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Liberal Arts Research

建筑工程中静压预应力管桩施工技术运用分析

作者

方晓亮

莱阳市综合行政执法局 山东省莱阳市265200

引言:

建筑工程施工技术随着现代化城市的发展进步也越来越成熟,随着桩基技术的逐步提高,桩基成为建筑结构最为基础的部分。传统的桩基施工方式主要是采用锤击桩和冲击桩等,这种桩基在一定程度上有应用,但存在打桩时噪音大、震动大、操作难度较大等缺陷,不适合于应用在城市,而静压预应力管桩技术因为可以避免城市环境影响,在建筑工程中广泛使用,并且有着相当理想的施工成效。

一、静压预应力管桩施工技术的应用特点

(一)噪声小,振动小

静压预应力管桩施工施工技术是采用静压技术,而不是传统的施工桩基施工的冲击或者振动方式,大大降低了施工的噪声和振动。这对于城市建筑工程项目很有必要,城市环境对于噪声污染、振动比较敏感,而静压桩是在无强噪声和振动的情况下进行桩基的施工。也就是说可以进行居民区、商业区或其他要求环境敏感区域的施工,不会影响到周围建筑物及居民。采用静压法施工则不会对周围地表、建筑物等造成大的冲击,降低了施工过程潜在的安全事故可能的发生,满足了现代建筑对绿色、环保、低噪声方面的严格要求。

(二)施工速度快,效率高

相比于传统打桩施工,静压预应力管桩施工速度也非常的快,静压桩本身的施工比较简单和快速,由于静压桩一般不会使用大量的时间对桩进行击打或者振动,从而使得静压桩的施工比较快,对一般的工程建设项目或者规模较大的工程项目、快速施工桩基工程都是非常合适的选择。因为静压桩是通过静压力设备实现的施工,通过设备控制和管桩进入比较容易,静压桩可以在较短时间内实现对较多桩基的施工。在此类情况下,静压桩能够有效加快施工的进度,缩短工程的施工时间,也可以降低建设施工的现场管理成本、降低人工成本,可以提高建设施工的成本效益,尤其是在大型基础设施建设情况下,提高静压桩施工的效率是非常合适的[1]。

二、建筑工程施工中静压预应力管桩施工技术

(一)管桩运输

静压预应力管桩施工过程中,管桩的运输是重要组成部分,指将管桩从制桩厂运输到施工作业面上的安全运输过程。管桩规格一般是长度在12~18米,管桩直径400~800毫米,单根桩重量在3~5吨左右,对于如此重量的管桩运输要格外注意。管桩运输一般会使用专门的重型运输车,包括低床拖车、重型卡车,这种车辆的载重量一般是10吨以上。运输过程中需要对管桩做固定操作,包括钢缆固定、固定带等等,避免管桩出现偏斜、晃动的情况;对于一些较为特殊的环境下,例如特殊的施工现场可能需要用水上、铁路、空运方式将管桩运至施工作业面。水上运输通常是在管桩距离施工作业面较远,且无法使用公路运输时,采用船只进行运输,在运输管桩期间,管桩要放置在船上,在运输途中管桩不被碰撞和挤压。铁路运输是管桩运输的较远距离、大规模运输方式,尤其是在很长距离的建设施工中运输管桩。管桩的两端都是较脆弱的位置,在运输期间很容易损坏,为了规避运输期间管桩的冲击,因此,在运输管桩期间,需要在管桩两端加装保护部件,减少运输期间管桩的破坏[2]。

(二)吊运与插桩

吊运是静压预应力管桩施工施工中确定管桩位置的重要环节。管桩的重量往往较大,吊装设备必须保证管桩起吊时的平衡以及安全。通常用起重设备吊起管桩,多采用吊车进行吊装,如履带式吊车、汽车吊,起重重量必须大于等于管桩重量。以12m长、4t重的管桩为例,吊车的吊装能力应该大于5t,以保证管桩吊装的安全性。吊装的过程中,相关操作人员要监督吊装作业是否平稳,防止因吊装不当造成桩体倾斜、损坏或存在安全隐患。插桩是在确定桩位后将管桩直接插入桩孔内。插桩作业的精度直接关系到桩基础的承载能力及稳定性。在插桩过程中必须严格控制桩的垂直度。通常要求插桩偏差控制在1‰以内。在操作中,插桩过程中要采用激光垂直仪、垂直度控制系统等设备来控制插桩的精确度。插桩的速度及压力也要得到有效控制。插桩的速度太快,很容易造成桩体的损伤。插桩的速度太慢,在桩体下沉过程中容易与周围土发生大量摩擦,降低施工效率。因此在插桩时,压力一般控制在1000~1500kN,管桩能顺利入土但没有出现压力过大的状况。

(三)压桩

压桩是静压预应力管桩施工中的关键工序,静压桩机依靠其自身的静压力将管桩压至设计要求的深度。在静压桩机压桩过程中,压桩压力的大小一般根据桩体的长度、直径以及土质情况等进行控制,一般的预应力管桩压桩压力范围为1000~1500kN,一些特殊的深桩压桩压力可以达到2000kN以上。在压桩过程中需要控制好压桩机的压力与桩体的位移量,将桩顺利推进的同时防止卡桩情况的发生。压桩精度要求很高,在压桩过程中,桩体压入时如果出现偏斜或倾斜,很容易造成桩基承载力不足,建筑稳定性不好。在压桩过程中需要观察好压力传感器、位移传感器等,保证压桩过程的多种技术参数均保持在预先设定的范围内。其次压桩过程中避免形成很大的阻力,对于该类情况则要进行土壤勘察,对于不同的土壤类型采用不同的方法,增加润滑、调整压桩顺序等,保证桩体能稳定推进。

(四)接桩

接桩是在静压预应力管桩施工过程中,必然出现的一道工序,一般为需要较长的桩体或是由于一根桩体达不到设计深度。在接桩之前,应对已经打入的管桩进行检查,确保已插入的管桩垂直度和承载力符合设计要求。如果有桩体在插桩过程发生了偏离设计深度或是偏斜,就需要对其进行纠偏。接桩的方式有两种,即为焊接的方式,或是螺纹的方式进行连接。不管是哪一种,都需要确保在接合处的质量,其接合部分的承载力要达到原桩的承载能力。其接合处不能有很大的偏差。接桩面要做到干净、平整,无论以哪种方式进行,焊接或是螺纹都要做到保证焊接质量,没有出现气孔或是出现裂纹。接桩的环节影响着整个桩基系统的稳定性,在承受外力较大时,接桩处的受力应达到原桩体同等的承载力,所以接桩处的强度应满足桩体设计承载力的要求。通常情况下,接桩部分的强度为桩基设计承载力的要求,接桩以后桩基的稳定及承载力才会满足施工要求[3]。

(五)送桩和截桩

送桩和截桩为静压预应力管桩施工的最后两步。送桩是指在桩体达到要求的深度后,继续压进管桩,确保桩体的稳定以及承载能力。在深度较大的工程施工项目中,送桩有时要送至地下20米甚至更深的层面。在送桩过程中,静压装置继续进行压力作用,一般送桩压力为1000—2000kN,具体压力根据土质以及桩基设计要求。送桩的精准度和深度要求较高,确保桩基作业桩体能够达到设计要求的深度,为后期的使用承载力提供保障。截桩则是指桩基作业桩体送入地下达到设计深度后,通过切割桩头进行送桩作业。在施工过程中截桩采用截桩专用设备切割装置,一般使用水泥切割机或者液压剪机等,使桩顶切割面平整无毛刺,为后期桩体施工稳定创造条件。在截桩作业时,截桩位置的误差要求不超过5cm。截桩作业后桩顶要求平整无断面不均匀的现象,方便后期基础作业施工。

三、结语

静压预应力管桩施工技术作为一种建筑工程新型的桩基施工技术,因其具有噪声小、振动小、承载力大的特性被广泛应用于建筑工程当中。在城市建筑中、高层建筑中以及特殊地基状况下均具备较大的应用空间。文章从分析静压预应力管桩施工技术施工中的各个环节入手,对静压预应力管桩施工技术的应用特点和施工作业的关键环节进行了探讨,随着技术的进步以及施工设备的更换,静压预应力管桩施工技术必将在建筑工程中发挥更加显著的作用。

参考文献

[1]程元.建筑工程施工中静压预应力管桩施工技术分析[J].中国厨卫,2025,24(3):250-252.

[2]吴振宇.探讨建筑工程施工中静压预应力管桩施工技术[J].漫科学(科技应用),2025(2):22-24.

[3]孟德恺.建筑工程基础预应力管桩施工技术分析[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2024(7):0195-0198.