前言：在工程建设中预应力混凝土管桩和灌注桩都有着比较广泛的应用。它们各具特点，且适用条件也不尽相同。所以如何在保证工程质量与资金的同时，科学合理的选择桩型就显得非常重要。在本文中，笔者着重的对两者的使用条件、优缺点、承载特性进行了详细比对分析。以求更好的为以后两者在工程中运用做出有效的价值参考。

 

　　一、预应力混凝土管桩与钻孔灌注桩

 

　　预应力混凝土管桩是通过现场预应力理性成型后，在置于摄氏一千八百度、十个大气压的蒸汽中养护制成的一类空心圆筒混凝土预制构件。它又被称为PHC管桩。它的分类主要从施工工艺、混凝土强度等级、壁厚来分，以此为先、后张法预应力管桩、预应力混凝土管桩、预应力高强混凝土管桩、薄管管桩等。直接在工程所设计的桩位上开孔，然后将钢筋笼加入孔内注入混凝土形成的构件叫做灌注桩，灌注桩通常为圆形截面，在工程施工中的应用比较常见，一般有人工挖孔、钻孔、嵌岩、干作业成孔、泥浆护壁成孔等形式的灌注桩型。

 

　　二、工程地质适用条件对比分析

 

　　在沉桩施工时，预应力混凝土管桩主要采用静压和锤击两种方法。两种方法的选择都是具有一定的适用性，但是面对特殊地质构造的工程时，预应力混凝土管桩则是显得有些力不从心。就已有的工程研究与运用可以发现。在软土层、砂土层、粘土层以及以风化岩基层的地质条件下，预应力混凝土管桩非常有实用性。但是，一旦有孤石、无法清除的障碍物、基岩、岩溶发育层、不宜作为持力层的坚硬夹层、密实碎土石等淤泥松软土层地质条件时，预应力混凝土管桩则不能发挥其主要特性，这种情况其被使用容易造成工程事故。而这种情况下可以采用灌注桩。在特殊地质环境下，人工灌注桩效果最为突出，以下是其使用的特殊地质条件的分类：

 

　　1、表面柔软以及土层较厚的土层、土层有暗流、深坑等特殊地质条件不宜作为基础持力层；有液化土层的场地；山区、坡地土层覆盖参差不齐的土层变化梯度大的土层以及可能引起地表不均匀沉降和滑坡的场地。

 

　　2、竖向承载要求比较高的，容易因为过量荷载发生变形和地表不均匀沉降的场地

 

　　3、对地基沉降与沉降速率有严格要求的场地。

 

　　三、优、缺点对比分析

 

　　PHC管桩的来源主要是通过工厂严格制造工序制得的，有非常高的质量保障。其主要优点有单桩承载力非常高、设计范围比较广泛易于广泛选用、施工速度快、施工效率高、施工工期短且经济造价低，而成品桩质量有保证。桩身有非常高的抗打性能、穿透性能也比较好，在施工时，现场比较文明、干净整洁、方便监理等。其在工业民用建筑工程、港口工程以及现代道路桥梁建设工程中有着广泛的运用。

 

　　与PHC管桩相比，灌注桩的主要优点有：

 

　　1、与PHC管柱相比其单桩承载能力虽然要稍显逊色，但是其可以进行单桩分布，且单桩分布距离大，群桩效应非常小。

 

　　2、有非常强的环境适应性，它可以在各种各样的复杂地层环境中穿插使用，在较为坚实的持力层或基岩压桩后，可以明显的观察施工过程中地层的变化情况，从而有利于根据实际施工问题进行及时处理。

 

　　3、灌注桩的施工设备简单、轻便、施工效率非常高且可以同时进行施工。利用简单的施工设备可以施工具有较大承载力的桩。同时在施工过程中，没有噪声、振动、浓烟影响且不会造成地面隆起或者侧移，不会对周边环境造成污染且不会破换已有的建筑物、道路以及地下设施。

 

　　4、灌注桩的经济效益比较好，人工挖孔灌注桩造价要低于预制桩，同时钢筋的配筋率也非常低。

 

　　5、灌注桩有非常好的抗震性，在承载巨大的竖向荷载的同时，还能承载较大的水平荷载，所以在能够被当做抗滑桩与支护桩在坡地抗滑与建筑物基坑开挖中使用，而且还能在基坑开挖后做为地下承重墙的永久性结构。

 

　　管桩在实际应用中也存在不足与缺点，主要有：管桩生产和施工设备都需要相当的资金投入；在进行锤击法施工时会产生剧烈的振动，而且有噪声产生，而在采用静压法施工时，施工设备比较笨重，不利于设备的进出场；管桩施工时会产生巨大的挤土效应；管桩送桩的深度有一定的局限性；在不利的地质条件下，管桩不能被使用。灌注桩的不足之处则是：在灌注桩的施工现场作业太多，使得桩的质量受到影响，从而导致桩的质量不稳定。常常会发生缩颈、断桩、桩身局部夹泥等质量事故；无法有效的控制桩底沉渣问题。

 

　　四、承载特性对比分析

 

　　在预应力管桩沉桩时会出现排土效应，同时还会产生一定的挤土作用。与沉灌注桩相比，挤土效应在预应力混凝土管桩施工中反应比较弱，它不能很好的提高地基的承载能力。在排土效应发生的同时混凝土管桩沉桩过程还会伴随土塞效应，从而发生“土塞”正是由于这种效应，管桩的荷载传递规律与承载机理比沉灌注桩要更为复杂。桩土会在外界荷载的作用下产生差异性沉降，同时管桩外侧摩阻力由上至下释放出来。而管内摩阻力则只能在荷载传递至桩端反射沉降后，由下往上逐渐释放。管内土塞与管桩在较小的荷载作用下会发生共同下沉，且土塞对管桩内壁不会有摩阻力作用发生。当土塞底部有较大反作用力时，土塞则会发生向上位移从而出现沉降差，内侧摩阻力才能逐步被释放。土塞的整体摩阻力在一般情况下是不可能被发挥出来的。

 

　　由于沉灌注桩的一般直径比较大，所以在沉桩过程中，桩的周围土环境会发生挤土作用，从而干扰其重塑行为，增加侧向压应力。挤土作用在不同的土体中效果是不一样的。由于水平方向挤压的强烈作用，在非饱和土地基中，土气会被挤出来，从而减小内部空隙，使土体密实度增加提高桩的侧摩阻力，疏松的土体粘粒含量比较低，挤密效果会更好。对于渗透系数低的饱和粘性土地基来说，空隙间的水会随着侧向挤压的发生而即使排除，土体的瞬时固结压缩变形难以有效发生，所以会使土体产生高于孔隙水的压力，在压力超过一定极限值后，地基土体会发生横向位移和竖向隆起变形从而导致地基土结构的破坏。

 

　　五、承载力增长机制对比分析

 

　　地基承载能力在预应力管桩与灌注桩施工完成后会得到一定的改观。以沉管灌注桩为例，土体的固结时效在施工过程中会由于超孔隙水压的释放使桩侧土体发生固结，那么土的有效应力和密实度就会增加从而提高其承载能力。同时，桩周围的土层强度会随着施工扰动的发生而降低，施工结束后，桩周围的土层会由于触变恢复作用而提高其承载力。

 

　　钻孔灌注桩在施工过程中是不会发生挤土效应的，所以它也不会产生超孔隙水压。而且土层的扰动面积比较小。所以地基承载力在经过处理后其沉降幅度会变得很小。桩施工过程中会扰动土体的触变恢复作用，从而让钻孔灌注桩周围土层的强度与承载力的变化。

 

　　挤土作用在预应力混凝土管桩在沉桩过程中表现的比较弱，在施工后要比沉管灌注桩小的多。而地基承载能力的变化效应，预应力混凝土管桩与沉管灌注桩基本原理相同，承载能力的提高也基本和钻孔灌注桩相同。

 

　　结语：

 

　　通过本文详细的对预应力混凝土管桩与钻孔灌注桩的工程特性做出了具体比较分析，希望广大读者可以通过本文的阅读，能够在实际工程运用中得到一些参考和指导。

 

　　参考文献：

 

　　[1]GB50204-2002，混凝土结构工程施工质量验收规范(2011年版)[S].

 

　　[2]王绍民.我国模板发展战略问题的研究与思考[J].建筑技术，2011(08).

 

　　[3]张思峰，周健，贾敏才，等．深基坑施工的现场监测及其时空效应分析［J］建筑结构，2007，37(6)：53－55