随着城市地下空间开发环境越来越复杂，施工对环保要求越来越高，传统的钻孔灌注桩等现浇支护结构已很难满足城市基坑工程的要求，预应力混凝土支护桩克服了传统灌注桩的缺点，在基坑工程中得到广泛的应用。截面为“工”字形的预应力混凝土桩是一种新型预制桩，其整体性能好，抗弯性能优越，用于基坑支护工程中具有良好的经济优势及工程应用前景。　　本文围绕预应力混凝土工字型桩的力学性能和工程应用，开展了力学性能分析和承载力试验，结合工程实例采用三维有限元数值模拟分析预应力混凝土工字型桩的性能，主要研究内容及结果如下:　　(1)依据后张法预应力混凝土构件预应力损失计算方法，结合相关规范及和研究，提出预应力混凝土工字型桩的抗弯、抗剪承载力计算公式，给出不同截面工字型桩的力学性能指标，并根据计算结果，分析工字形截面尺寸对桩身力学性能的影响。　　(2)通过开展工字型桩抗弯、抗剪承载力试验，实测工字型桩抗裂弯矩、极限弯矩和极限抗剪承载力。试验检测结果与工字型桩力学性能理论分析结果大致相符，验证了理论计算公式的合理性。　　(3)参照SMW工法的设计思路，提出了砼工字型桩水泥搅拌墙的设计方法。通过将SMW工法桩、PCMW工法桩、砼工字型桩水泥土搅拌墙转化成等效抗弯刚度的地下连续墙，对比了三种围护墙的抗弯刚度，结果表明，工字型桩水泥土搅拌桩具有良好刚度性能。　　(4)结合预应力混凝土工字型桩工程应用实例，采用三维Midas-GTS有限元模拟基坑开挖过程。通过分析基坑开挖到底后，工字型桩身应力分布和围护结构变形，验证了含有翼缘以下腹板以上高度的截面设计的优势以及工字型桩围护墙整体性能优势，结果表明，预应力混凝土工字型桩具有良好的力学性能和工程应用价值。