引言

 

　　先张法预应力混凝土施工是一种在浇筑混凝土之前就对混凝土张拉预应力筋的施工技术，这种施工技术可以使混凝土构件质量变得更佳，使混凝土材料以及预应力筋之间的粘结性变得更强，是预应力混凝土构件的整体性能和预应力值更能满足混凝土设计要求。下面，笔者结合某工程建设实例，对施工中所应用到的先张法预应力混凝土空心板施工技术作详细探讨。

 

　　一、先张法施工工艺简介

 

　　1、在探讨先张法施工工艺之前，我们要先对先张法施工特点有所了解。先张法施工工艺指一种在浇筑预应力混凝土之前就提前做好预制构件，并在构件台座上设置预应力，最后再进行混凝土浇筑的技术。应用先张法施工工艺施工而成的混凝土结构等到混凝土浇筑完成后就可直接应用，不需要再进行其他复杂的操作和处理。发展至今，先张法施工工艺已经在建筑工程中得到了较为普遍的应用。相比于普通的施工工艺，先张法施工工艺的操作更加简单，工序少，所以施工难度也比较小。另外，在应用效果方面，先张法施工工艺在应用时能够更好的为建筑结构稳定性提供保障，既可增大建筑工程的抗裂性能，又能适当减少结构的挠度，充分满足建筑工程的施工要求。最重要的是，先张法施工工艺具有良好的节能性，在环保节能上具备较大的优势。

 

　　2、先张法预应力管桩的主要特点

 

　　2.1、施工速度比较快、工期比较短、并且功效高

 

　　在施工中1台桩机，日成桩将会达到300～400m，施工速度相当快。

 

　　2.2、对持力层起伏变化偏大的地质条件适应性相当强

 

　　工厂化生产的成品桩，桩节长短不一致，可以依据现场的地质条件的变化不断调整接桩长度，如此则可以节省用桩量，不会象预制方桩在基坑之中出现余桩林立等等现象。

 

　　2.3、抗弯性和抗裂性好

 

　　选择高强度的预应力的钢棒，使用先张法预应力工艺，则将会有效提升管桩的抗弯能力以及沉桩的抗压能力。

 

　　2.4、节约材料，降低成本

 

　　先张法预应力管桩同钻孔灌注桩相比较而言可以有效节省大约30%的投资。预应力混凝土薄壁管桩(PTC)同普通预制方桩相比较而言钢筋用量仅仅只是方桩30%，混凝土用量只是方桩45%。比如说使用静压法沉桩，那么就可以有效节省替打垫木以及缓冲材料。

 

　　2.5、单桩承载力高，穿透力强

 

　　先张法预应力管桩混凝土强度将会达到80MPa，同普通混凝土预制桩相比较而言其承载力将会2～4倍，可以有效穿透5～6m厚密实砂层。

 

　　二、管桩施工质量的事先控制

 

　　事先控制是对工程质量的主动控制，是保证工程质量的必要条件。应重点对以下几个方面进行了监控：

 

　　1.桩位的测放：为保证桩位准确，采用极坐标法进行测放，委托具备相应资质的专业测量队，采用GPS全站仪对桩位逐个进行施放，总包单位、监理人员再进行二次复测，即一次放桩二次复测，并且在每根桩插桩就位后再次用全站仪复测，确认无误后即行压桩。

 

　　2.机械选型：根据本工程地质条件、设计要求及实际情况合理选用。

 

　　3．施工顺序的控制：为减少静压桩施工挤压周围土体产生挤土效应，造成桩点移位，对每组群桩施工顺序采取先中间、后四边且对称施压顺序，以减少桩位由于土体挤压可能产生的成桩偏移及压桩阻力。

 

　　5.管桩的进场检验：管桩进场后，使用前应对管桩进行以下项目检验：

 

　　①检查出厂合格证：出场合格证内容应全面并与实际进场管桩对照核实。

 

　　②贮存运输：管桩堆放时，最下层放置两根垫木，垫木位置距桩两端0.21L处，且垫木支撑点应在同一水平面上。

 

　　管桩应按品种、规格、型号、长度分别堆放。考虑到施工时正值雨季，场地湿软，堆放层数不超过四层。

 

　　管桩运输采用大平板汽车，车上设置固定支撑台，装运时将管桩绑扎牢固并塞紧，或用专用架放置，以避免运输时的剧烈碰撞。装卸采用两支点法和两头勾吊法。两吊点距桩端0.21L处，且保持钢丝绳与桩身夹角不大于45度。

 

　　③外观质量及尺寸检查：为保证工程质量，必须从源头抓起，而管桩本身质量的好坏对整个工程的质量起着至关重要的作用。其外观检查内容及标准参照国家标准GB13476-1999中表2《管桩的外观质量》执行。对进场管桩的尺寸允许偏差依据GB13476-1999中表3《管桩的尺寸允许偏差》标准进行全数检验。

 

　　二.工程质量的事中控制：

 

　　事中控制是保证工程质量的关键环节。应重点对以下几个关键点进行了监控：

 

　　1.桩身就位：管桩就位吊装采用单点吊装，吊点位于桩端0.3L处。施工前虽经统一放桩，但施工时对每一根桩仍采用GPS全站仪再次复测，桩位偏差控制在20mm以内。

 

　　2.垂直度控制：桩体垂直度使用经纬仪观测，采用双向垂直控制法，对桩基垂直的两个方向分别用经纬仪观测控制桩体垂直度，保证其垂直压入，压桩过程中不断观测桩体有无倾斜，并及时调整。垂直度偏差控制在桩长的0.5%以内。

 

　　3.标高控制：每根桩送桩均用水准仪直接观测，送桩时先在送桩器上划出明显送桩深度标记，当接近设计标高时放慢压桩速度，达到之后立即停止送桩。桩顶标高允许偏差控制在正负50MM以内。

 

　　4.接桩焊接控制：管桩对接焊前上下节桩端板表面用铁刷子清除浮锈。焊接时先在坡口周围点焊4—6点并由两个焊工对称进行，焊接层数不少于两层，确保焊缝连续饱满（焊缝与坡口平）上下节桩中心偏差控制不大于5MM，节点弯曲矢高不大于桩长的0.1%。焊接完毕自然冷却时间不少于8分钟，严禁水冷或焊完即打。

 

　　5.异常情况的处理：施工中监理对出现的异常情况采取如下处理措施：

 

　　（1）断桩：由于地质情况特殊，压桩过程中曾有个别桩遇地下障碍物而造成断桩，此时应及时将断桩拔出，用挖掘机清除障碍物后，用原土回填更换好桩按原位经复测后重新压入。

 

　　（2）压桩不到位：由于本工程设计桩数较多，桩距较小且群桩型式、数量多样，施工相对集中，特别是施工后期，由于挤土效应，曾有个别桩压力值过大，而桩顶未到达设计标高，经设计人同意，待基槽开挖后，采用专用锯桩器截割至设计标高。

 

　　三、工程质量的事后控制：

 

　　事后控制是保证工程质量必不可少的重要环节。它包括工程资料的收集整理，施工经验的总结积累以及通过试验、检验对工程质量做出最终评价等工作。

 

　　1．工程资料：按照国家及地方有关规定，收集整理工程资料，做到真实、齐全、有效。

 

　　2．桩基的检验检测：桩基完成后，按规范及设计要求按一定比例进行检验检测。

 

　　四、结束语

 

　　综上所述，先张法施工工艺作为一种先进的、新型的建筑施工技术，它以自身所具有的良好施工优势在建筑工程获得了广泛的应用，并且为建筑施工带来了良好的节能效果。因此，未来建筑施工中选择采用先张法施工工艺作主流施工工艺的可能性会很大，未来建筑事业的发展也必然会变得越来越积极。

 

　　参考文献

 

　　[1]金造时，戴结来.先张法预应力混凝土管桩施工质量控制探讨[J].西部探矿工程，2006，12：46-48.

 

　　[2]居述文，师永生.先张法预应力管桩静压施工质量控制[J].工程质量，2008，15：21-24.

 

　　[3]周浩，胡春琼，李浩，简筠.浅谈先张法预应力混凝土管桩的质量控制[J].科技信息，2009，27：669+665.

 

　　[4]雷亮亮.PHC管桩应用于基坑支护的模拟分析[D].合肥工业大学，2012.

 

　　[5]何明强.PHC管桩技术研究及产品开发[D].大庆石油学院，2009.