預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工中的幾個(gè)問(wèn)題

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，建筑技術(shù)的不斷提高，高層建筑越來(lái)越多的出現(xiàn)在城鄉(xiāng)建筑中。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，也隨之被廣泛的應(yīng)用于建筑物基礎(chǔ)中。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有樁身強(qiáng)度高（C60～C80），沉樁能力強(qiáng)，單樁承載力高，施工周期短，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，隨之而來(lái)的卻是管樁在施工中存在的各種問(wèn)題不斷凸顯出來(lái)，這就給技術(shù)和施工人員帶來(lái)許多研究的課題。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；混凝土；管樁施工

1 中國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁現(xiàn)狀

1.1 管樁在我國(guó)發(fā)展簡(jiǎn)史：

我國(guó)從40年代開始研制離心混凝土管樁（RC）；60年代開始研制并應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（PRC）；90年代開始大量應(yīng)用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（PHC）。1984年廣東省構(gòu)件公司、廣東省基礎(chǔ)公司和廣東省建筑科學(xué)研究所合作，研制成功新型接樁形式的PC管樁， 將以往法蘭接口樁接頭連接改為焊接連接。1987年交通部第三航務(wù)工程局從日本全套引進(jìn)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁生產(chǎn)線， 主要規(guī)格為D = 600～1 000 mm。1987～1994年， 國(guó)家建材局蘇州混凝土水泥制品研究院和廣東番禺市橋豐水泥制品有限公司在有關(guān)科研院所的合作下， 通過(guò)對(duì)引進(jìn)管樁生產(chǎn)線的消化吸收， 自主開發(fā)了國(guó)產(chǎn)化的PHC管樁生產(chǎn)線。

1.2 我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁現(xiàn)狀

我國(guó)是全球生產(chǎn)應(yīng)用管樁最多的國(guó)家，年產(chǎn)量達(dá)3億米、年應(yīng)用量近2.6億米；產(chǎn)值可達(dá)350億元，形成產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值到達(dá)700億元，在 我國(guó)水泥混凝土制品行業(yè)總產(chǎn)值中占有比較大的份額。由于我國(guó)幅員遼闊，各地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)差異性大，因此，規(guī)格型號(hào)也是全球最多的。90年代初期，管樁主要是應(yīng)用在沿海及沿江流域：廣東省、浙江省、江蘇省及上海等大城市應(yīng)用比較廣泛，主要用于公路、橋梁、碼頭建設(shè)和工業(yè) 廠房、電廠的基礎(chǔ)。

1.3 國(guó)外預(yù)應(yīng)力混凝土管樁現(xiàn)狀

在國(guó)外，混凝土樁已有近百年的歷史。混凝土管樁約有60年的歷史。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁約有40年的歷史。預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁約有20年的歷史。

1925年日本引進(jìn)了這種技術(shù)用于鋼筋混凝土管樁。1934年開始制造離心混凝土管樁。1962年開發(fā)了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。1970年日本開發(fā)了離心預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁。

美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)1961年成立第543屆專業(yè)委員會(huì)。1973年提出混凝土樁的設(shè)計(jì)、制造和安裝規(guī)程。美國(guó)主要生產(chǎn)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土方樁和外方內(nèi)圓的空心樁，在高速公路工程上曾采用世界上最長(zhǎng)達(dá)到88米得樁。

2 預(yù)應(yīng)力管樁的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 預(yù)應(yīng)力管樁的優(yōu)點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力管樁不僅具有和普通管樁一樣的優(yōu)點(diǎn)，而且由于其自身的特點(diǎn)同時(shí)具備一些其他管樁所不具備的優(yōu)點(diǎn)。

2.1.1 預(yù)應(yīng)力管樁樁身混凝土強(qiáng)度高，有的高達(dá)80MPA，并可打入密實(shí)的沙層及強(qiáng)風(fēng)化層。樁尖進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層或密實(shí)的沙層后，經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈的擠壓，樁尖附近的強(qiáng)風(fēng)化層或密實(shí)的沙層已不是原始狀態(tài)，樁端承載力可比原狀提高80%---100%，所以管樁承載力設(shè)計(jì)值要比同樣直徑的沉管灌注樁或鉆孔灌注樁高。

2.1.2 設(shè)計(jì)選用范圍廣

管樁規(guī)格多，一般的廠家均可生產(chǎn)直徑300—600的管樁，個(gè)別還可生產(chǎn)直徑800—1000的管樁；單樁承載力從600KN-4500KN，及適用于多層建筑，也適用于50層以下的高層建筑，而且在同一建筑基礎(chǔ)中，還可以根據(jù)樁荷載的大小采用不同直徑的管樁，既容易解決設(shè)計(jì)布樁問(wèn)題，也可充分發(fā)揮每根樁的最大承載力，并使樁基沉降均勻

2.1.3 對(duì)持力層起伏變化較大的地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)

因?yàn)楣軜稑豆?jié)長(zhǎng)短不一，常用10—12米一節(jié)，也有15-16米一節(jié)，也有4-5米，6-7米的短節(jié)，搭配靈活，節(jié)長(zhǎng)方便，在施工現(xiàn)場(chǎng)可隨時(shí)根據(jù)地質(zhì)條件的變化調(diào)整節(jié)樁長(zhǎng)度，節(jié)省用樁量，不會(huì)像普通的預(yù)制混凝土方樁那樣容易出現(xiàn)樁長(zhǎng)不足或余樁林立的現(xiàn)象。

2.1.4 單樁承載力造價(jià)便宜

衡量樁基的經(jīng)濟(jì)效益，以每米造價(jià)或以單方混凝土造價(jià)作對(duì)比都是不科學(xué)的，應(yīng)用單位承載力的造價(jià)作對(duì)比，雖然管樁每米造價(jià)比沉管灌注樁造價(jià)貴，但單樁承載力高。結(jié)果每噸承載力造價(jià)還是比沉管灌注樁便宜。雖然管樁單方混凝土造價(jià)比人工挖孔樁和鉆孔樁造價(jià)高，但持力層比人工挖孔樁和鉆孔灌注樁淺，所以每噸承載力的造價(jià)在正常情況下還是比人工挖孔樁和鉆孔樁便宜。在一般情況下，預(yù)應(yīng)力管樁的單位承載力造價(jià)在諸多樁型中是較便宜的一種。

2.1.5 運(yùn)輸?shù)跹b方便 接樁快捷

管樁節(jié)長(zhǎng)一般在13米以內(nèi)，樁身又有預(yù)應(yīng)力，起吊是用特制的吊鉤勾住管樁的兩端就可以方便的吊起來(lái)。接樁采用電焊法若采用兩個(gè)電焊工一起工作直徑500的管樁，一個(gè)接頭約20分鐘左右就可以焊好。成樁長(zhǎng)度不受施工機(jī)械的限制 。由于管樁搭配靈活，成樁長(zhǎng)度可長(zhǎng)可短，不像沉管灌注樁受機(jī)械的限制，也不像人工挖孔樁那樣，成樁長(zhǎng)度受地質(zhì)條件的限制。

2.2 預(yù)應(yīng)力管樁的缺點(diǎn)及局限性

用柴油錘施打管樁時(shí)，震動(dòng)激烈，噪音大，擠土量大，會(huì)造成一定的環(huán)境污染。然而采用靜壓法施工，就無(wú)振動(dòng)無(wú)噪音，但擠土作用仍然存在。

打樁時(shí)送樁深度受限制，在深基坑開挖后截去余樁較多，但用靜壓法施工送樁深度可以加大，余樁就較少，在上軟下硬 軟硬突變的地質(zhì)條件下，不宜采用錘擊法施工

3 預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用

3.1 適用范圍

（1）適用于抗震設(shè)防烈度小于或等于9度得地區(qū)。（2）適用于基巖埋藏深，強(qiáng)風(fēng)化巖或風(fēng)化殘積土層的地基條件。（3）可用于錘擊法。中振法，鉆孔植樁法，靜壓施工方法。特別是靜壓施工方法由于震動(dòng)小，噪音低，適用于市區(qū)施工。

3.2不宜或慎用管樁的地質(zhì)條件

（1）孤石及地下障礙物多的地基，不宜選用（2）有堅(jiān)硬的夾層又不能作為持力層時(shí)，不宜選用（3）從軟土層直接進(jìn)入中風(fēng)化或微風(fēng)化基巖的地基，應(yīng)慎用。

5 結(jié)束語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有強(qiáng)度高、施工方便、造價(jià)低等諸多優(yōu)點(diǎn)，近兩年來(lái)在建筑行業(yè)已大面積推廣使用，最高已用到地下一層地上三十二層的高層建筑物。南方使用這種施工技術(shù)較早，施工經(jīng)驗(yàn)比較成熟。我們應(yīng)該多多借鑒成熟經(jīng)驗(yàn)，保證預(yù)應(yīng)力管樁施工質(zhì)量。本文結(jié)合工程實(shí)例論述了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在建筑工程應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)，并探討了管樁施工中的沉樁工藝和施工控制參數(shù)兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。作為一種相對(duì)成熟的工程產(chǎn)品，管樁已得到了廣泛的應(yīng)用，但其應(yīng)用仍有一定的局限性。筆者認(rèn)為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的發(fā)展方向是大直徑和改良拼接工藝，相信預(yù)應(yīng)力混凝土管樁今后必將在建筑工程中得到更為廣闊的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ]徐至鈞，李智宇. 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工[M ]. 機(jī)械工業(yè)出版社， 2005.

[ 2 ]03SG409. 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁圖集[M ].

作者簡(jiǎn)介：郭偉宏，身份證號(hào)碼：411327198002254515endprint