高強度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工工藝

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁預(yù)應(yīng)力混凝土管樁預(yù)應(yīng)力管樁的國內(nèi)外發(fā)展

在國外，混凝土樁已有近百年歷史?；炷凉軜都s有60年歷史。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁約有40多年歷史。預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁亦有20多年歷史。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁由于具有良好的技術(shù)性能和顯著的經(jīng)濟效益等優(yōu)點，越來越被重視，應(yīng)用范圍越來越廣。一、國外的發(fā)展

1920年澳大利亞發(fā)明了離心法制作混凝土制品。1925年日本引進了這種技術(shù)用于鋼筋混凝土管樁。1934年開始制造離心混凝土管樁(RC管樁)。1962年開發(fā)了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PC管樁)。1970年日本開發(fā)了離心預(yù)應(yīng)力高強度混凝土管樁(PHC管樁)。日本混凝土管樁發(fā)展很快。據(jù)統(tǒng)計，日本從1952年的5萬噸(約14萬m3)發(fā)展到1972年年產(chǎn)738萬噸(約1970萬m3)，1990年年產(chǎn)達810萬噸(約2160萬m3)。同時于1968年制訂了國家標(biāo)準(zhǔn)JISA5335、5336，1982年又制訂了國家標(biāo)準(zhǔn)JISA5337，10年后于1993年又修訂了國家標(biāo)準(zhǔn)JISA5337-93。目前在日本PHC管樁已占混凝土樁的90%以上，生產(chǎn)的管徑達Φ20mm．離心混凝土強度達C100。美國混凝土學(xué)會(ACI)1961年就成立了第543專業(yè)委員會。1973年又提出了混凝土樁的設(shè)計、制造和安裝規(guī)程。美國主要生產(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了世界上最長的達88m的這種樁。德國生產(chǎn)離心成型的混凝土管樁。Zublin公司生產(chǎn)的管樁可達750mm×50m、850mmx42m錐形管樁可達1300mm/1000mm×20m。Centricon公司生產(chǎn)的管樁可以達到1200mm×36m。意大利生產(chǎn)的管樁在港口碼頭上得到廣泛應(yīng)用，其最大管徑達1800mm，最長樁達37m。荷蘭曾在橋梁工程中使用直徑達4m的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。東南亞地區(qū)如馬來西亞亦在近年發(fā)展了PHC管樁，其生產(chǎn)的管樁最大管徑達1200mm．長度最長達46m。二、國內(nèi)的發(fā)展1944年我國開始生產(chǎn)RC管樁。20世紀(jì)60年代研制PC管樁。1969年開始批量生產(chǎn)。70年代研制后張法預(yù)應(yīng)力懸滾離心混凝土管樁(雷蒙特樁)。80年代以來，我國開始研制PHC管樁。1992年我國制定國家標(biāo)準(zhǔn)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》(GB13476-1992)。1984年廣東省開始研制和應(yīng)用。1987年上海交通部第三航務(wù)工程局混凝土預(yù)制品廠從日本引進了PHC管樁的制造技術(shù)和2I3適用范圍設(shè)備，開始用于碼頭等水上工程。同一年廣東省有的廠家參照英國BS標(biāo)準(zhǔn)和日本JIS標(biāo)準(zhǔn)，主要生產(chǎn)設(shè)備從國外引進，軟件以國內(nèi)為主開發(fā)了PHC管樁。近十五年來我國管樁行業(yè)的發(fā)展，無論產(chǎn)品品種還是產(chǎn)量都達到了世界前列，成績顯著。目前國內(nèi)已經(jīng)有很多具有相當(dāng)實力的公司在進行管樁的研究與制造。例如云南中技管樁有限公司擁有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的離心法預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁及與其配套使用的空心增效樁尖已經(jīng)在工程中大量使用。預(yù)應(yīng)力管樁的優(yōu)缺點

預(yù)應(yīng)力管樁不僅具有和普通管樁一樣的優(yōu)點，而且由于其自身特點同時具備一些其他管樁所不具備的優(yōu)點。一、預(yù)應(yīng)力管樁的優(yōu)點單樁承載力高預(yù)應(yīng)力管樁樁身混凝土強度高，有的高達80MPa，并可打入密實的砂層及強風(fēng)化層，樁尖進入強風(fēng)化層或密實砂層后，經(jīng)過強烈的擠壓，樁尖附近的強風(fēng)化層或密實砂層已不是原始狀態(tài)，樁端承載力可比原狀提高80-100％，所以管樁承載力設(shè)計值要比同樣直徑的沉管灌注樁或鉆孔灌注樁高，如Φ100-500管樁，最高設(shè)計承載力用到2700kN，相當(dāng)于Φ600和Φ700的鉆(沖)孔灌注樁。設(shè)計選用范圍廣管樁規(guī)格多，一般的廠家均可生產(chǎn)Φ300-Φ600管樁，個別還可生產(chǎn)Φ800及Φ1000管樁；單樁承載力從600kN到4500kN，既適用于多層建筑，也適用于50層以下的高層建筑，而且在同一建筑物基礎(chǔ)中，還可以根據(jù)柱荷載的大小采用不同直徑的管樁，既容易解決設(shè)計布樁問題，也可充分發(fā)揮每根樁的最大承載力，并使樁基沉降均勻。對持力層起伏變化較大的地質(zhì)條件適應(yīng)性強因為管樁樁節(jié)長短不一，常用10-12m一節(jié)，也有15-16m一節(jié)，也有4-5m、6-7m的短節(jié)，搭配靈活，節(jié)長方便，在施工現(xiàn)場可隨時根據(jù)地質(zhì)條件的變化調(diào)整節(jié)樁長度，節(jié)省用樁量，不會象普通的預(yù)制混凝土方樁那樣容易出現(xiàn)樁長不足或者余樁林立的現(xiàn)象。單樁承載力造價便宜衡量樁基的經(jīng)濟效益，以每米造價或以單方混凝土造價作對比都是不科學(xué)的，應(yīng)用單位承載力(每噸或每KN)的造價作對比。雖然管樁每米造價比沉管灌注樁貴，但單樁承載力高，結(jié)果每噸承載力造價還是比沉管灌注樁便宜；雖然管樁單方混凝土造價比人工挖孔樁和鉆孔樁高，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在正常情況下還是比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在諸多樁型中是較便宜的一種。運輸?shù)跹b方便，接樁快捷管樁節(jié)長一般在13m以內(nèi)，樁身又有預(yù)應(yīng)力，起吊時用特制的吊鉤勾住管樁的兩端就可以方便地吊起來。接樁采用電焊法，若采用兩個電焊工一起工作，Φ500的管樁，一個接頭約20分鐘左右就可以焊好。成樁長度不受施工機械的限制由于管樁搭配靈活，成樁長度可長可短，不象沉管灌注樁受施工機械的限制，也不象人工挖孔樁那樣，成樁長度受地質(zhì)條件限制。施工速度快，工效高，工期短管樁施工速度快，工期短。主要表現(xiàn)在以下三個方面：

a)施工前期準(zhǔn)備時間短，PHC樁從生產(chǎn)到使用的最短時間只需3-4天；

b)施工速度快，一棟2-3萬m2建筑面積的高層建筑，一個月左右便可沉完樁；

c)檢測時間短，2-3個星期便可測試檢查完畢。二、框預(yù)應(yīng)拴力管斗樁的鋤缺點繡及局斤限性預(yù)應(yīng)興力管介樁與岔普通言管樁棵具有謊相同講的缺吉點用柴炊油錘曾施打燥管樁處時，鍬震動算劇烈到，噪瞎音大廚，擠牲土量蠢大，琴會造圾成一轉(zhuǎn)定的稼環(huán)境蟻污染偵和影嘴響。御然而燒，采稅用靜蕉壓法垮施工脾，就柔無震行動，麻無噪飄音，攜但擠度土作距用仍雕然存尤在。打樁棕時送快樁深霉度受臥限制傳，在黃深基任坑開裁挖后仔截去服余樁歡較多癢，但掛用靜犁壓法膜施工炮，送日樁深哈度可源以加觀大，落余樁鍛就較兔少。有些幕地質(zhì)漠條件釘，如暗以石矩灰?guī)r吩作持陡力層留、在“上軟圾下硬都、軟臟硬突盯變”的地起質(zhì)條佳件下磨，不論宜采妥用錘詳擊法毛施工喜。預(yù)應(yīng)須力管慎樁的每應(yīng)用適用腥于抗森震設(shè)雹防烈為度小針于或插等于9度的組地區(qū)休。適宜債用于槳基巖緩埋藏大深、紹強風(fēng)抹化巖次或風(fēng)妄化殘昨積土讀層厚擾的地隆基條阿件?？蛇m權(quán)用于讀錘擊聯(lián)法、存中振秀法、設(shè)鉆孔州植樁暴法、秒靜壓供施工有法，織特別戶是靜芝壓施犯工法粘由于鐮震動波小、倡噪聲趴低，皂適用愿于市徑區(qū)施站工。一、灰適用鹿范圍二、匆不宜姻或應(yīng)僅慎重料選用匠管樁賴的地聾質(zhì)條冷件孤石尖及地化下障周礙物高多的轎地基變，不尚宜選躁用。有堅棒硬的曬夾層內(nèi)且該律夾層垃又不根能作魂為持加力層施時，覆不宜脾選用紙。從軟污土層程直接賞進入擔(dān)中風(fēng)種化或晚微風(fēng)蕩化基錢巖的商地基映，應(yīng)嘩慎用抖。石灰記巖及柿其他上溶巖罷地區(qū)睜，應(yīng)團慎用吸。25簡0實心種方樁想、30線0管樁還、25敞0空心相方樁太性價拐對比甘表樁型周長豎向承載力設(shè)計值（KN）生產(chǎn)工藝混凝土強度出廠時間擠土影響承臺投資市場價（元/米）實心方樁1米835.6傳統(tǒng)預(yù)制不高于C4028天?。?0%50圓管樁Φ3000.942米710工廠化生產(chǎn)不低于C603天大052空心方樁1米907工廠化生產(chǎn)不低于C603天較小－30%5030毛0實心膠方樁軋、40嗽0管樁要、30稈0空心呼方樁甘性價刑對比根表樁型周長豎向承載力設(shè)計值（KN）生產(chǎn)工藝混凝土強度出廠時間擠土影響承臺投資市場價（元/米）實心方樁1.2米1203.3傳統(tǒng)預(yù)制不高于C4028天?。?3%75圓管樁Φ4001.256米1260工廠化生產(chǎn)不低于C603天大065空心方樁1.2米1243工廠化生產(chǎn)不低于C603天較?。?3%6540奏0實心敞方樁王、50膏0管樁斥、40岸0空心請方樁層性價素對比蔬表樁型周長豎向承載力設(shè)計值（KN）生產(chǎn)工藝混凝土強度出廠時間擠土影響承臺投資市場價（元/米）實心方樁1.6米1637.8傳統(tǒng)預(yù)制不高于C4028天大－48%175圓管樁Φ5001.57米1510工廠化生產(chǎn)不低于C603天小0105空心方樁1.6米1978工廠化生產(chǎn)不低于C603天較?。?8%10345瀉0實心娃方樁斗、60孩0管樁易、45奮0空心花方樁李性價潔對比第表樁型周長豎向承載力設(shè)計值（KN）生產(chǎn)工藝混凝土強度出廠時間擠土影響承臺投資市場價（元/米）實心方樁1.8米2707.4傳統(tǒng)預(yù)制不高于C4028天大－56%223圓管樁Φ6001.88米2480工廠化生產(chǎn)不低于C603天小0140空心方樁1.8米2351工廠化生產(chǎn)不低于C603天較?。?6%129承臺飼基礎(chǔ)犧尺寸藝：全掉部按疏四樁堡承臺故設(shè)計販計算35南0實心倚方樁償、35旺0空心熱方樁桐性價擺對比攏表樁型周長豎向承載力設(shè)計值（KN）生產(chǎn)工藝混凝土強度出廠時間擠土影響承臺投資市場價（元/米）實心方樁1.4米1627傳統(tǒng)預(yù)制不高于C4028天大相同180空心方樁1.4米1813工廠化生產(chǎn)不低于C603天較小相同83備注做：在毯同條漲件設(shè)蝕計承梅臺情節(jié)況下HK逗FZ秤30消0（14貢0）方喇樁與PH竊C4盞00（80）管個樁的皆技術(shù)棕指標(biāo)套對比規(guī)格混凝土等級樁類別樁身承載力設(shè)計值（KN）抗拉強度MPa抗剪強度MPa土體中的穩(wěn)定性接頭強度施工方式HKFZ300C80A18754.493.88好極好所有方式PHC400C80A16904.101.06一般好不適合抱壓法注：勸以上鉆管樁解技術(shù)矩指標(biāo)愈取自生上海貫市DB敢J0器8-壇92遺-2療00瘦0標(biāo)準(zhǔn)終圖集慣；方樁呢技術(shù)瓦指標(biāo)門取自SH駝ZJ餅-Q波B-惠20熔05標(biāo)準(zhǔn)岡圖集清。HK事FZ承30廈0（14洞0）方焦樁與PH衛(wèi)C4咳00（80）管腔樁的