摘要：為了滿足住宅樓對地基承載力和沉降的要求，根據工程的特點和地質條件，對某住宅小區(qū)采用預應力混凝土管樁施工。通過優(yōu)化施工工藝和質量控制，所得樁身結構完整，質量可靠。而該工藝施工速度快、環(huán)境污染小，特別適用于市居民密集區(qū)施工。
　　關鍵詞：預應力混凝土管樁，靜壓法施工，住宅小區(qū)
　　1前言
　　隨著現(xiàn)代建筑科學技術的發(fā)展和施工機械的不斷更新，針對地基、環(huán)境及施工技術等條件要求，人們開發(fā)并應用了種類繁多的樁基礎與施工工法，目前已形成幾十種樁型和施工方法[1]。按施工方法分：錘擊打入法、振動沉入法、靜力壓入法、水沖沉樁法和鉆孔法。目前在建筑工程基礎中，預制樁工法和現(xiàn)場灌注樁工法是最有代表性的兩大施工方法。而鉆孔灌注樁、振動沉管灌注樁等固有的缺陷十分突出，主要表現(xiàn)在施工速度慢，場地污染嚴重，成樁質量難以保證，材料浪費大，容易出現(xiàn)各種弊病。常規(guī)的打入式預制實心樁，因打樁機的超量噪音和土體震波，不僅對周圍環(huán)境影響大，而且對周圍建筑物有重大損害，在城市居民密集區(qū)施工時對環(huán)境影響極大，目前世界各國都在環(huán)保法中規(guī)定了噪聲污染的限度，限制在城市中心地帶使用柴油錘與振動樁錘，使這一工藝難以推廣應用。
　　預應力混凝土管樁是我國廣東省最早于1982年從日本引進的。90年代初期，由于液壓件制造水平的提高，壓樁機的噸位逐步提高到2000KN，可滿足15層以下的高層建筑沉樁深度所需壓力。發(fā)展至今，由于壓樁機最大噸位已能達到8000KN，故單樁允許承載力可達4000KN，可滿足35-40層以內的高層建筑所要求的樁基深度和壓力[2]。它比較適用于單樁允許承載能力在3000KN以下的工程范圍。在一些城市打樁施工受到嚴格限制，由于靜力壓樁具有沉樁質量好、速度快、造價低和對環(huán)境無污染等優(yōu)點，采用靜力壓樁施工的工程比例大幅度上升。預應力混凝土管樁集當代混凝土技術進步與混凝土制品高新工藝于一體，特別是靜力壓樁機的高壓力匹配，更使該工藝達到了環(huán)保施工技術水平，特別是在地下水位較高、地基有大流塑土層情況下，更具有良好的應用前景。目前在這種地基條件下常規(guī)采用的樁基施工工藝有：泥漿護壁樁、混凝土壓漿樁、超流態(tài)樁等。這些類型樁經濟成本均在2000元／m3左右.右，而靜壓預應力混凝土管樁成本在1200元／m3左右.，造價節(jié)省40％左右，而工效提高25％。因而應用前景非常廣闊，有取代其他工藝的趨勢。
　　2管樁施工的特點及樁身豎向承載力計算
　　2.1預應力混凝土管樁施工的特點
　　(1)單樁承載能力高：比灌注樁的單樁承載能力高1/3-1/2。
　　(2)施工方法簡單：管樁工廠生產，現(xiàn)場靜力壓入，消除了現(xiàn)場混凝土的生產。
　　(3)施工中靈活性好：可根據工程地質條件，調整樁的長度。
　　(4)樁質量檢測的隨機性強：每根樁靜壓過程中就可以控制單樁承載能力和單樁靜力試驗檢測。
　　(5)綜合工程造價低：比灌注樁可節(jié)省1/4-1/3。
　　(6)高標準的環(huán)保性：無噪音、無振動、無污染。
　　(7)施工速度快：一般壓樁速度在0.5-1.0米／分鐘。
　　2.2管樁樁身豎向承載力設計值
　　(1)預應力混凝土管樁橫截面承載能力
　　（1）
　　式中：R—樁橫截面承載能力，KN；
　　fce—樁離心混凝土抗壓強度，MPa；
　　σpc—管樁混凝土有效預壓應力，MPa；
　　A—樁橫截面面積，mm2。
　　(2)管樁樁身豎向承載力設計值
　　(2)
　　式中：Rp—樁身豎向承載力設計值，KN；
　　α—安全系數。
　　fce，σpc，A意義見公式1
　　3工程實例
　　3.1工程概況
　　某高檔住宅小區(qū)16樓，為小高層框架結構住宅。基礎形式為獨立式承臺加地梁。建筑工程基礎中，選擇工法時應根據地基狀況，所需的樁基直徑和深度，對環(huán)境的影響及施工成本等因素進行綜合考慮。該小區(qū)選用靜壓預制管樁進行基礎施工。設計采用Ф400，長度8-12m，共263根。計值為1715KN，單樁豎向極限承載力標準值為1715KN，施工中終壓力值為2200KN。采用YZY600型液壓靜力壓樁機兩臺，管樁的運輸工作采用三臺20T板車，卸樁采用一臺8T汽車吊。施工場地略有起伏，地面高差小于0．2m。地質資料如表1
　　表1施工現(xiàn)場地質情況一覽表

　　3.2施工準備和樁位放設
　　（1）施工準備
　　①施工前，必須按施工組織設計所規(guī)定的垂直和水平運輸方案組織機械進場，并做好機械的組裝調試工作；
　　②施工現(xiàn)場作好“三通一平”，滿足壓樁機的使用尺寸。
　　（2）樁位放設
　　①樁基軸線從基準線引出，在樁基附近設置水準點，其位置不受打樁影響，數量不小于2個；
　　②樁基軸線沿控制樁，其位置不受壓樁影響，施工時經常復檢并加強保護；
　　③樁位允許偏差±10mm。
　　3.3機械設備工作原理
　　由電控箱按鈕進行起動和關閉，起動后高壓泵產生的高壓油，通過管路的控制閥件流入全機11個油缸按要求進行工作。管路內總壓力可由溢流閥進行調整、控制，油缸的動作可由室內操作手多路閥和手操作閥控制。
　　首先將大身調平(以操作室內雙向水平儀為準)，即壓樁架處于垂直位置，然后將樁吊入，先使樁的下部伸入樁帽上，然后將樁放入地面樁位，樁柱下行與壓樁裝置下行基本作到同步。樁位位置正確后，用經緯儀測量樁柱的垂直度，操作手操閥使壓油缸將樁柱壓入地下。當壓樁油缸行程達到滿行程時，油缸自動縮回，此時卷揚機松開鋼絲繩，當油缸縮回結束后，定位塊進入下一定位口，則壓樁油缸再次壓樁，如此多次重復，直到把樁壓至所需深度。如果要把樁柱送入地下某一深度，則可用送樁管把樁柱推入地下一定深度，而送樁管仍然取出來。
　　3.4靜壓預制管樁施工工藝
　　施工工藝如圖1
　　錯誤！未定義書簽。
　　
　　圖1靜壓預制管樁施工工藝
　　3.5施工方法及質量控制
　　(1)樁架組裝就位，樁架平衡地架設在壓樁位置并作好檢查及調試。
　　(2)起吊插樁
　　吊樁利用樁架上的卷揚機進行，采用單繩起吊，吊點距樁頂800-1200mm，起吊速度均勻。樁架面向吊樁一側的水平鋼梁表面掛兩層舊輪胎作緩沖墊，防止樁與鋼梁碰撞造成損傷。樁下端超過水平鋼梁后，將樁插入樁架送樁孔，旋轉180度，使樁下端對準樁點，上端與壓樁梁完全接觸，并調整其垂直度，控制垂直度偏差不超過0.5％。
　　(3)沉樁(壓入)
　　①沉樁順序：沉樁順序采用從內向外，或從一側推向另～側施打；根據地質情況及設計要求宜先深后淺施打；根據樁的規(guī)格，宜先大后小，先長后短施打。
　　②沉樁過程中必須保持樁處于軸心受壓狀態(tài)，即送樁器中心線與樁中心線偏差不大于10mm，并注意觀測壓力、樁身沉入速度及高度，作好記錄工作。
　　(4)接樁
　　①接樁應保持上下節(jié)樁軸線一致，軸線重和偏差不大于10mm；
　　②采用焊接接樁，焊條采用E43；
　　③焊接時，先對稱地進行四面點焊，然后再連續(xù)施焊。焊縫必須連續(xù)飽滿，并高出端板表面不小于2mm。
　　(5)沉樁控制
　　①以終壓值為主，樁長為輔。不滿足樁長時，可提高終壓值10-15％(樁自身強度允許)。
　　②壓樁至終壓值后，卸荷，靜停1-2分鐘后復壓至終壓值，觀察樁身沉降及反彈。經壓力穩(wěn)定不少于1分鐘的復壓后，沉降值和反彈值之差不大于20mm，終止壓樁。
　　3.6操作要點
　　(1)樁機應嚴格控制垂直度和樁就位的垂直度；
　　(2)樁靴設計需要連接時應選用焊接；
　　(3)嚴防帶樁調整(樁機)，應先脫開樁體；
　　(4)緩慢加油，嚴禁施以沖擊載荷；
　　(5)到達終壓值時應立即回油卸載。
　　4結論
　　根據驗收和技術規(guī)范的要求進行檢驗，向極限承載力滿足設計要求，經低應變檢測，樁身結構完整，波速正常。
　　參考文獻：
　　[1]劉金礪．樁基工程技術[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.
　　[2]龍輝．靜壓沉樁法在西安地區(qū)的應用[J]．高層建筑樁基工程技術，1998，38(8)：173-181.     論文發(fā)表網