馬加驍 張明義② 王永洪②
(①青島理工大學土木工程學院,青島266033,中國)
(②山東省高等學校藍色經濟區工程建設與安全協同創新中心,青島266033,中國)
預應力高強度混凝土管樁(Prestressed High Strength Concrete Pipe Pile,簡稱PHC管樁)采用鋼筋先張預應力、樁身高速離心成型工藝,經高溫高壓蒸汽養護而成的中空鋼筋混凝土管樁。PHC管樁具有成樁效率高、樁長控制靈活、豎向承載力高、造價經濟、應用范圍廣等諸多優點,在工民建、市政、橋隧、港口等工程領域中備受青睞(Coyle et al.,1966;Bueland,1973;Fleming,1992;張明義,2004)。
自1884年,Hennegue采用混凝土研制成樁,混凝土樁基首次出現。1906年,德國工程師在混凝土樁中埋入箍筋,提高了混凝土樁的承載能力。1915年,W.R.Hume將離心技術運用到混凝土樁制作工藝中,使混凝土更加密實,進一步提高了樁的承載能力。隨后,日本在1934年用離心法研制出環形混凝土樁,并于1962年首次將預應力工藝應用于環形混凝土樁,經過多次工藝改進和技術創新,至20世紀60年代末,成功研制出PHC管樁。與國外相比,我國混凝土管樁行業起步較晚,在20世紀40年代、60年代成功研制出鋼筋混凝土離心管樁、預應力混凝土管樁,于80年代末引進了日本PHC管樁的生產工藝。隨著我國基礎設施建設的加速,PHC管樁行業快速發展,生產工藝也逐漸改善。如今,PHC管樁已被廣泛應用于各工程領域中。
為進一步提升PHC管樁的承載性能、優化設計參數、提高經濟效益,需對PHC管樁的樁身受力情況進行更為深入的研究。但是,測試過程中存在傳感器安裝困難、存活率低、樁身破壞大、數據精確性低等難點,且與樁身的受力情況、制作工藝、沉樁方式、管 壁 結 構 等 因 素 有 關 (Nicolaa et al.,1999;……