1、预应力管桩的优点及其局限性

 

　　1.1优点

 

　　1.1.1设计选用范围广

 

　　根据预应力管桩市场供应情况，目前预应力管桩规格较多，一般管桩生产厂家均可生产直径300—600mm的管桩，甚至有些管桩生产厂家还可生产直径800—1000mm的大径管桩，多种规格的预应力管桩既适用于一般的多层建筑，也适用于50层以下的高层建筑；而且在同一建筑基础中，还可以根据设计单桩承载力的大小采用不同桩径，既容易解决上部结构荷载分布不均时的设计布桩问题，又可充分发挥每根单桩的最大承载力，使整体建筑物桩基沉降均匀，真正做到既科学、合理，又经济、安全

 

　　1.1.2单桩承载力造价便宜

 

　　衡量桩基的经济效益，以每米造价或以单方混凝土造价作对比是不科学的，应用单位承载力的造价作对比。虽然预应力管桩每米造价比沉管灌注桩造价贵，但单桩承载力高，比对结果每吨承载力造价还是比沉管灌注桩便宜。虽然预应力管桩单方混凝土造价比人工挖孔桩和钻孔桩造价高，但持力层比人工挖孔桩和钻孔灌注桩浅，所以每吨承载力的造价在正常情况下还是比人工挖孔桩和钻孔桩便宜。在一般情况下，预应力管桩的单位承载力造价在诸多桩型中是较便宜的一种。

 

　　1.2局限性

 

　　1.2.1用柴油锤施打管桩时，震动剧烈，噪音大，挤土量大，会造成一定的环境污染和影响。然而，采用静压法施工，就无震动，无噪音，但挤土作用仍然存在。

 

　　1.2.2打桩时送桩深度受限制，在深基坑开挖后截去余桩较多，但用静压法施工，送桩深度可以加大，余桩就较少。

 

 

　　预应力管桩桩型的选择：若持力层埋深较深．管桩以侧阻力为主。属摩擦桩或端承摩擦桩，一般选用PTC桩，长径比不宜大于80。当持力层埋深较浅，端承载力较大时。相应要求桩身强度较大，管桩宜采用PHC桩或PC桩，以避免沉桩时最后将桩打碎，此时若中间层松软，则管桩的受力状态类似于柱，其长径比控制应更为严格，最佳长径比区问以30～6O为宜；由于有效预压应力的建立，打桩时桩身混凝土一般不会出现横向裂缝，设计人员在选用管桩桩型时，对于一般的建筑工程，当桩承受的水平力较小采用A类即可，无需人为过分拔高。

 

 

　　预应力管桩在我国得到了广泛的应用，其体现在民用建筑上。我们民用建筑的桩基础，常用的一般为先张法工艺制作的预应力高强混凝土管桩（即PHC桩）和预应力混凝土管桩（即PC桩）两种，此两两种预应力管桩均适用于非抗震和抗震烈度6至7度的地区。预应力高强混凝土管桩一般桩径有300mm、400mm、500mm、600mm、800mm、1000mm，预应力混凝土管桩一般桩径有300mm、400mm、500mm、550mm、600mm，均是薄壁预应力管桩。在预应力管桩的施工过程中，对于每节管桩都要在管桩表面距端头1.0米左右的地方标识生产厂家、产牌、生产日期、外径、壁厚、长度型号等出厂标记。预应力管桩的接头，过去个别厂家的产品均采用法兰盘螺栓联结，现在在施工中几乎全部采用端头板电焊联结法。预应力管桩的沉桩方法有多种，在我国国内民用建筑施工的主要方法包括锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻孔法及中掘法等，而采用静压法居多。由于柴油机锤打沉桩时震动剧烈且噪音大，为适应市区施工需要，近几年来我国各地开发应用了大吨位的静力压桩机施压预应力管桩的工艺，从而大大推动了预应力管桩在我国城市民用建筑的应用和发展。

 

 

　　预应力混凝土管桩的施工方法主要有锤击法、静压法、引孔打（压）法等。选择何种施工方法要根据场地条件周边环境、场地大小、地质情况)来决定。我国常用的管桩施工法未锤击法和静压法，两种不同施工法的管桩基础其设计方法也不同，下面就锤击法施工做一简要阐述：

 

　　4.1场地整理

 

　　根据现场的实地踏勘情况，进场后首先应进行施工场地的整理工作，主要包括地面表层的清理及平整，为管桩到场后的吊装堆放及桩机进场后的就位作好充分的准备，场地平整及清理采用人工配合机械作业。

 

　　4.2测量放线

 

　　根据桩的设计位置及测量控制网的布设，绘制出桩位图、及测量放样资料，按照国家测量规范，在实地放出桩中心点，便在桩位中心点地面上打入一支Φ6长约30cm的钢筋，使其露出地面5～8cm，再在其上扎一条红布条，作为样桩。在计划打桩的几个桩位上，用白灰在样桩附近的地面上画上一个圆形与样桩重合、大小为桩径，以方便插桩对中，确保桩位的正确。

 

　　4.3桩架就位

 

　　底桩就位前，按照设计图纸，应在桩身上画出以米为单位的长度标记，并按从下到上的顺序标明桩的长度，以便观察桩的入土深度及记录每米沉桩锤击数。一般用多点吊将管桩吊直，先将桩头部分插入桩锤下面的桩帽内，再用人工扶住管桩下端将桩尖在白灰圈内就位。底桩就位后对中和调直这道工序对成桩质量起关键作用。“调直”，一是要使桩身垂直；二是要使桩身、桩帽、桩锤的中心线重合。并按规范要求底桩起吊就位插入地面时桩身的垂直度偏差不大于0.5%，否则不得开锤。测量管桩桩身包括打桩架导杆的垂直度，可用两台经纬仪在离打桩机15m以外成正交方向进行观察，也可以在正交方向上设置两根吊砣垂线进行观察校正，每台打桩机应配备一把长条水准尺，可随时量测桩身的垂直度。

 

　　4.4插桩并检查

 

　　管桩施工前应再次逐根检查，即检查混凝土桩有无严重质量问题，对管桩两端应清理干净，施焊面上有油漆杂物污染时，应清刷干净。桩压入过程中修正桩的角度非常困难，因此就位时应正确安放。第一节管桩插入地下时，必须保持位置及方向正确。开始要轻压，认真检查，若有偏差应及时纠正，必要时要拔出重压。桩的垂直度安排专人采用两台经纬仪进行监控，经纬仪应设置在不受打桩影响处，且大约互成90°的方向上，并经常加以整平，监测导架保持垂直，通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。

 

　　4.5锤击沉桩

 

　　首先打底桩时要加倍小心，同时要采取一些必要的技术安全措施，以防止表层土过于松软而造成整节桩一下子没在软土中，整个柴油锤落到地面甚至嵌入表土中，威胁人身安全，影响施工质量。其次要强调在锤击过程中，桩锤、桩帽、和桩身的中心线应重合，力戒偏打。沉桩较难下沉时，要检查桩架导杆有无倾斜偏心，桩身是否垂直，每根桩宜连续完成，以免难以继续下压。

 

　　4.6接桩

 

　　接桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面1―1.2m时，即可进行焊接接桩。接桩时，上节桩找正方向后，对称点焊4―6点加以固定，管桩焊接施工应由有经验的且的有专业焊工证焊工按照技术规程的要求认真进行，焊缝要均匀饱满，焊接后要等待规范规定的凉却时间后才能继续施工，以免焊缝处入土急冷后使接头处冷脆影响使用寿命，如果设计有防锈要求，焊缝还须做防锈处理。

 

　　4.7收锤

 

　　当桩尖被打入设计持力层一定深度时，施工人员便要考虑终止锤击的问题。过早停打，桩的承载能力可能达不到设计要求；过迟收锤，桩身、桩头可能会破坏。在停锤之前，施工人员一般需要获得桩身最后十击贯入度及最后1m沉桩锤击数等各种沉桩信息，如果符合事先确定的停打控制条件，即可收锤停打。收桩后要求进行多次的复压，以消除桩端土体回弹对桩极限承载力的削弱，且每次复压持续时间不少于1分钟，确保桩的承载力达到设计要求。

 

　　预应力管桩作为一种相对成熟的工程产品，在国内的诸多工程中已得到了广泛的应用。随着工程技术人员施工经验的累积，预应力管桩将在未来的工程应用中扮演更为重要的角色。一方面严格落实现有技术规范、措施和有关经验，另一方面在工程实践中不断改进提高其技术应用水平，就可以很好地控制预应力管桩的施工技术和质量，更好的在建筑工程中得到更为广阔的应用。