预应力混凝土管桩在工程应用中若干问题的探讨.doc

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1、预应力混凝土管桩在工程应用中若干问题的探讨预应力混凝土管桩在我国建筑工程中开始应用是在上世纪80年代末,到今天有近20年的历史,在这段时间内预应力混凝土管桩设计理论有很大的发展,施工方面也积累了较多经验,混凝土预应力管桩基础在建筑工程中的应用也越来越广泛,据有关单位统计：在广东省范围预应力管桩在桩基基础中的已达到60％左右，而且这个比例还在不断的升高。预应力管桩应用之所以如此广泛，有其自身突出的优点：首先，预应力管桩单桩承载力高，与传统的预制桩相比，相同截面的管桩单桩承载力要高出数倍。其次，管桩的施工工艺简单，主要有锤击和静压两种，两种施工工艺适用性

2、都较强，特别是静压工艺更是在近期发展迅速，在城市市区有逐步取代锤击工艺的趋势。最后，预应力管桩施工速度快、工期短、检测方法简便，有较好的经济效果，从而受到建设、施工、设计各方的青睐。随着管桩基础的广泛应用，在工程设计和施工中的一些问题也日益显现，本文将对这些问题进行探讨，希望能抛砖引玉，引起更多专业人员的关注，深入研究，为预应力管桩的应用提供帮助。一.预应力管桩的承载力取值预应力管桩的承载力取值近年来有不断升高的趋势，一方面是因为管桩生产工艺不断改进，管桩质量越来越有保证；另一方面随着它的广泛应用，设计、施工经验越来越丰富，对它的高承载力越来越有信心

3、。总的来说，现阶段管桩的承载力取值处在一个较高的水平，但是就各设计单位个体来说，取值水平相差却较大。拿400和500直径桩来作比较，类似地质，95mm壁厚400管桩取值最低的为特征值1000KN，最高的为特征值1500KN，125mm壁厚500管桩取值最低的为特征值1800KN，最高的为特征值2500KN，为什么会出现如此大的差别，其原因是预应力管桩规范中计算管桩承载力的计算公式在工程设计中运用效果不是太理想，计算结果偏低，又无法做到每个工程都事先做静载试验来确定单桩承载力，现行的办法只能通过以往类似工程的试验数据和规范给出的计算公式综合考虑来确定，

4、这样的方法难免造成各单位取值的较大差异。笔者认为现阶段多数设计单位以管桩桩身承载力为依据，考虑场地具体地质情况来确定单桩承载力的方法比较合理。总的原则是：地质条件好，桩入土深度大取值大，但也不宜太高，有些单位的取值接近管桩的桩身承载力，笔者认为不妥，因为管桩自身在生产、养护过程中往往存在一些缺陷，如桩身微裂缝，桩内壁浮浆过厚、桩身微弯曲等，在入土的过程中桩身受到锤击、抱压等因素影响进一步降低了桩身承载力；对于单桩和两桩承台下的桩，往往存在一定的弯矩，使管桩并不是轴心受压，限制了桩身承载力的发挥。地质条件复杂，桩长偏短（小于10米）取小值。对于端承摩擦

5、型桩基来说，当桩端力层为遇水软化岩层时，应特别注意管桩街头和桩尖的质量、如不能保证不渗水，建议取低值（笔者曾经在佛山一工程中遇到桩端力层软化、管桩承载力降低的实例），另外当持力层岩面倾斜坡度大较大，也宜取低值，否则不管是锤击成桩还是静压成桩，管桩破损率都会很高。一.预应力管桩的施工工艺控制预应力管桩通常采用锤击和静压两种成桩工艺，两种工艺各有自身的优势，锤击工艺因为施工设备简单、轻便，受场地条件限制较小、施工费用较低等优点，早期受到各方欢迎，被普遍应用；静压工艺则因为施工噪音小、终止压力与桩承载力直观、易于控制、最终入土桩相对较短等优点得到越来越广泛

6、的应用。但是两种工艺有各有缺点：锤击工艺噪音大、施工误差大、静压工艺则受到场地限制较大、穿越砂层能力较弱。因此在选择施工工艺时，应充分考虑场地地质条件、所处地理位置、当地施工水平等因素。对锤击桩而言，最重要的是合理选用锤重和确定收锤标准。选锤的原则是重锤低击，因为选用重锤可以减少锤击次数，降低锤击应力对桩身的不利影响，根据广东地区的工程经验，打ø300的桩宜用D25~D35锤，打ø400的桩宜用D35~D50锤，打ø500、550的桩宜用D50~D62锤，打ø600的桩宜用D62~D80锤。收锤标准通常是指管桩施工时最后三阵贯入度或最后一米的锤击数。

7、《预应力管桩基础技术规程》规定：管桩基础的收锤标准控制指标宜通过打试桩确定。但是实际工程中，有的没有试打桩又没有足够的经验和依据，通常会提高收锤标准，这种做法看似提高了管桩的安全度，实际却给给管桩留下了疲劳破损的隐患，往往还会造成不必要的浪费。根据广东地区的经验，按管桩规范规定的贯入度要求收锤，完全可以保证管桩的承载力要求。穿越摩擦层较厚（超过20米）的管桩收锤标准宜适当放松，在深圳地区，类似的管桩基础最后贯入度控制在50～80已被多家设计单位采用，最后检验的结果均能满足设计的要求。静压桩应用的经验也表明：设计承载力相同的管桩，采用静压工艺时，入土长

8、度往往比采用锤击工艺时短，这也从另一方面证明了规范规定的贯入度在一定条件下可以适当放松。在深圳地区有一个典型