混凝土预制管桩在水利工程的应用

混凝土预制管桩在水利工程的应用

季宗军

 中国葛洲坝集团国际工程有限公司 湖北 宜昌 443000

摘要：混凝土预制管桩是一种广泛应用于各种施工过程中的预应力管桩，并已经取得了较好的应用效果。与常规的管桩相比，混凝土预制管桩在工艺要求和养护要求上都有着特殊的需求，在使用过程中，如果不能按照规定的要求进行工程施工，就会导致混凝土预制管桩的质量出现问题，这对于整个工程的总体质量都是非常不利的。所以，要想保证水利工程施工的质量，就必须弄清楚混凝土预制管桩的应用方法和要点，使其在水利工程中得到高质量地应用。

关键词；混凝土预制管桩；水利工程；施工要点；应用分析

引言：混凝土预制管桩是由桩体、桩头和桩帽三个部分构成的，它是一种由混凝土浇筑而成的预制构件，与常规的钻孔管桩施工方法相比，这种施工方法不仅操作简便，而且机械化程度更高，施工速度更快，能够在很大程度上节省工程施工费用，因此受到了广泛的欢迎。对此，本篇文章主要通过对混凝土预制管桩的施工技术要求进行分析，以期能够为同类水利工程的施工建设提供有益的参考。

1.水利工程中混凝土管桩的施工技术要求

1.1准备工作

在水利工程施工中采用高强度的混凝土预制管桩前，必须首先对其进行合理的配置和组合，以保证其在应用过程中的施工质量。高强度的混凝土预制管桩施工前的准备工作是：首先，为了避免管桩存在缺损的情况，可以采用静压试验来对其进行检验工作，但是当地基的承载力比较低时，就需要采用锤击法来代替静压试验的方法；其次，在安装设备时，应该选用履带锤，并在安装之前对其进行相应的检测工作，确保其能够在真实的建设环境下得到合理的应用；再次，桩基的堆放安置要稳固，要对桩基进行经常性的检测，若有一处出现了问题就需要立即进行替换；最后，在进行施工之前，要对管桩的两侧以及桩身进行全面的检测，确保上方没有任何杂物。另外，在挑选施工设备时，不仅要对设备的种类进行挑选，而且对于设备的型号也要予以重视，比如一些设备本身较重，但是地基承载力不够，因此其在长期的运行过程中就有可能会产生一些问题，在相关的标准中，就需要保障设备的质量不得高于高强度混凝土预制管桩最大承载力的1.2-1.5倍[1]。

1.2施工中期

在前期的准备工作已经结束并且没有任何差错的情况下，就可以进行中期的施工工作，在这一环节要特别注意，在管桩就位以后，要对管桩进行定位，然后对管桩基础进行整平，在这种情况下，可以采用夹持腔将管桩与起吊装置相连，然后将管桩吊起，在其达到适当的高度后，要停顿一段时间，以避免管桩的晃动，待管桩稳定后，检查它与实际的桩位是否保持垂直的关系，如果是垂直的关系，则可以进行下一阶段的施工。其次，在管桩垂直的情况下，进行沉桩工作，将管桩置于2.5米左右的高度，然后对上节桩和底桩的位置进行调节，使他们也保持垂直的状态，然后再采用焊接的方法来进行连接，这个过程要一直持续到所有的桩基完工，并且在每一根管桩施工结束后，它的最终压力都要达到设计的标准。另外，在全部的桩基完成施工建设后，还应该将多余的桩体削掉。在以上的工作结束后，还要设置终压值，进行复压操作[2]。

①设置终压值即每个管桩的终端压力都应该符合设计规定，因此要正确地判定管桩的质量。首先，要设置终端压力。在确定终端压力值时，一般都是采用管桩长度为终端压力设置的基准，该方法适合于管桩基础长度大于21米时。另外，对于其他长度的情况，终压值的设置也会发生改变，比如，如果管桩长度在14米到21米的范围内，则要根据管桩设计参数中的最大荷载情况，用终端压力进行比较，最后压力的设置不能少于1分钟，重复3次；在长度不足14米的情况下，要根据最终的压力进行比较，然后再进行反复的试验测试。对于8米以下的管桩，其最终压力值的设置与14米的管桩相同，只是要增加循环的次数。

②复压操作从最终压力值的设置中可以了解到，在水利工程施工中，高强度混凝土预制管桩的桩长在14米以下时，是要进行复压操作的，因此，接下来就针对这一环节，对施工中的复压操作进行详细的说明。在复压过程中，必须先松开夹持腔，然后再对管桩进行压力设定。此外，重复操作的次数通常是2—3次，若重复操作的管桩长度较短，则可以适当地加大重复操作管桩的数量，并且每次重复操作在进行时都不能被打断，在全部的重复操作结束以后，还需要检查一下管桩目前的承载力，如果达到了管桩压力的设定标准，就证明其复压操作正常，否则就需要对其进行重新试验。

1.3施工后期

①沉桩法是对高强度混凝土预制管桩的施工成果加以修正，其能够有效地改善水利工程的施工质量，因而在实际的工程施工中占有十分重要的地位。在进行沉桩施工之前，必须确定桩基目前的情况，若发现有倾斜、桩头偏移、弯曲、开裂等现象，就不能继续进行沉桩，必须通过人工操作的方法进行施工。然后，在管桩基础情况合格之后，要对桩基进行清扫，清除掉多余的杂物，然后才能进行沉桩工作，在进行正式沉桩施工时，要使用相关的建设设备对桩身的垂直度进行检测，一旦发现垂直度发生偏差，就要立即进行修正，并且在沉桩施工时，要着重控制沉桩的速度。另外，要对施工中存在的钻孔进行适时的回填处理

[3]。

②上节桩与底桩部分的连接部分，要先检查是否对齐，若桩体基本对准，则可以将上节桩的下部置于底桩的上方，并利用引导环保证两者的精确对齐，然后通过焊接的方式进行接桩处理，在这个过程中要清理桩体对接部分，不能有灰尘和杂质，当有焊接工作人员同步进行桩口焊接时，则要采取对称的点焊方式，焊接的层数至少要有2层，在这个时候，接桩的工作就差不多结束了。另外，在接桩结束以后，要对焊缝上的焊渣进行及时的清理，并且对焊接后的管桩进行保护，在这个过程中，要尽量避免人为因素的介入，更不能采用冷水进行冷却，以免造成接头部分的脆化。

2.常见问题及解决建议

2.1断桩问题

造成这一问题的成因有三个方面：第一，在水利工程施工时桩锤下落距离过大、用力较猛，造成断桩或桩头掉落的情况；第二，由于桩基自身的质量原因，造成了桩体结构的变形，在进行打桩时，由于打桩锤的敲击，对桩身产生了很大的影响，从而加快了对桩体的破坏速度；第三，是水利工程勘察资料不足，桩基选址不合理，桩基在施工过程中因遇到硬岩而出现断桩的现象。对于断裂桩，推荐采取“小范围捶打”的方法，尽量选用较重的桩锤，以减小在捶打时对桩体造成的损伤。在对已有桩基损坏的情况下，应对新的桩基进行替换，并对其进行综合勘察，选用适当的施工方法，对周围的硬质障碍物进行清除，以防止发生断桩的问题。

2.2桩体倾斜问题

在水利工程施工中，桩体倾斜和偏位的情况也很常见，尤其是在地质情况较为复杂，桩头遇到坚硬岩石和土层时，高强度的锤击就很容易导致桩头偏移和桩体倾斜。这是因为打桩机械的稳定程度不足，使桩体与地面之间不能保持垂直，从而使得桩体与桩头、桩锤不能在一条直线上。针对桩体倾斜的情况，可以在水利工程施工之前采用机械打孔的方法，对桩体的不稳定问题进行解决。针对硬质夹层的地质条件，可以采用钻孔法在坚硬的土层中进行人工打桩，然后进行桩基施工，以保证一次完成。一旦桩体出现偏移现象，必须立即停工，由设计人员对设计方案进行勘察，并对其进行合理处理。

总结语：尽管混凝土预制管桩的施工会受到施工现场土层地质、桩体自身、施工机械等诸多因素的限制，但是只要在水利工程施工建设中注意前期调查分析、科学设计，就可以解决各类施工问题。因此，采用混凝土预制管桩既能有效地提高工程施工进度，又能降低施工成本，提升水利工程的总体施工质量。

参考文献：

[1]崔德标.浅析混凝土预制管桩在水利工程中的应用[J].中华建设,2022,(11):107-108.

[2]陶述平.混凝土管桩在水利工程中的应用探讨[J].安徽建筑,2019,26(12):205-206+238.

[3]刘思.预应力混凝土管桩在某水利工程的应用[J].江西建材,2018,(04):129-130.