混凝土管桩施工案例
本文以某建筑工程为例,该建筑工程包括两栋14层住宅楼、5栋12层住宅楼。建筑工程总建筑面积约为1300平方米。部分住宅建筑工程属于框架剪力墙结构形式,最大单柱荷载力为5000kN。基础采用桩基承台阀板结构,桩体采用预应力混凝土管桩。预应力混凝土管桩以含砂质粘土砾层作为持力层。有效桩长为39~42米。施工现场共打入1349根桩,设置单桩竖向承载力为1350kN。
3.1预应力混凝土管桩制作
严格遵照国家及有关部门针对预应力混凝土管桩制作环节颁布的明文规定。要求混凝土强度等级需要维C80。在同一建筑物基础结构中,对预应力混凝土管桩的直径统一要求度不高,能够更加灵活调整布桩形式,确保每根预应力混凝土桩承载力作用就能够被充分发挥出来。单桩可以接长任意长度,且不会受到施工场地限制,预应力混凝土管桩需要具备较为良好的成桩质量,对成桩后的桩长以及桩身质量需要进行及时检测,确保预应力混凝土管桩具备良好的耐锤击性、穿透性能。
3.2桩锤选择
在选择预应力混凝土管桩桩锤过程中,着重分析桩体结构重量、长度及尺寸、入土长度等参数数值,选择适宜规格的桩锤。在桩锤夯击过程中,锤击期间的力量需要使预应力混凝土管桩能够顺利进入土层,使管桩结构能够更好克服入土过程中的贯入阻力、摩擦阻力。如果选择出的桩锤规格不达标,避免在锤击过程中出现桩身变形等问题,导致预应力混凝土管桩施工质量化得到根本上保障。
3.3桩架选择
在预应力混凝土管桩施工过程中,桩架结构搭设、安装及准备环节也可直接影响到预应力混凝土管桩施工质量。常见预应力混凝土管桩桩架为D-308S型履带行走式桩架。此种桩架可以结合施工现场具体要求自由灵活移动,实际承载力更强,对路面结构平整度要求不高。
3.4桩位侧设于桩体吊运
结合施工现场具体施工要求,结合施工现场地质资料、水文环境勘察内容。对打桩流程进行合理安排,并在打桩期间对周围建筑物进行安全防护处理。结合施工现场图纸要求,合理设置桩位。
做好预应力混凝土管桩堆存吊运工作,在管樁处设置两个支点,确保吊点位置与实际施工要求相符。注意在混凝土管桩吊运过程中,需要避免管桩结构出现较大振动或冲撞情况,保障管桩整体完整性。
3.5管桩龄期确定
预应力混凝土管桩制造成型至打桩施工间隔应当在满足施工工序最低要求的基础上适当延长。混凝土管桩强度虚达设计强度等级的80%才可出场。结合建筑工程实际施工要求,需要在施工现场堆放一定量桩,用遵照先进场桩先打,后进场装后打的顺序,确保预应力混凝土管桩强度均能够处于安全范围之内。