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摘要：在工程建设中预应力混凝土管桩和灌注桩都有着比较广泛的应用。它们各具特点，且适用条件也不尽相同。所以如何在保证工程质量与资金的同时，科学合理的选择桩型就显得非常重要。文章主要针对预应力管桩与钻孔灌注桩进行了详细比对分析，以供参考。
关键词：预应力管桩;钻孔灌注桩;对比分析
1预应力管桩概述
预应力管桩的施工分静压式和打入式。当采用锤击法时，应根据桩径，壁厚，打入深度，工程地质条件及桩密集程度等合理选择桩锤;打入式的工艺与原来广泛使用的普通预制桩基本一致，工艺比较成熟;下面就预应力管桩静压式施工工艺技术进行探讨：
1.1静压法
静压管桩属大量挤土桩，因而沉桩过程使桩周土的结构严重扰动破坏。静压管桩在静压力作用下，沉入地基土时，桩尖周围土体所受应力超过其抗剪强度，土体变形达到极限破坏。到了深处土层，由于上覆土层的压力，土体主要向桩周方向挤开，桩周土体产生较大扰动影响，由于力的反作用力，桩身必受到桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗，当桩顶贯入的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力，桩将继续压入下沉，相反，则停止下沉。
1.2锤击法
桩锤击时对桩身产生的锤击拉应力应小于其有效预压力，当在软土中打桩时，桩端阻力不大，桩顶压缩波向下传递达桩底端，以张力波向上反射，于桩下部压缩波于张力波迭加，故桩身锤击应力不大，不容易损坏.如突然遇到密实的持力层，上部桩四周又都是摩擦力很小的松软层，少了缓冲层，强大的打桩冲击力会全部传向桩尖，并由桩底处再以压力波的形式反射回来，使桩身混凝土容易破坏。根据一些试验结果表明，28d强度的混凝土，当锤击压应力为混凝土强度的75%锤击800次就破坏，当锤击压应力为45%～57%时，锤击2000次就破坏。一般要求锤击压应力不大于混凝土强度的50%，才可以施工。
2钻孔灌注桩的定义
灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。
3工程地质适用条件对比分析
在沉桩施工时，预应力混凝土管桩主要采用静压和锤击两种方法。两种方法的选择都是具有一定的适用性，但是面对特殊地质构造的工程时，预应力混凝土管桩则是显得有些力不从心。就已有的工程研究与运用可以发现。在软土层、砂土层、粘土层以及以风化岩基层的地质条件下，预应力混凝土管桩非常有实用性。但是，一旦有孤石、無法清除的障碍物、基岩、岩溶发育层、不宜作为持力层的坚硬夹层、密实碎土石等淤泥松软土层地质条件时，预应力混凝土管桩则不能发挥其主要特性，这种情况其被使用容易造成工程事故。而这种情况下可以采用灌注桩。在特殊地质环境下，人工灌注桩效果最为突出，以下是其使用的特殊地质条件的分类：
3.1 表面柔软以及土层较厚的土层、土层有暗流、深坑等特殊地质条件不宜作为基础持力层;有液化土层的场地;山区、坡地土层覆盖参差不齐的土层变化梯度大的土层以及可能引起地表不均匀沉降和滑坡的场地。
3.2竖向承载要求比较高的，容易因为过量荷载发生变形和地表不均匀沉降的场地
3.3 对地基沉降与沉降速率有严格要求的场地。
4优、缺点对比分析
PHC管桩的来源主要是通过工厂严格制造工序制得的，有非常高的质量保障。其主要优点有单桩承载力非常高、设计范围比较广泛易于广泛选用、施工速度快、施工效率高、施工工期短且经济造价低，而成品桩质量有保证。桩身有非常高的抗打性能、穿透性能也比较好，在施工时，现场比较文明、干净整洁、方便监理等。其在工业民用建筑工程、港口工程以及现代道路桥梁建设工程中有着广泛的运用。
与 PHC 管桩相比，灌注桩的主要优点有：
4.1与PHC管柱相比其单桩承载能力虽然要稍显逊色，但是其可以进行单桩分布，且单桩分布距离大，群桩效应非常小。
4.2 有非常强的环境适应性，它可以在各种各样的复杂地层环境中穿插使用，在较为坚实的持力层或基岩压桩后，可以明显的观察施工过程中地层的变化情况，从而有利于根据实际施工问题进行及时处理。
4.3灌注桩的施工设备简单、轻便、施工效率非常高且可以同时进行施工。利用简单的施工设备可以施工具有较大承载力的桩。同时在施工过程中，没有噪声、振动、浓烟影响且不会造成地面隆起或者侧移，不会对周边环境造成污染且不会破换已有的建筑物、道路以及地下设施。
管桩在实际应用中也存在不足与缺点，主要有：管桩生产和施工设备都需要相当的资金投入;在进行锤击法施工时会产生剧烈的振动，而且有噪声产生，而在采用静压法施工时，施工设备比较笨重，不利于设备的进出场;管桩施工时会产生巨大的挤土效应;管桩送桩的深度有一定的局限性;在不利的地质条件下，管桩不能被使用。灌注桩的不足之处则是： 在灌注桩的施工现场作业太多，使得桩的质量受到影响，从而导致桩的质量不稳定。常常会发生缩颈、断桩、桩身局部夹泥等质量事故;无法有效的控制桩底沉渣问题。
5承载特性对比分析
在预应力管桩沉桩时会出现排土效应，同时还会产生一定的挤土作用。与沉灌注桩相比，挤土效应在预应力混凝土管桩施工中反应比较弱，它不能很好的提高地基的承载能力。在排土效应发生的同时混凝土管桩沉桩过程还会伴随土塞效应，从而发生“土塞”正是由于这种效应，管桩的荷载传递规律与承载机理比沉灌注桩要更为复杂。桩土会在外界荷载的作用下产生差异性沉降，同时管桩外侧摩阻力由上至下释放出来。而管内摩阻力则只能在荷载传递至桩端反射沉降后，由下往上逐渐释放。管内土塞与管桩在较小的荷载作用下会发生共同下沉，且土塞对管桩内壁不会有摩阻力作用发生。当土塞底部有较大反作用力时，土塞则会发生向上位移从而出现沉降差，内侧摩阻力才能逐步被释放。土塞的整体摩阻力在一般情况下是不可能被发挥出来的。
由于沉灌注桩的一般直径比较大，所以在沉桩过程中，桩的周围土环境会发生挤土作用，从而干扰其重塑行为，增加侧向压应力。挤土作用在不同的土体中效果是不一样的。由于水平方向挤压的强烈作用，在非饱和土地基中，土气会被挤出来，从而减小内部空隙，使土体密实度增加提高桩的侧摩阻力，疏松的土体粘粒含量比较低，挤密效果会更好。对于渗透系数低的饱和粘性土地基来说，空隙间的水会随着侧向挤压的发生而即使排除，土体的瞬时固结压缩变形难以有效发生，所以会使土体产生高于孔隙水的压力，在压力超过一定极限值后，地基土体会发生横向位移和竖向隆起变形从而导致地基土结构的破坏。
6承载力增长机制对比分析
地基承载能力在预应力管桩与灌注桩施工完成后会得到一定的改观。以沉管灌注桩为例，土体的固结时效在施工过程中会由于超孔隙水压的释放使桩侧土体发生固结，那么土的有效应力和密实度就会增加从而提高其承载能力。同时，桩周围的土层强度会随着施工扰动的发生而降低，施工结束后，桩周围的土层会由于触变恢复作用而提高其承载力。
钻孔灌注桩在施工过程中是不会发生挤土效应的，所以它也不会产生超孔隙水压。而且土层的扰动面积比较小。所以地基承载力在经过处理后其沉降幅度会变得很小。桩施工过程中会扰动土体的触变恢复作用，从而让钻孔灌注桩周围土层的强度与承载力的变化。
结语：
总之，通过本文详细的对预应力混凝土管桩与钻孔灌注桩的工程特性做出了具体比较分析，希望广大读者可以通过本文的阅读，能够在实际工程运用中得到一些参考和指导。
参考文献
[1]黄冠超.探讨钻孔灌注桩技术在建筑施工中的应用[J].大科技，2019（12）
[2]周杰.我国预应力混凝土管桩的发展近况和方向.混凝土和水泥制品.2020（10）.
关键词：预应力管桩;钻孔灌注桩;对比分析
1预应力管桩概述
预应力管桩的施工分静压式和打入式。当采用锤击法时，应根据桩径，壁厚，打入深度，工程地质条件及桩密集程度等合理选择桩锤;打入式的工艺与原来广泛使用的普通预制桩基本一致，工艺比较成熟;下面就预应力管桩静压式施工工艺技术进行探讨：
1.1静压法
静压管桩属大量挤土桩，因而沉桩过程使桩周土的结构严重扰动破坏。静压管桩在静压力作用下，沉入地基土时，桩尖周围土体所受应力超过其抗剪强度，土体变形达到极限破坏。到了深处土层，由于上覆土层的压力，土体主要向桩周方向挤开，桩周土体产生较大扰动影响，由于力的反作用力，桩身必受到桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗，当桩顶贯入的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力，桩将继续压入下沉，相反，则停止下沉。
1.2锤击法
桩锤击时对桩身产生的锤击拉应力应小于其有效预压力，当在软土中打桩时，桩端阻力不大，桩顶压缩波向下传递达桩底端，以张力波向上反射，于桩下部压缩波于张力波迭加，故桩身锤击应力不大，不容易损坏.如突然遇到密实的持力层，上部桩四周又都是摩擦力很小的松软层，少了缓冲层，强大的打桩冲击力会全部传向桩尖，并由桩底处再以压力波的形式反射回来，使桩身混凝土容易破坏。根据一些试验结果表明，28d强度的混凝土，当锤击压应力为混凝土强度的75%锤击800次就破坏，当锤击压应力为45%～57%时，锤击2000次就破坏。一般要求锤击压应力不大于混凝土强度的50%，才可以施工。
2钻孔灌注桩的定义
灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。
3工程地质适用条件对比分析
在沉桩施工时，预应力混凝土管桩主要采用静压和锤击两种方法。两种方法的选择都是具有一定的适用性，但是面对特殊地质构造的工程时，预应力混凝土管桩则是显得有些力不从心。就已有的工程研究与运用可以发现。在软土层、砂土层、粘土层以及以风化岩基层的地质条件下，预应力混凝土管桩非常有实用性。但是，一旦有孤石、無法清除的障碍物、基岩、岩溶发育层、不宜作为持力层的坚硬夹层、密实碎土石等淤泥松软土层地质条件时，预应力混凝土管桩则不能发挥其主要特性，这种情况其被使用容易造成工程事故。而这种情况下可以采用灌注桩。在特殊地质环境下，人工灌注桩效果最为突出，以下是其使用的特殊地质条件的分类：
3.1 表面柔软以及土层较厚的土层、土层有暗流、深坑等特殊地质条件不宜作为基础持力层;有液化土层的场地;山区、坡地土层覆盖参差不齐的土层变化梯度大的土层以及可能引起地表不均匀沉降和滑坡的场地。
3.2竖向承载要求比较高的，容易因为过量荷载发生变形和地表不均匀沉降的场地
3.3 对地基沉降与沉降速率有严格要求的场地。
4优、缺点对比分析
PHC管桩的来源主要是通过工厂严格制造工序制得的，有非常高的质量保障。其主要优点有单桩承载力非常高、设计范围比较广泛易于广泛选用、施工速度快、施工效率高、施工工期短且经济造价低，而成品桩质量有保证。桩身有非常高的抗打性能、穿透性能也比较好，在施工时，现场比较文明、干净整洁、方便监理等。其在工业民用建筑工程、港口工程以及现代道路桥梁建设工程中有着广泛的运用。
与 PHC 管桩相比，灌注桩的主要优点有：
4.1与PHC管柱相比其单桩承载能力虽然要稍显逊色，但是其可以进行单桩分布，且单桩分布距离大，群桩效应非常小。
4.2 有非常强的环境适应性，它可以在各种各样的复杂地层环境中穿插使用，在较为坚实的持力层或基岩压桩后，可以明显的观察施工过程中地层的变化情况，从而有利于根据实际施工问题进行及时处理。
4.3灌注桩的施工设备简单、轻便、施工效率非常高且可以同时进行施工。利用简单的施工设备可以施工具有较大承载力的桩。同时在施工过程中，没有噪声、振动、浓烟影响且不会造成地面隆起或者侧移，不会对周边环境造成污染且不会破换已有的建筑物、道路以及地下设施。
管桩在实际应用中也存在不足与缺点，主要有：管桩生产和施工设备都需要相当的资金投入;在进行锤击法施工时会产生剧烈的振动，而且有噪声产生，而在采用静压法施工时，施工设备比较笨重，不利于设备的进出场;管桩施工时会产生巨大的挤土效应;管桩送桩的深度有一定的局限性;在不利的地质条件下，管桩不能被使用。灌注桩的不足之处则是： 在灌注桩的施工现场作业太多，使得桩的质量受到影响，从而导致桩的质量不稳定。常常会发生缩颈、断桩、桩身局部夹泥等质量事故;无法有效的控制桩底沉渣问题。
5承载特性对比分析
在预应力管桩沉桩时会出现排土效应，同时还会产生一定的挤土作用。与沉灌注桩相比，挤土效应在预应力混凝土管桩施工中反应比较弱，它不能很好的提高地基的承载能力。在排土效应发生的同时混凝土管桩沉桩过程还会伴随土塞效应，从而发生“土塞”正是由于这种效应，管桩的荷载传递规律与承载机理比沉灌注桩要更为复杂。桩土会在外界荷载的作用下产生差异性沉降，同时管桩外侧摩阻力由上至下释放出来。而管内摩阻力则只能在荷载传递至桩端反射沉降后，由下往上逐渐释放。管内土塞与管桩在较小的荷载作用下会发生共同下沉，且土塞对管桩内壁不会有摩阻力作用发生。当土塞底部有较大反作用力时，土塞则会发生向上位移从而出现沉降差，内侧摩阻力才能逐步被释放。土塞的整体摩阻力在一般情况下是不可能被发挥出来的。
由于沉灌注桩的一般直径比较大，所以在沉桩过程中，桩的周围土环境会发生挤土作用，从而干扰其重塑行为，增加侧向压应力。挤土作用在不同的土体中效果是不一样的。由于水平方向挤压的强烈作用，在非饱和土地基中，土气会被挤出来，从而减小内部空隙，使土体密实度增加提高桩的侧摩阻力，疏松的土体粘粒含量比较低，挤密效果会更好。对于渗透系数低的饱和粘性土地基来说，空隙间的水会随着侧向挤压的发生而即使排除，土体的瞬时固结压缩变形难以有效发生，所以会使土体产生高于孔隙水的压力，在压力超过一定极限值后，地基土体会发生横向位移和竖向隆起变形从而导致地基土结构的破坏。
6承载力增长机制对比分析
地基承载能力在预应力管桩与灌注桩施工完成后会得到一定的改观。以沉管灌注桩为例，土体的固结时效在施工过程中会由于超孔隙水压的释放使桩侧土体发生固结，那么土的有效应力和密实度就会增加从而提高其承载能力。同时，桩周围的土层强度会随着施工扰动的发生而降低，施工结束后，桩周围的土层会由于触变恢复作用而提高其承载力。
钻孔灌注桩在施工过程中是不会发生挤土效应的，所以它也不会产生超孔隙水压。而且土层的扰动面积比较小。所以地基承载力在经过处理后其沉降幅度会变得很小。桩施工过程中会扰动土体的触变恢复作用，从而让钻孔灌注桩周围土层的强度与承载力的变化。
结语：
总之，通过本文详细的对预应力混凝土管桩与钻孔灌注桩的工程特性做出了具体比较分析，希望广大读者可以通过本文的阅读，能够在实际工程运用中得到一些参考和指导。
参考文献
[1]黄冠超.探讨钻孔灌注桩技术在建筑施工中的应用[J].大科技，2019（12）
[2]周杰.我国预应力混凝土管桩的发展近况和方向.混凝土和水泥制品.2020（10）.