试议预应力高强度预应力管桩运用及学士
最后更新时间：2024-02-08
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论文导读：用静压方式施工管桩基础以免造成噪声污染。其缺点是静压设备庞大。由于场地周边环12下一页
摘要：高强度预应力管桩在工程施工中具有无可比拟的优点，本文通过对预应力管桩的应用分析，对预应力管桩的优缺点进行初步探讨。
关键词：预应力管桩基础沉桩承载力
引言
随着国内基本建设的发展，地基基础工程日益显得重要，各种建筑都需要有一个坚固的基础，同时又希望造价比较经济。一幢房屋建筑，基础造价要占到工程总造价的 1/8，甚至到 1/5，这对业主来说是不容忽视的投资。
桩是目前国内应用较为广泛的一种基础形式，特别在软土地区桩基工程几乎与高层建筑紧密联系在一起。现在应用较为广泛的桩基有人工挖孔桩、沉管灌注桩、预制方桩、高强度预应力管桩。特别是高强度预应力管桩随着制作及施工工艺的改进应用越来越广泛。
高强度预应力管桩的特点
1）、管桩工地机械化施工程度高，现场整洁，避免了钻孔灌注桩工地泥浆满地流的脏污情况，也避免了人工挖孔桩工地到处抽水和堆土运土的源于：论文书写格式www.7ctime.com
忙乱景象，并且管桩工地可以24小时连续施工。
2）、管桩施工速度快。一台打桩机每台班至少可打 7-8 根桩，可完成 2000kN 以上承载力的桩基工程。由于缩短了建设工期，创造了时间效益，进而降低了工程造价。
3）、施工中由于压桩引起的应力较小，且桩身在施工过程当中不会出现拉应力，桩头一般都完好无损，复压较为容易。
4）、单桩承载力高。由于挤压作用，管桩承载力要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。
5）、对持力层起伏变化大的地质条件适应性强。因为管桩桩节长短不一，通常 4-16m 一节，搭配灵活，接长方便，在施工现场可随时根据地质条件的变化调整接桩长度，节省了用桩量。
6）、运输吊装方便，接桩快捷。管桩节长一般在 13m 以内，桩身又有预压应力，起吊时用特制的吊钩勾住管桩的两端就可方便起吊。
高强度预应力管桩与一般的预制方桩的区别。
一般的预制方桩制作工艺比较简单，技术要求也较低。它的单桩坚向承载力设计值一般只有 400KN~800KN，其抗弯、抗裂等各方面性能较低，适用于低层建筑物基础。而目前的高强度预应力管桩的制作工艺日渐先进，基本上都是机械化、自动化。水泥、砂、石、水、外加剂等的配制都是采用微电脑控制。这样就保证了各种材料配合比的一致性。从钢筋笼制作、安装、混凝土搅拌、入模、张拉预应力、离心成型、静停一级养护、高压蒸汽养护及检验入库都有严格的电脑监控以达到高强度的工艺要求。市场上管桩的管径大小类型有:300mm、400mm、500mm、550mm、600mm。根据桩身的抗裂弯矩及极限弯矩从小到大分为 A、AB、B、C 型，它的竖向承载力设计值根据桩径的大小不同可达500KN~3400KN。随着桩径的增大，制作及施工工艺的改进，管桩最高竖向承载力设计值还有进一步提高的空间。
高强度预应力管桩对基础的要求
高强度预应力管桩基础的施工工艺简单、经济成本低、施工速度快、安全可靠、适应性比较广。管桩基础最适用的地质条件为：上层土为松弱土层，向下逐渐过渡到较密实的土层，最后才到强风化层和中风化层，且从软土层到强风层的深度有10m 以上。不适用的地质条件为：石灰岩地区；地下有较大溶洞的地区；地下埋有较多的孤石、地基岩面较陡的地区。另外，上软下硬的地基也不宜用于高强度预应力管桩基础。如上层是淤泥或其它高灵敏土，下层土层突变到强风化层、中风化层或微风化层，没有中间过渡层，或者中间过渡层很薄。此种地质，如用预应力管桩，桩尖最多只能进入强风化层 0.5m~1.0m 左右，(静压桩会进入岩层浅一点，锤击桩则会深一点)，从而管桩的承载力几乎全部由桩端部分承受，并且桩身的摩阻力很小，可以忽略，造成桩身极不稳定，很容易受软土的扰动而摆动，出现桩上部摆动，但桩尖固定，进而造成桩身断裂。另外，管桩的入土深度也是控制管桩基础稳定性的重要因素。管桩的入土净深度必须达到一定长度，一般不应小于 6m，根据以往经验，桩长为 12m以上较为合理。
高强度预应力管桩基础的沉桩方法
目前高强度预应力管桩基础普遍应用的沉桩方法有两种：其一，静压法。静压桩的优点是噪声小，桩身不易破坏，适用于市区内施工，现在市区里明文规定只准用静压方式施工管桩基础以免造成噪声污染。其缺点是静压设备庞大。由于场地周边环论文导读：数估算。根据以往的经验，计算高强度预应力管桩的单桩竖向承载力时，根据静载试验得出来的值往往比其它测试方法得出的值要高，一般高出10％～20％左右。这是由其它测试方法的经验系数的取值决定的。而现场静载试验比较直接、直观，更能准确地反映将来桩基正常使用期间的受力情况。为了更能准确地确定管桩的单桩竖向承载力，更好
境的限制，往往靠场地边的桩难以施工，或难以施压到设计承载力。其二，锤击法。锤击桩的优点是锤击设备相对静压设备较小，移动方便，能够锤击边桩，锤击法施工的管桩入岩较深，易穿透一般较薄的夹层，承载力较高。它的缺点是噪声大，对周边建筑影响大，桩身在桩锤的冲击下容易破坏。锤击法一般用于居民稀少的市郊及某些不能静压的边桩施工。
高强度预应力管桩的承载力计算
其计算方法一般有以下几种：第一，根据地质勘探资料及土的物理指标与承载力参数之间的经验关系进行计算。第二，根据单桥、双桥探头静力触探资料确定。第三，根据标准贯入确定。第四，根据现场静荷载试验确定。一级建筑的桩基应用现场静荷载试验，并结合静力触探，标准贯入等原位测试方法综合确定。二级建筑的桩基应根据静力触探，标准贯入，经验参数等计算，并参照地质条件相同的试桩资料综合确定。当缺乏可参照的试桩资料或地质条件复杂时，应由现场静荷载试验确定。对于建筑的桩基，如无原位测试资料，可利用承载力经验参数估算。
根据以往的经验，计算高强度预应力管桩的单桩竖向承载力时，根据静载试验得出来的值往往比其它测试方法得出的值要高，一般高出 10％～20％左右。这是由其它测试方法的经验系数的取值决定的。而现场静载试验比较直接、直观，更能准确地反映将来桩基正常使用期间的受力情况。为了更能准确地确定管桩的单桩竖向承载力，更好地控制成本，目前已有很多建设单位采用现场静载荷试验的方法来确定竖向单桩竖向承载力设计值。另外，采用现场静载荷试验确定单桩竖向极限承载力标准值时，在同一条件下的试桩数量不小于总桩数的1％，且不应小于3根，工程总桩数50根以内时不应小于2根。根据高强度预应力管桩基础与其它桩基的比较，在均能适用的情况下，采用高强度预应力管桩较为经济合理。
结束语
高强度预应力管桩以其独特的优点在工程中应用越来越广泛。虽然其在工程设计及应用中已积累了较多的经验，但仍需要我们在以后的工程设计和实践中不断探索，不断改进，以求发挥其更高的应用价值。
参考文献
郑俊杰，聂重军，彭宏.预应力混凝土管桩研究与应用进展[J].平顶山工学院学报，2004（4）.
金舜，匡红杰，周杰.我国预应力混凝土管桩的发展近况和方向[J].混凝土和水泥制品，2004.[3]陈天丰.静压预应力混凝土管桩施工质量控制和常见问题的处理[J].福建建筑，2006（2）.
[4] 建筑地基基础工程施工质量验收规范.(GB5020
摘要：高强度预应力管桩在工程施工中具有无可比拟的优点，本文通过对预应力管桩的应用分析，对预应力管桩的优缺点进行初步探讨。
关键词：预应力管桩基础沉桩承载力
引言
随着国内基本建设的发展，地基基础工程日益显得重要，各种建筑都需要有一个坚固的基础，同时又希望造价比较经济。一幢房屋建筑，基础造价要占到工程总造价的 1/8，甚至到 1/5，这对业主来说是不容忽视的投资。
桩是目前国内应用较为广泛的一种基础形式，特别在软土地区桩基工程几乎与高层建筑紧密联系在一起。现在应用较为广泛的桩基有人工挖孔桩、沉管灌注桩、预制方桩、高强度预应力管桩。特别是高强度预应力管桩随着制作及施工工艺的改进应用越来越广泛。
高强度预应力管桩的特点
1）、管桩工地机械化施工程度高，现场整洁，避免了钻孔灌注桩工地泥浆满地流的脏污情况，也避免了人工挖孔桩工地到处抽水和堆土运土的源于：论文书写格式www.7ctime.com
忙乱景象，并且管桩工地可以24小时连续施工。
2）、管桩施工速度快。一台打桩机每台班至少可打 7-8 根桩，可完成 2000kN 以上承载力的桩基工程。由于缩短了建设工期，创造了时间效益，进而降低了工程造价。
3）、施工中由于压桩引起的应力较小，且桩身在施工过程当中不会出现拉应力，桩头一般都完好无损，复压较为容易。
4）、单桩承载力高。由于挤压作用，管桩承载力要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。
5）、对持力层起伏变化大的地质条件适应性强。因为管桩桩节长短不一，通常 4-16m 一节，搭配灵活，接长方便，在施工现场可随时根据地质条件的变化调整接桩长度，节省了用桩量。
6）、运输吊装方便，接桩快捷。管桩节长一般在 13m 以内，桩身又有预压应力，起吊时用特制的吊钩勾住管桩的两端就可方便起吊。
高强度预应力管桩与一般的预制方桩的区别。
一般的预制方桩制作工艺比较简单，技术要求也较低。它的单桩坚向承载力设计值一般只有 400KN~800KN，其抗弯、抗裂等各方面性能较低，适用于低层建筑物基础。而目前的高强度预应力管桩的制作工艺日渐先进，基本上都是机械化、自动化。水泥、砂、石、水、外加剂等的配制都是采用微电脑控制。这样就保证了各种材料配合比的一致性。从钢筋笼制作、安装、混凝土搅拌、入模、张拉预应力、离心成型、静停一级养护、高压蒸汽养护及检验入库都有严格的电脑监控以达到高强度的工艺要求。市场上管桩的管径大小类型有:300mm、400mm、500mm、550mm、600mm。根据桩身的抗裂弯矩及极限弯矩从小到大分为 A、AB、B、C 型，它的竖向承载力设计值根据桩径的大小不同可达500KN~3400KN。随着桩径的增大，制作及施工工艺的改进，管桩最高竖向承载力设计值还有进一步提高的空间。
高强度预应力管桩对基础的要求
高强度预应力管桩基础的施工工艺简单、经济成本低、施工速度快、安全可靠、适应性比较广。管桩基础最适用的地质条件为：上层土为松弱土层，向下逐渐过渡到较密实的土层，最后才到强风化层和中风化层，且从软土层到强风层的深度有10m 以上。不适用的地质条件为：石灰岩地区；地下有较大溶洞的地区；地下埋有较多的孤石、地基岩面较陡的地区。另外，上软下硬的地基也不宜用于高强度预应力管桩基础。如上层是淤泥或其它高灵敏土，下层土层突变到强风化层、中风化层或微风化层，没有中间过渡层，或者中间过渡层很薄。此种地质，如用预应力管桩，桩尖最多只能进入强风化层 0.5m~1.0m 左右，(静压桩会进入岩层浅一点，锤击桩则会深一点)，从而管桩的承载力几乎全部由桩端部分承受，并且桩身的摩阻力很小，可以忽略，造成桩身极不稳定，很容易受软土的扰动而摆动，出现桩上部摆动，但桩尖固定，进而造成桩身断裂。另外，管桩的入土深度也是控制管桩基础稳定性的重要因素。管桩的入土净深度必须达到一定长度，一般不应小于 6m，根据以往经验，桩长为 12m以上较为合理。
高强度预应力管桩基础的沉桩方法
目前高强度预应力管桩基础普遍应用的沉桩方法有两种：其一，静压法。静压桩的优点是噪声小，桩身不易破坏，适用于市区内施工，现在市区里明文规定只准用静压方式施工管桩基础以免造成噪声污染。其缺点是静压设备庞大。由于场地周边环论文导读：数估算。根据以往的经验，计算高强度预应力管桩的单桩竖向承载力时，根据静载试验得出来的值往往比其它测试方法得出的值要高，一般高出10％～20％左右。这是由其它测试方法的经验系数的取值决定的。而现场静载试验比较直接、直观，更能准确地反映将来桩基正常使用期间的受力情况。为了更能准确地确定管桩的单桩竖向承载力，更好
境的限制，往往靠场地边的桩难以施工，或难以施压到设计承载力。其二，锤击法。锤击桩的优点是锤击设备相对静压设备较小，移动方便，能够锤击边桩，锤击法施工的管桩入岩较深，易穿透一般较薄的夹层，承载力较高。它的缺点是噪声大，对周边建筑影响大，桩身在桩锤的冲击下容易破坏。锤击法一般用于居民稀少的市郊及某些不能静压的边桩施工。
高强度预应力管桩的承载力计算
其计算方法一般有以下几种：第一，根据地质勘探资料及土的物理指标与承载力参数之间的经验关系进行计算。第二，根据单桥、双桥探头静力触探资料确定。第三，根据标准贯入确定。第四，根据现场静荷载试验确定。一级建筑的桩基应用现场静荷载试验，并结合静力触探，标准贯入等原位测试方法综合确定。二级建筑的桩基应根据静力触探，标准贯入，经验参数等计算，并参照地质条件相同的试桩资料综合确定。当缺乏可参照的试桩资料或地质条件复杂时，应由现场静荷载试验确定。对于建筑的桩基，如无原位测试资料，可利用承载力经验参数估算。
根据以往的经验，计算高强度预应力管桩的单桩竖向承载力时，根据静载试验得出来的值往往比其它测试方法得出的值要高，一般高出 10％～20％左右。这是由其它测试方法的经验系数的取值决定的。而现场静载试验比较直接、直观，更能准确地反映将来桩基正常使用期间的受力情况。为了更能准确地确定管桩的单桩竖向承载力，更好地控制成本，目前已有很多建设单位采用现场静载荷试验的方法来确定竖向单桩竖向承载力设计值。另外，采用现场静载荷试验确定单桩竖向极限承载力标准值时，在同一条件下的试桩数量不小于总桩数的1％，且不应小于3根，工程总桩数50根以内时不应小于2根。根据高强度预应力管桩基础与其它桩基的比较，在均能适用的情况下，采用高强度预应力管桩较为经济合理。
结束语
高强度预应力管桩以其独特的优点在工程中应用越来越广泛。虽然其在工程设计及应用中已积累了较多的经验，但仍需要我们在以后的工程设计和实践中不断探索，不断改进，以求发挥其更高的应用价值。
参考文献
郑俊杰，聂重军，彭宏.预应力混凝土管桩研究与应用进展[J].平顶山工学院学报，2004（4）.
金舜，匡红杰，周杰.我国预应力混凝土管桩的发展近况和方向[J].混凝土和水泥制品，2004.[3]陈天丰.静压预应力混凝土管桩施工质量控制和常见问题的处理[J].福建建筑，2006（2）.
[4] 建筑地基基础工程施工质量验收规范.(GB5020