水利項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)用淺析

1、水利工程預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)用淺析【摘要】常見的地基處理方式有鋼筋混凝土灌注樁、沉井、深層水泥攪拌樁、真空預(yù)壓、換填法、碎石或砂樁擠密法、壓密注漿、預(yù)制沉樁包括管樁和方樁。有別于這些常規(guī)的地基處理方式，一種新型的地基處理方式在建筑業(yè)悄然興起，它就是成品預(yù)應(yīng)力管樁，同常規(guī)的地基處理方式比擬，其最大的特點(diǎn)是樁身有較高的強(qiáng)度，有較好的耐久性，有較可靠的成樁工藝，抗彎折才能好，有較廣的設(shè)計(jì)選擇范圍，除此之外，還有工期方便，施工快，造價(jià)低廉，施工現(xiàn)場(chǎng)文明而干凈等。下文將詳細(xì)闡述水利工程預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用?！娟P(guān)鍵詞】水利；預(yù)應(yīng)力管樁；地基0引言某省的地質(zhì)有其獨(dú)有的特點(diǎn)，其具有的不良土質(zhì)有多種，主要包括：海淤土、淤土

2、、淤泥質(zhì)土，這三種不良土質(zhì)的特點(diǎn)是沒有足夠的承載力。因此假設(shè)在該類土質(zhì)上進(jìn)展施工，首要解決的問題是地基承載力不夠以及土層壓縮變形兩個(gè)問題。所以，進(jìn)展工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)不同土層的特點(diǎn)對(duì)工程措施進(jìn)展優(yōu)化，解決不良土層帶來的問題。水利工程的地基較常規(guī)地基更加復(fù)雜，所以成品預(yù)應(yīng)力管樁在水利工程中的應(yīng)用還很少見。筆者總結(jié)管樁在建筑行業(yè)中應(yīng)用的經(jīng)歷與教訓(xùn)，結(jié)合實(shí)例，重點(diǎn)從以下幾點(diǎn)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁同包括深層水泥攪拌樁、沉井等常規(guī)地基處理方式比擬所具有的特點(diǎn)：工程水文地質(zhì)特點(diǎn)、管樁技術(shù)上的相關(guān)參數(shù)、施工工藝的特點(diǎn)、質(zhì)量的可靠系數(shù)、施工成效、工程造價(jià)、是否對(duì)周圍環(huán)境有所影響等。深化的說明在水利工程中以預(yù)應(yīng)力

3、混凝土管樁為地基的應(yīng)用條件，設(shè)計(jì)和施工的關(guān)鍵等。以能更加合理的設(shè)計(jì)出穩(wěn)定的、質(zhì)量可靠的、施工高效的、投資少的地基。1管樁在建筑和水利工程中的應(yīng)用分析比照1.1預(yù)應(yīng)力管樁特性根據(jù)施工工藝的不同，管樁可以分為兩類，一類是后預(yù)應(yīng)力管樁，一類是先張法預(yù)應(yīng)力管樁；根據(jù)強(qiáng)度和壁厚的不同，管樁可以劃分為三類，一類是預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，一類是預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁，最后一類是高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁；不同管樁的抗彎折性能以及管壁厚度都有所不同，因此出現(xiàn)了三種類型：A型、AB型、B型三種，先張法預(yù)應(yīng)力管樁是一種空心筒體混凝土預(yù)制構(gòu)件，構(gòu)造細(xì)長，采用先張法預(yù)應(yīng)力工藝和離心成型法制成的。規(guī)定PC樁的混凝土強(qiáng)度要高于C50

4、混凝土的強(qiáng)度。PHC樁的混凝土的強(qiáng)度要高于C80。隨著建筑行業(yè)的開展，管樁廠的越來越多，不同規(guī)格的管樁購置也比擬標(biāo)準(zhǔn)管樁制作工藝的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有以下幾個(gè)，?預(yù)應(yīng)力混凝土管樁根底技術(shù)規(guī)程?、?先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁?。預(yù)應(yīng)力管樁在建筑工程中應(yīng)用比擬廣，其主要具有以下三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：成樁工藝質(zhì)量高，施工效率高，本錢低。但是其主要應(yīng)用在中低層建筑，在高層建筑以及特殊的地基中應(yīng)用比擬少，因?yàn)橛性S多未解決的問題。因?yàn)樵趯?duì)建筑進(jìn)展構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，通常將管樁頂端較多的局部鑲嵌在房屋的底板中，并且管樁一般的長度在40m50m之間，這種構(gòu)造特點(diǎn)，使管樁沒有較高的抗拔才能和抗剪切破壞才能，并且管樁焊接局部的質(zhì)量不能得到保證，接

5、頭局部質(zhì)量不高。1.3管樁在水利工程中應(yīng)用現(xiàn)狀1.3.1地基處理方式的優(yōu)選土質(zhì)狀況。某市就工程段的地質(zhì)狀況就行了詳細(xì)的勘察，并出具了報(bào)告。報(bào)告顯示，站所處位置的地基土質(zhì)如圖1所示。地基持力層主要是厚度在58m之間的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，一共有5層。處理范圍包括閘站本身以及上下游的翼墻。地基處理方案比擬。結(jié)合工程的特性，對(duì)六種預(yù)備方法進(jìn)展了比擬：鋼筋混凝土管樁、深層水泥攪拌樁、沉井、真空預(yù)壓、換填法以及預(yù)制混凝土管樁。該工程地基的特點(diǎn)是處理的深度大、處理范圍廣、離城區(qū)和堤防近，除此之外，文件還規(guī)定在永久工程中，制止使用水泥攪拌樁以及粉噴樁，作為型水利工程，本工程的地基適宜采用沉井、真空預(yù)壓、換填法、深

6、層水泥攪拌樁。從工期上考慮，兼顧該工程的重要性以及對(duì)周邊環(huán)境的影響力，同時(shí)應(yīng)用于該工程的管樁必須具備以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：質(zhì)量優(yōu)良、工效快、本錢低廉，綜合以上，應(yīng)選用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁處理地基。1.4建筑和水利工程地基設(shè)計(jì)探析1.4.1建筑和水利工程地基受力分析對(duì)于中低層建筑工程來說，通常根底四周地勢(shì)都較為平坦，即使大樓前后有一定的高度差，其值也不大，也不會(huì)承受較大的程度土壓力，建筑物根底的周圍被地下水包圍，由于地下水的水壓均勻，不存在水頭差，承受的只有浮托力作用，而沒有浸透壓力。因此中低層建筑承受的程度荷載不大，根底設(shè)施所承受的大局部是豎向荷載。而進(jìn)展高層建筑根底設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的更多，除了程度荷載，

7、包括風(fēng)向、地震等，還要考慮垂直荷載。通常，大中型的水利工程都是建立在水文地質(zhì)條件比擬復(fù)雜的地基上，水利工程的建筑作用多樣，常見的有阻擋水流、引排水、防止洪水災(zāi)害、發(fā)電、農(nóng)田灌溉、排除洪澇災(zāi)害等，四面環(huán)水或者面水背坡是水工建筑常見的建筑特點(diǎn)，因此水工建筑承受較大的程度荷載，包括水壓力、土壓力以及地震等。設(shè)計(jì)建筑根底時(shí)，需要對(duì)地基防滑以及抗?jié)B進(jìn)展驗(yàn)算，以維持其程度穩(wěn)定，另外還要進(jìn)展縱向驗(yàn)算，保證縱向的穩(wěn)定。建筑工程管樁根底計(jì)算模型設(shè)計(jì)中低層建筑管樁根底時(shí)，重點(diǎn)考慮的是縱向的垂直荷載，設(shè)計(jì)該類管樁時(shí)，管樁的頂部大局部都固定在建筑物底板中，而且樁通常比擬長，可以視其為剛性樁，選擇用計(jì)算普通鋼筋混凝土預(yù)

8、制樁的形式計(jì)算。 工建筑物管樁根底計(jì)算形式利用復(fù)合地基的計(jì)算模型計(jì)算管樁根底已經(jīng)建好或者正在建造過程中的管樁通常長度較小，無需接樁，樁的質(zhì)量沒有問題，同時(shí)，管樁的頂部無需鑲嵌在建筑物的底板中，以處理復(fù)合地基的方式處理管樁，同時(shí)地基底部的摩擦力來承受程度作用力。利用深層水泥攪拌樁復(fù)合地基的計(jì)算模型進(jìn)展計(jì)算。確定管樁置換率、單樁的最大承載力，除此之外，還要留心樁間土折減系數(shù)，經(jīng)歷值是0.30.7。管樁單樁承載力計(jì)算采用計(jì)算預(yù)制鋼筋混凝土沉樁的方法計(jì)算管樁單樁的承載力。在計(jì)算管樁的單樁的最大承載力時(shí)，要注意的是，比擬短的管樁的柱底空心構(gòu)造對(duì)單樁的承載力會(huì)有一定的影響，在計(jì)算時(shí)需要考慮進(jìn)去，因此在計(jì)算

9、承載力時(shí)需要扣除管樁空心截面。而進(jìn)展長樁承載力計(jì)算時(shí)，可以忽略柱底空心構(gòu)造的影響。另外，決定管樁長度的因素除了地基最大承載力以外，還有基底的沉降量和沉降差，需喲啊綜合考慮這些因素確定適宜的管樁長度。管樁頂褥墊層的設(shè)置為將基底的應(yīng)力擴(kuò)散，需要在管樁的頂端與底板之間增設(shè)一層褥墊，還要使管樁和土層共同受力。為了減少滲漏，褥墊層由水泥土構(gòu)成，通過試驗(yàn)確定水泥的摻量以及褥墊層的厚度，根據(jù)經(jīng)歷，褥墊層的厚度在20cm30cm之間，水泥摻量的比例在8%10%之間，壓實(shí)度為0.9。水泥土褥墊層具有一定的強(qiáng)度和剛度，對(duì)管樁和土層起到協(xié)調(diào)作用，使管樁和土層能共同受力。另外，根據(jù)筆者的經(jīng)歷，管樁頂部1.5m范圍內(nèi)需

10、要灌實(shí)并以褥墊層包裹住，可以使管樁頂端承受一局部程度剪切力，防止褥墊層與軟土層錯(cuò)位。2管樁施工要點(diǎn)在砂土層施工時(shí)，利用錘擊定樁，作業(yè)的同時(shí)需要注意防止管樁施工基地排水不良導(dǎo)致持力層發(fā)生松動(dòng)，從而表層砂土在振動(dòng)的作用下發(fā)生鏤花，使得管樁的單樁承受力降低，在進(jìn)展短樁施工時(shí)尤其要注意這個(gè)問題?；拥墓ぷ髅娴某休d面需要能承受住樁機(jī)的運(yùn)行和施工，假設(shè)達(dá)不到要求，需要鋪設(shè)一層鋼板或者砂石，重型運(yùn)樁機(jī)不能直接進(jìn)入工地。需要詳細(xì)勘察施工周圍建筑物構(gòu)造以及管線分布后才能進(jìn)展沉樁作業(yè)，提早采取適當(dāng)?shù)拇胧┓乐乖趬簶蹲鳂I(yè)的間隙有超空隙水壓形成以及樁側(cè)上浮，結(jié)果出現(xiàn)樁位發(fā)生偏向，并對(duì)周邊建筑物或者管線造成破壞。在壓樁區(qū)

11、四周開挖減震溝，同時(shí)利用管井排除溝內(nèi)的浸透水，降低空隙水壓防止樁偏位，以防止壓樁作業(yè)對(duì)周邊構(gòu)造造成擾動(dòng)，減震溝與壓樁區(qū)域的間隔 要大于5m。進(jìn)展群樁施工時(shí)，既要保證質(zhì)量，也要加快進(jìn)度，同時(shí)還要防止施工的過程破壞周邊的建筑物，在打樁前需要選擇適宜的壓樁速度，采用適宜的壓樁順序，選擇的標(biāo)準(zhǔn)一般有：樁的密集程度，裝的規(guī)格，樁的長度以及樁是否可以方便的挪動(dòng)等。當(dāng)樁比擬密集時(shí)，采用對(duì)稱方式進(jìn)展打樁；當(dāng)樁密度不大時(shí)，可采用雙向打樁或者單向打樁等。管樁的檢測(cè)?？紤]到水利工程復(fù)雜多變的地質(zhì)條件，并且管樁在水利工程中的應(yīng)用也比擬少見，因此在進(jìn)展工程作業(yè)之前，需要對(duì)單樁進(jìn)展靜載實(shí)驗(yàn)，以確定樁的最大承載力。一般檢測(cè)數(shù)目不少于3根，不少于總數(shù)量的1%。3結(jié)論及體會(huì)對(duì)楚州控制工程閘站以及翼墻的使用期沉降檢測(cè)，一系列指標(biāo)都符合要求。進(jìn)展運(yùn)河防洪控制楚州控制工程地基設(shè)計(jì)時(shí)，巧妙的將建筑