PHC管樁的優勢及工程實例淺析

朱官祺

(大連大商嘉華金海岸有限公司，遼寧，大連，116021)

PHC管樁的優勢及工程實例淺析

朱官祺

(大連大商嘉華金海岸有限公司，遼寧，大連，116021)

本文介紹了管樁與靜壓管樁施工的優缺點，結合鞍山新瑪特工程的基礎選型，分析了管樁的經濟性、實用性與安全性。

PHC管樁；靜壓樁機；靜壓管樁施工

一、管樁與靜壓管樁施工

PHC管樁即高強預應力管樁是一種采用預應力工藝、經離心成型、常壓或高壓蒸汽養護工藝，在工廠標準化、規模化生產制造的預應力中空圓筒體細長混凝土預制件。主要由樁身、端頭板和鋼套箍等組成，其混凝土強度等級不低于C80。常見管樁直徑：300mm，400mm，500mm，600mm。

靜壓管樁施工是由液壓靜力壓樁機本身自重與樁機上的配重產生的向下作用力，將管樁壓入土層中的一種沉樁施工工藝。管樁在壓入過程中對周圍土體進行擠壓，使地基土側向應力增加，導致土的密實度增加，提高了單樁豎向承載力。通常適用于高、中壓縮性粘土層或砂含量較低的軟粘土地層，對砂層也具有一定的穿透能力。

靜壓管樁施工在20世紀90年代在南方沿海城市得到應用，隨著科技的發展，管樁生產工藝的提高和壓樁設備的推新，以及管樁環保、節能、造價低、成樁速度快的優勢，使得管樁在全國得到推廣。鞍山地區地質條件以粘土為主，近些年來管樁在當地也得到廣泛應用。

二、靜壓管樁的優缺點

1、優點

（1）靜壓管樁施工具有無污染、無噪聲、無震動、成樁質量高、壓樁速度快等顯著特點。由于靜壓管樁施工低噪與無污染，故在市區內可以24小時連續施工，與其它成孔樁相比，提高了施工速度，減少了分項工程施工工期，從而降低施工成本與工程造價。

（2）先張法預應力管樁施工工藝不同于其它“先成孔后成樁”的施工工藝，管樁基礎造價比人工挖孔、機械成孔灌注樁等基礎造價成本降低顯著。而且管樁采用工廠化生產，與機械成孔樁相比成樁質量更有保證。

（3）靜壓樁施工具有施工安全、現場整潔、文明施工程度高的特點。

2、缺點

（1）擠土影響。可能引起淺層土體產生隆起、裂縫，深層土體產生橫向擠出現象，并會對周圍地下管網、路面、建筑物造成影響。

（2）樁機重量大。樁機作業重量大，地下水位較高的粘質土場地易發生陷機，甚至對已壓完樁會產生擠壓，影響壓樁質量。

（3）適于軟土地基，不適于貫穿厚度大于2m的中密以上的砂土夾層或進入中密以上的砂土持力層。

三、工程實例

1、項目概況

鞍山新瑪特商業廣場項目，位于鞍山市鐵西區，地下一層，建筑高度97m，地上最高31層，局部26層，基礎形式為樁基礎（摩擦樁）。采用山河智能ZYJ680壓樁機。工程地質條件概況見下表：

土類別 分布情況 厚度(m) 壓縮性①雜填土 普遍分布 0.5～3.2 －②粉質粘土 普遍分布 0.2～8.0 中壓縮性②-1中砂 僅22#、23#號孔見該層 0.6～2.0 －②-2粉質粘土 局部分布 0.7～3.6 中壓縮性③粉質粘土 普遍分布 1.2～8.1 中壓縮性④粉質粘土 普遍分布 最大15.0 中壓縮性⑤粘土 普遍分布 最大34.0 中壓縮性

2、高層樁基礎方案分析比較

（1）若按旋挖鉆孔灌注樁計算，選用樁徑Φ1000mm樁，樁長35m，需要224根樁，按1000元/m3，造價約為633萬元。

（2）若采用預應力混凝土管樁，選用PHC-AB500(100)-35型管樁，需要單樁承載力2000KN，610根樁（樁長暫按35m計算，實際按試樁結果確定），造價約為468萬元。

（3）在理想條件下，根據實際施工經驗：機械成孔樁至少需要 30天完成；2臺壓樁機需要15天完成樁機工程。

通過經濟比較，靜壓管樁基礎比機械成孔樁基礎節省造價約 165萬元；從施工工期比較，管樁施工更能夠減少施工工期。決定樁型選用預應力管樁作為樁基礎。

3、試樁及樁長、終壓值的確定

（1）試樁試驗

按照設計及規范要求，試樁數量為總樁數的 1%，確定試樁數量為 7根。

單樁豎向靜荷載試驗Q～S對比

以上結果，除2-3樁外，單樁均未達到承載力極限狀態，根據靜載試驗Q～S曲線，結合試驗終載和樁沉降量，取單樁極限承載力為4400KN；取終載的1/2為單樁承載力特征值，即Ra＝2200kN，結果偏于安全。

（2）單樁承載力驗算

規范 勘察報告Ra 樁長孔號 42 43 44 42 43 44 5# 2691 2754 2819 2511 2575 2629 27# 2697 2761 2826 2545 2592 2651 33# 2561 2625 2689 2443 2502 2561

根據計算對比，單樁承載力特征值在 2443～2826kN，上部基坑部位樁側摩阻力特征值取200KN。

(3)結論

根據試樁結果，單樁承載力特征值可取 2200kN。試樁有效樁長為35.0m，36.0m，37.0m。綜合考慮得出結論：按工程樁有效樁長為35.0m，則單樁承載力特征值為 2000KN。取終壓力為：Q＝1.5Ra＝3000KN。壓樁時控制終壓值≥3000KN。

四、結語

隨著鞍山新瑪特商業廣場項目的順利入住，驗證了管樁與管樁施工在粘土地區充分優勢，既降低了工程成本又減少了工程工期，可謂成功之舉。

TU297

1674-3954（2011）03-0416-01