论文部分内容阅读
【摘 要】 随着经济社会的的快速发展，越来越多的新型建筑材料被运用到建筑工程施工中，PHC管桩就是其中之一。预应力高强混凝土管桩（PHC管桩）是采用先张法预应力工艺和离心成型方法制成的一种圆形钢筋混凝土预制桩。成桩质量好，强度高、耐施打、工期短、造价低、场地文明。文章概述了PHC管桩，PHC管桩施工技术进行了分析，最后说明了PHC管桩在深基坑工程中的應用。
【关键词】 PHC管桩；建筑工程；应用
PHC管桩越来越被设计院、业主和广大工程技术人员重视和采用，并且已经在很多区域得到了广泛的应用。
一、PHC管桩概述
1、含义
PHC管桩，即预应力高强度混凝土管桩。是采用先张预应力离心成型工艺，并经过10个大气压（1.0Mpa左右）、180℃左右的蒸汽养护，制成一种空心圆筒型混疑土预制构件，标准节长为10m，直径从300mm～800mm，混凝土强度等级≥C80。分类：按桩身混凝土有效预压应力值分：A型、AB型、B型、C型；按混凝土强度等级分：预应力混凝土管桩（代号PC）、预应力高强度混凝土管桩（代号PHC）；按外径（mm）分：300、400、500、600、700、800、1000、1200等规格。
2、优缺点
（1）优点
1）单个管桩的承载力和强度高。我们都知道，由于PHC管桩桩身的材料是混凝土，所以PHC管桩的强度大，更加牢固。PHC管桩在建筑施工中可以被打入到密实的砂层和风化岩层，通过土的相互挤压作用，桩的前端承载力可比原来的土壤状况提高一半以上，桩四周的阻力和摩擦力提高近一半。因此，PHC管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩、钻孔灌注桩和人工挖孔桩高。
2）适用范围广
PHC管桩适用于基岩埋藏深，强风化岩层或风化残积土层厚的地质条件。管桩持力层一般选在强风化岩层中，桩尖进入强风化岩层1～2m，一般可满足设计承载力要求，且其沉降量与冲、钻孔灌注桩差不多。抗震设防烈度小于或等于9度的地区。施工时，可采用锤击法、中振法、钻孔植桩法、静压法等。特别是对于市区或建筑密集的地区采用静压法震动小、噪音低、文明施工。管桩不宜适用以下地质条件：孤石及地下障碍物多的地层；有坚硬的夹层且该夹层又不能作为持力层的地基；石灰岩及其它溶岩地区；从软塑层突变到中风化或微风化基岩地基等。
3）直接和间接经济效益好
直接成本低，通过对多项工程实例的总结和分析，PHC管桩的单位承载力造价在诸多桩型中是较便宜的一种评价PHC管桩的经济效益，不仅看造价，还要看工期。
4）沉桩质量可靠
PHC管桩是采用工厂化、专业化、标准化生产，桩身质量可靠，运输吊装方便，接桩快捷；
（2）缺点
1）锤击桩噪声大，不适合在建筑密集地区施工，应考虑静压桩；
2）送桩长度有限，应根据地质条件，选择合适的桩长，进行配桩，尽量减少截桩长度；
3）挤土效应大，应要求施工有序。
二、PHC管桩施工技术
1、PHC管桩在建筑施工前的准备工作
在建筑工程施工中，PHC管桩均是采用工厂成品桩，PHC管桩在生产前会同现场监理检查构件厂生产资质和质保体系，生产过程中不定期地进行抽查，出厂前将按成品验收桩的外观质量，并检查桩的质保书、强度报告等有关资料，所以可以放心使用PHC管桩。在现场验收运来的管桩观感时，应附出厂合格证、并做入场登记。
2、施工技术要点
（1）测量定位
在该过程中，需要根据桩位的平面图、总平面图和建设方提供的坐标控制点，并按照“一放二核”的测量程序进行放样、复核等工作。其中需注意的是桩位放样的偏差，一般单排桩≤10mm，群桩≤20mm。
（2）压桩机就位
将压桩机移动到压桩位置后，一定要调整好压桩机的平整度，并且要确保夹具的中心与桩位的中心对准。
（3）管桩就位
该过程中，首先需要将钢丝绳和索具栓好，然后才能将预制桩起吊至压桩机的夹具处，再启动油缸，使夹具将桩身抱紧，并调整管桩的位置，使其对中。最后提起管桩少许，进行桩尖的焊接，并逐渐加压使管桩逐渐插入土中。
（4）施打管桩
在施打管桩时，由于桩周土的强度被破坏，桩周土提供的桩的侧阻力相应降低，在打桩的过程中，若出现一定时间的停顿或休止时间，施打桩的侧阻力大幅度的提高，给管桩施打带来了一定的困难，因此，在较厚的饱和性粘土层中施打多根管桩，每根桩应连续施打到底，一次完成。对于群桩或桩位布置较密集的桩基，必须合理地安排施工流水，采取合理的施工顺序，以确保桩的承载力和防止产生过大的桩身位移。
（5）焊接接桩
焊接质量是PHC管桩采用静压法施工中施工质量控制的重点之一，它不仅需要遵循现行行业标准中的相关规定，还需要符合以下要求：①新接桩节与原桩节的轴线需一致，两个施工焊面上的泥土、油污、铁锈等需预先清洗干净。当下节桩的桩头距地面1m～1.2m时才能进行焊接接桩。②接桩时在下节桩头上可以安装导向箍，上节桩找正方向后，对称点焊4～6点加以固定，才能拆除导向箍。③施焊完成后的桩接头应自然冷却后才能进行连续压桩，连续冷却的时间不应小于10min。④管桩采用端板焊接的方式进行连接时，管桩接头不宜超过3个。
（6）认真做好打桩记录，并及时整理汇总。如在打桩过程中发生桩的贯入度过小过大、桩身突然倾斜、位移或锤击时有严重回弹以及桩顶严重破碎或断桩等情况时立即暂停施打，请有关设计人员共同研究采取相应的技术措施后，方可继续施打。
三、在深基坑中工程中的应用
管桩分为预应力混凝土（PC）管桩、预应力混凝土薄壁（（PTC）管桩和预应力高强混凝土（PHC）管桩。PHC管桩应用于基坑工程是近几年才开始的，还处在试用、摸索阶段，各方面的技术、理论还不成熟，还有待研究。PHC管桩能否用作基坑支护桩还存在很大争议，本文从理论分析及实际应用情况表明，在一定条件下，PHC管桩能够被用作基坑支护桩。PHC管桩用作基坑支护应结合工程地质、周围环境进行选用，不能盲目使用，否则将造成危害。 1、PHC管桩的抗弯性能
用作基坑支护的PHC管桩主要承受水平向侧压力，在水平向荷载作用下桩身挠曲，因此支护工程中發挥的是其抗弯性能。PHC管桩桩身混凝土强度较高（强度不得低于C80），再加上使用了高强度、低松弛率的预应力钢筋使桩身具有较高的有效预压力（4～10N/mm2），因此PHC管桩具有较大的抗弯和抗拉能力。但PHC管桩为空心管形截面，其抗弯刚度较实心桩要小，故在水平荷载作用下易发生挠曲。工程应用表明，对于桩周侧向土体压力不是很大时，PHC管桩都能较好的工作。
2、管桩的挤土效应问题
桩按照成桩对环境的影响可分为3类：挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩。闭口管桩属于挤土桩，而开口管桩属于部分挤土桩。管桩成桩时的挤土效应是非常明显的，周围土体受到桩体的挤压作用，土中超孔隙水压力增长，土体发生隆起，对周围环境造成严重的损害。管桩的压入对桩周土产生强烈的挤压、剪切扰动。打桩的强烈扰动将导致桩周土产生重塑区，对于打入桩，重塑区范围为离桩表面约0.5d（d为桩径）。管桩作为支护桩时，为密排线状排列，桩间间隔一般为20～30cm，压桩时土体以向基坑内外两侧位移为主，在桩轴线内外一倍桩径范围内土体强烈扰动，随着距离增加土体扰动逐渐减少。其影响范围还与土层强度有关，土层强度越低影响范围越大。将管桩作为支护桩时，一般采用单节桩，其长度为10～15m，入土深度较小，土体以侧向挤压为主，施工时若不使用桩尖，进土可达到桩长的2/5，从而大大减小挤土效应，地表隆起不明显。
四、结束语
PHC管桩的打桩技术是现代建筑以后必然要广泛采用的建筑施工方法，推动了现代建筑行业的城市化建设进程。在我国各个领域也逐渐的得到了更广泛的应用。随着我国经济的不断发展，PHC管桩不仅会在建筑中得到更广泛的应用，在其他范围也会得到更加广泛的运用。
参考文献：
[1]贺晶.房屋预应力砼管桩基础的实用剖析[C].2005：131～133.
[2]肖桃李，李新平，戴翼飞.PHC管桩在深厚软土基坑支护中的应用[J].施工技术，2007，1：（36）.
[3]陶燕春.《PHC管桩施工常见问题的分析》.铁道标准设计，2003.
[4]王志强.PHC管桩的施工及发展[J].山西建筑，2007，33（22）：113-114.
【关键词】 PHC管桩；建筑工程；应用
PHC管桩越来越被设计院、业主和广大工程技术人员重视和采用，并且已经在很多区域得到了广泛的应用。
一、PHC管桩概述
1、含义
PHC管桩，即预应力高强度混凝土管桩。是采用先张预应力离心成型工艺，并经过10个大气压（1.0Mpa左右）、180℃左右的蒸汽养护，制成一种空心圆筒型混疑土预制构件，标准节长为10m，直径从300mm～800mm，混凝土强度等级≥C80。分类：按桩身混凝土有效预压应力值分：A型、AB型、B型、C型；按混凝土强度等级分：预应力混凝土管桩（代号PC）、预应力高强度混凝土管桩（代号PHC）；按外径（mm）分：300、400、500、600、700、800、1000、1200等规格。
2、优缺点
（1）优点
1）单个管桩的承载力和强度高。我们都知道，由于PHC管桩桩身的材料是混凝土，所以PHC管桩的强度大，更加牢固。PHC管桩在建筑施工中可以被打入到密实的砂层和风化岩层，通过土的相互挤压作用，桩的前端承载力可比原来的土壤状况提高一半以上，桩四周的阻力和摩擦力提高近一半。因此，PHC管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩、钻孔灌注桩和人工挖孔桩高。
2）适用范围广
PHC管桩适用于基岩埋藏深，强风化岩层或风化残积土层厚的地质条件。管桩持力层一般选在强风化岩层中，桩尖进入强风化岩层1～2m，一般可满足设计承载力要求，且其沉降量与冲、钻孔灌注桩差不多。抗震设防烈度小于或等于9度的地区。施工时，可采用锤击法、中振法、钻孔植桩法、静压法等。特别是对于市区或建筑密集的地区采用静压法震动小、噪音低、文明施工。管桩不宜适用以下地质条件：孤石及地下障碍物多的地层；有坚硬的夹层且该夹层又不能作为持力层的地基；石灰岩及其它溶岩地区；从软塑层突变到中风化或微风化基岩地基等。
3）直接和间接经济效益好
直接成本低，通过对多项工程实例的总结和分析，PHC管桩的单位承载力造价在诸多桩型中是较便宜的一种评价PHC管桩的经济效益，不仅看造价，还要看工期。
4）沉桩质量可靠
PHC管桩是采用工厂化、专业化、标准化生产，桩身质量可靠，运输吊装方便，接桩快捷；
（2）缺点
1）锤击桩噪声大，不适合在建筑密集地区施工，应考虑静压桩；
2）送桩长度有限，应根据地质条件，选择合适的桩长，进行配桩，尽量减少截桩长度；
3）挤土效应大，应要求施工有序。
二、PHC管桩施工技术
1、PHC管桩在建筑施工前的准备工作
在建筑工程施工中，PHC管桩均是采用工厂成品桩，PHC管桩在生产前会同现场监理检查构件厂生产资质和质保体系，生产过程中不定期地进行抽查，出厂前将按成品验收桩的外观质量，并检查桩的质保书、强度报告等有关资料，所以可以放心使用PHC管桩。在现场验收运来的管桩观感时，应附出厂合格证、并做入场登记。
2、施工技术要点
（1）测量定位
在该过程中，需要根据桩位的平面图、总平面图和建设方提供的坐标控制点，并按照“一放二核”的测量程序进行放样、复核等工作。其中需注意的是桩位放样的偏差，一般单排桩≤10mm，群桩≤20mm。
（2）压桩机就位
将压桩机移动到压桩位置后，一定要调整好压桩机的平整度，并且要确保夹具的中心与桩位的中心对准。
（3）管桩就位
该过程中，首先需要将钢丝绳和索具栓好，然后才能将预制桩起吊至压桩机的夹具处，再启动油缸，使夹具将桩身抱紧，并调整管桩的位置，使其对中。最后提起管桩少许，进行桩尖的焊接，并逐渐加压使管桩逐渐插入土中。
（4）施打管桩
在施打管桩时，由于桩周土的强度被破坏，桩周土提供的桩的侧阻力相应降低，在打桩的过程中，若出现一定时间的停顿或休止时间，施打桩的侧阻力大幅度的提高，给管桩施打带来了一定的困难，因此，在较厚的饱和性粘土层中施打多根管桩，每根桩应连续施打到底，一次完成。对于群桩或桩位布置较密集的桩基，必须合理地安排施工流水，采取合理的施工顺序，以确保桩的承载力和防止产生过大的桩身位移。
（5）焊接接桩
焊接质量是PHC管桩采用静压法施工中施工质量控制的重点之一，它不仅需要遵循现行行业标准中的相关规定，还需要符合以下要求：①新接桩节与原桩节的轴线需一致，两个施工焊面上的泥土、油污、铁锈等需预先清洗干净。当下节桩的桩头距地面1m～1.2m时才能进行焊接接桩。②接桩时在下节桩头上可以安装导向箍，上节桩找正方向后，对称点焊4～6点加以固定，才能拆除导向箍。③施焊完成后的桩接头应自然冷却后才能进行连续压桩，连续冷却的时间不应小于10min。④管桩采用端板焊接的方式进行连接时，管桩接头不宜超过3个。
（6）认真做好打桩记录，并及时整理汇总。如在打桩过程中发生桩的贯入度过小过大、桩身突然倾斜、位移或锤击时有严重回弹以及桩顶严重破碎或断桩等情况时立即暂停施打，请有关设计人员共同研究采取相应的技术措施后，方可继续施打。
三、在深基坑中工程中的应用
管桩分为预应力混凝土（PC）管桩、预应力混凝土薄壁（（PTC）管桩和预应力高强混凝土（PHC）管桩。PHC管桩应用于基坑工程是近几年才开始的，还处在试用、摸索阶段，各方面的技术、理论还不成熟，还有待研究。PHC管桩能否用作基坑支护桩还存在很大争议，本文从理论分析及实际应用情况表明，在一定条件下，PHC管桩能够被用作基坑支护桩。PHC管桩用作基坑支护应结合工程地质、周围环境进行选用，不能盲目使用，否则将造成危害。 1、PHC管桩的抗弯性能
用作基坑支护的PHC管桩主要承受水平向侧压力，在水平向荷载作用下桩身挠曲，因此支护工程中發挥的是其抗弯性能。PHC管桩桩身混凝土强度较高（强度不得低于C80），再加上使用了高强度、低松弛率的预应力钢筋使桩身具有较高的有效预压力（4～10N/mm2），因此PHC管桩具有较大的抗弯和抗拉能力。但PHC管桩为空心管形截面，其抗弯刚度较实心桩要小，故在水平荷载作用下易发生挠曲。工程应用表明，对于桩周侧向土体压力不是很大时，PHC管桩都能较好的工作。
2、管桩的挤土效应问题
桩按照成桩对环境的影响可分为3类：挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩。闭口管桩属于挤土桩，而开口管桩属于部分挤土桩。管桩成桩时的挤土效应是非常明显的，周围土体受到桩体的挤压作用，土中超孔隙水压力增长，土体发生隆起，对周围环境造成严重的损害。管桩的压入对桩周土产生强烈的挤压、剪切扰动。打桩的强烈扰动将导致桩周土产生重塑区，对于打入桩，重塑区范围为离桩表面约0.5d（d为桩径）。管桩作为支护桩时，为密排线状排列，桩间间隔一般为20～30cm，压桩时土体以向基坑内外两侧位移为主，在桩轴线内外一倍桩径范围内土体强烈扰动，随着距离增加土体扰动逐渐减少。其影响范围还与土层强度有关，土层强度越低影响范围越大。将管桩作为支护桩时，一般采用单节桩，其长度为10～15m，入土深度较小，土体以侧向挤压为主，施工时若不使用桩尖，进土可达到桩长的2/5，从而大大减小挤土效应，地表隆起不明显。
四、结束语
PHC管桩的打桩技术是现代建筑以后必然要广泛采用的建筑施工方法，推动了现代建筑行业的城市化建设进程。在我国各个领域也逐渐的得到了更广泛的应用。随着我国经济的不断发展，PHC管桩不仅会在建筑中得到更广泛的应用，在其他范围也会得到更加广泛的运用。
参考文献：
[1]贺晶.房屋预应力砼管桩基础的实用剖析[C].2005：131～133.
[2]肖桃李，李新平，戴翼飞.PHC管桩在深厚软土基坑支护中的应用[J].施工技术，2007，1：（36）.
[3]陶燕春.《PHC管桩施工常见问题的分析》.铁道标准设计，2003.
[4]王志强.PHC管桩的施工及发展[J].山西建筑，2007，33（22）：113-114.