沿海软土中预应力管桩施工技术的特点及工艺

摘要：随着社会的进步，建筑工程技术也在不断发展，同时人们对于建筑工程施工过程的关注也越来越多。由于在施工过程中，施工场地周围经常有居民居住，施工时间也经常与居民的休息时间重叠，因此如何在施工过程中做到既提高工作效率，又减少对环境与附近居民的影响，就成了如今建筑工程发展所需要解决的重要问题。静压预应力管桩施工技术由于其先天的低噪音、低振动与低污染等特点，决定了其在基础施工中广泛应用。本文就软土地基中静压预应力管桩施工技术的特点进行讨论，阐明在该技术的应用过程当中的施工工艺和注意事项。

关键词：桩基础；静压预应力管桩；施工技术；特点及工艺

中图分类号：TU74文献标识码： A

在沿海软土中，建筑工程基础施工通常采用预应力混凝土管桩。在软土中，管桩的施工技术和施工质量是长期的最基本，也是最需要解决的问题。当在沿海软土中时，由于土体的自身承载力较低，很多施工方案中都会运用静压预应力管桩施工技术，用以保证建筑工程的顺利进行与完成。并且，由于民生问题越来越受到政府和人民的重视，因此在施工过程中如何减少噪声对于周围人民生活的影响，也是重中之重。

一、静压预应力管桩施工技术的定义与特点

（一）静压预应力管桩施工技术的定义

所谓静压预应力管桩施工技术，其实就是利用静力压桩机的自重或机架上的配重所提供的压力，将空心的圆柱体预制管桩压入地底，达到设计上所需要的承载力和设计标高，并以此作为建筑物的建筑基础。由于静压预应力管桩属于挤土桩，因此在其压入地底的过程中就会对周围的泥土产生挤压应力，从而增大地基的侧应力，提高了周围土壤的密度。这是一种在压桩技术和高性能混凝土技术的基础上，通过不断地研究与创新开发出来的桩基础施工技术。静压预应力管桩施工技术最早起源于二十世纪五、六十年代的上海，进入八十年代后，才被逐渐推广开来，在当前的社会当中，静压预应力管桩施工技术已经被大多数建筑行业的业内人士所认可，是目前被广泛运用于基础工程当中的施工技术。

（二）静压预应力管桩施工技术的特点

静压预应力管桩施工技术之所以能够在基础工程当中得到广泛应用，是由于它自身的特点所决定的，这种技术的特点主要包括：第一，静压预应力管桩施工技术的噪音非常小，由于运用压桩的方法甚至不会产生振动，没有噪音污染与其他污染，这样不论在什么样的时间段都可以展开施工工作，缩短了施工工期。第二，由于静压预应力管桩属于挤土桩，因此在进入土地的过程中可以改变周围的土壤密度，增加了地基的承重力；同时由于周围土壤的密度较大，因此能够有效增加管桩的抗腐蚀能力。第三，由于使用静力压桩机进行管桩的静压，因此在送桩的过程中就不会出现管桩左右摇摆不定的情况，可以增加桩身进入土地的深度；并且由于采用静压的方法，所以管桩的头部一般保存比较完好，利于复压的进行。第四，静压预应力管桩施工技术的施工工序操作简单，能够有效地提高施工效率，对现场施工地的污染也比较小，提高了工程施工的文明程度。

二、静压预应力管桩施工技术中存在的问题

首先，静压预应力管桩最常见的问题就是挤土效应。所谓挤土效应其实就是指在管桩进入地下时，挤压周围的土壤，改变的土壤密度。这种效应虽然一方面能够增大管桩附近的土壤密度，通过提高摩擦力来提高管桩的承载能力，但是也导致其他管桩沉桩困难，甚至出现桩体上浮的现象，导致整体的承载能力下降和施工质量。造成这种现象的原因主要是由于施工方法不正确或施工程序不规范所导致的，也有可能是由于管桩过密所导致的。为了避免这种问题的出现，就需要规范施工的程序，优化施工的方法，并且尽量缩短压桩后的停歇时间，减小后续压桩的困难。

其次，沉桩达不到设计的技术要求也是静压预应力管桩施工中常见的问题。在工程设计过程当中，对于沉桩的深度和承载力要达到设计值，然而由于施工场地土层结构和土体的复杂性，比如其中存在大石块或老旧地基等，都会导致沉桩达不到技术要求，给施工带来极大麻烦。因此，在沉桩之前就需要对施工地的土质进行探测，将一些可能给沉桩带来问题的障碍物破坏或移除，同时，压桩机与管桩也需要相互匹配，这样才能够在施工过程中起到事半功倍的效果。

最后，管桩本身就存在着一定的缺陷或破坏，同样会给静压预应力管桩施工带来巨大的困难。有些管桩在出厂之时就已经存在了一定的缺陷，有些管桩虽然表面上看起来完好无损，但其中存在着一些细微的裂纹或缝隙，这种管桩是不能用于基础工程的下桩的，这种管桩的问题看似不大，但如果埋下这样的管桩不仅会影响基础工程的整体质量，也会在施工过程中留下很多隐患。导致管桩出现缺陷的原因很多，从出厂到运输、堆放、起吊等等环节上的碰撞与压力，都有可能使管桩出现裂纹或缺失，如果这种原本细微的缺陷在施工过程中没有被发现，就会造成更大的破坏。还有可能是在进行压桩的过程中由于操作失误，或是对于施工地的土质检测不够细致，导致管桩在沉桩过程中碰撞到硬物，出现破损。为了避免这种问题的出现，在管桩的运输、堆放、起吊等操作上，就需要更加小心细致，并且在沉桩之前要对管桩进行全面检查，以防止出现安全隐患；同时，还需要加强对于施工过程的规范性，防止由于错误的操作而使管桩出现破损。

三、静压预应力管桩施工技术的施工工艺

（一）静压预应力管桩技术施工前的准备

所有的建筑工程都是需要人来完成的，因此在施工前一定要确保施工人员都具有相关的知识与技术，并且要保证安全措施的合理；在施工前要根据设计图纸和要求，对施工地进行细致的勘探与测量，确保一切都在要求范围内，并且检查管桩是否出现破损与裂纹；选择与管桩相匹配的压桩机进行工作，并且检查压桩机是否存在问题，同时也要对定桩位进行核实，确保没有错误后，才能够开始压桩工程的实施。

（二）静压预应力管桩的压桩技术

首先最基本的就是将压桩机移到定桩位，保证夹持器的中心正对定桩位的中心，随后就应该利用吊车将管桩放入夹持箱内，当管桩下放至地面10cm处就用夹持器夹紧管桩，对于管桩所施加的压力不应大于5MPa，在进行桩尖焊接后，就可以进行压桩了。

第一节桩能否压好是保证压桩质量的关键，严格保证压桩时的定位与垂直度，桩身垂直度的偏差不能大于0.5%，压桩速度不能大于2m/min，并且应该合理调配管节长度，避免接桩时桩尖处于硬持力层，管桩接头数不应该超过三个，实时监测管桩的垂直度，以确保压桩的顺利进行。压桩完成后，就进入到接桩的步骤，接桩应该采用CO2气体进行保护，在焊接过程中以CO2气体在焊接电弧周围形成局部保护层，以防止有害气体的入侵，CO2的纯度不应该地域99.5%。需要接桩时，其入土部分的桩头需高出地面0.8~1.0m，上下桩端的错位偏差不能超过2mm。焊接的层数不能小于三层，必须清理掉内层的焊渣才能够进行外层焊接。

当所需的管桩全部压入地面后，要进行最后的终压，在终压前要用不同的桩型进行实验，以确定终压的技术参数为：以压桩力为主要控制指标，有效桩长为参考参数。当完成终压后，就需要截除桩头，运用电动切割机进行截除，并确保桩顶与设计时的偏差不超过2cm。

静压预应力管桩施工技术以其噪音小、污染小以及操作简便的特点在地基基础施工中得到广泛应用，该技术不仅能够高效快速地完成压桩的工作，提高建筑工程的工作效率，同时也能减少噪音及灰尘对周围环境的污染。在沿海软土基础施工过程中，严格按照施工方案实施静压预应力管桩施工中的施工工艺，防止在压桩过程中埋下安全隐患，保证上部结构的整体安全性。

参考文献：

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