簡述PHC管樁的發(fā)展態(tài)勢

    摘　要：通過對樁基常用施工方法的比較，闡述了預應力高強度混凝土管樁的優(yōu)點和靜壓法沉樁施工工藝的先進性。特別對人們關注的可靠性和經濟性等問題作了較全面的分析，認為在諸多型式的樁基中預應力高強度混凝土管樁將獨占鰲頭。

    關鍵詞：PHC 管樁；承載力；質量可靠；經濟效益
 
            On the D evelopmen ta l Tendency of PHC Concrete Pipe Pile
                                                       Liu Jinyu 　Liu Minghong
    Abstract: The authors discuss the advantages of the pre-stressed highly intensified concrete pipe piles and the advanced technology of the static pile foundation by comparing the common pile foundation methods. Meanwhile，the authors make a complete analysis of their reliability and economy，and thus come to a conclusion that of the various pile foundations，the p re -stressed highly intensified concrete pipe piles come out first.
    Key words: PHC Concrete pipe pile; Endurance; Credible quality; Economic effectiveness

    1 、PHC 管樁簡介

    預應力高強度混凝土管樁代號為PHC (簡稱PHC 管樁)^[1]。是采用先張預應力離心成型工藝，并經過10個大氣壓、1800 ℃ 左右的蒸汽養(yǎng)護，制成一種空心圓筒型混疑土預制構件，標準節(jié)長為10m ，直徑從300mm～800mm ，混凝土強度等級≥C80。PHC 管樁的常用規(guī)格及適用范圍如表1所示^[2] 。

表1 　PHC 管樁的常用規(guī)格

外徑 (mm )	壁厚 (mm )	承載力標 準值( kN )	適用樓層
300	70	900	6 ～12
400	95	1700	6 ～18
500	100	2350	10 ～30
500	125	2700	20 ～35
550	100	2800	10 ～30
550	125	2800	20 ～35
600	130	3200	20 ～40
800	130	4500	30 ～50

　　　　　　　　　　　　

    2、PHC 管樁的優(yōu)點

    2. 1 　單樁承載力高

    由于PHC 管樁樁身混凝土強度高，可打入密實的砂層和強風化巖層，由于擠壓作用，樁端承載力可比原狀土質提高70% ～80% ，樁側摩阻力提高20%～40% 。因此，PHC 管樁承載力設計值要比同樣直徑的沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和人工挖孔樁高。

    2. 2 　應用范圍廣

    PHC 管樁是由側阻力和端阻力共同承受上部荷載，可選擇強風化巖層，全風化巖層，堅硬的粘土層或密實的砂層(或卵石層)等多種土質作為持力層，且對持力層起伏變化大的地質條件適應性強，因此適應地域廣，建筑類型多。廣泛應用于60 層以下的多種高層建筑。

    2. 3 　沉樁質量可靠

    PHC 管樁是工廠化、專業(yè)化、標準化生產，樁身質量可靠;運輸吊裝方便，接樁快捷; 機械化施工程度高，操作簡單，易控制;在承載力，抗彎性能、抗撥性能上均易得到保證

    2. 4 　工程造價最便宜

    2. 4. 1 　直接成本

    通過對多項工程實例的總結和分析，PHC 管樁的單位承載力造價在諸多樁型中是較便宜的一種^[3] 。不同樁型主要指標比較見表2:

表2　不同樁型主要指標比較

    注:造價指標是在常用設計樁長20米情況下的比較，當設計樁長越長(≤60 米) PHC 管樁越經濟。

 

    2. 4. 2 　間接經濟效益

    評價PHC 管樁的經濟效益，不僅看造價，還要看工期。對于工期的價值，在以往計劃經濟時代，人們對它并不看重，但在當今商品經濟發(fā)展的時代，“時間就是金錢，工期就是效益”已成為人們的共識，對于貸款投資的人感觸尤深。PHC 管樁施工速度快、工效高、工期短，提前竣工投產，將產生巨大的社會效益和經濟價值。

    PHC 管樁的機械化施工程度高，現場整潔，施工環(huán)境好。不會發(fā)生鉆孔灌注樁工地泥漿滿地流的臟污情況，也不會出現人工挖孔樁工地到處抽水和堆土運土的忙亂景象及井下作業(yè)的不安全感。容易做到文明施工，安全生產。減少安全事故，也是提高間接經濟效益的有效措施。

    PHC管樁施工方法主要有錘擊和靜壓兩種，目前用柴油錘、液壓錘錘擊法沉樁的施工工藝在我國還是占主導地位，特別在日本主要用錘擊法沉樁。近幾年來，隨著大噸位( 6800KN ) 壓樁機的問世和靜壓沉樁施工工藝的完善，靜壓法施工工藝與錘擊法相比具有明顯的優(yōu)點，因此發(fā)展迅速，有望取代錘擊法的態(tài)勢。

    3. 1 　施工質量有保證^[4]

    靜壓法施工是通過壓樁機的自重和樁架上的配重作反力將PHC管樁壓人土中的一種沉樁工藝，在沉樁過程中，壓樁力可直觀、安全、準確地讀出并自動記錄下來，因而對樁承載力控制及判斷精確度高; 樁身質量及沉樁長度可用直接手段進行監(jiān)測，人為干擾因素少，難以弄虛作假。因此，靜壓法單樁承載力比錘擊法可靠，沉樁質量深得業(yè)主的信賴，并大大地減輕了監(jiān)理工作強度，消除了設計者的擔憂。

    3. 2 對周邊環(huán)境無影響

    錘擊法沉樁震動劇烈，噪音大，對周邊環(huán)境影響大，這是錘擊法的一大弊端。而靜壓法施工，無震動，無噪音，很適合在市區(qū)及其他對噪音有限制的地點施工。如在學校、醫(yī)院、辦公大院及住宅小區(qū)內外，精密儀器房附近區(qū)域內施工均可采用靜力壓樁，以使附近單位和居民的正常工作、生活環(huán)境不受噪音、震動干擾。在環(huán)保意識日益增強的現代社會，靜壓法施工的這一優(yōu)勢將會得到進一步的體現。

    3. 3 　施工應力小

    錘擊法沉樁時，由于錘擊力的沖擊和反射，使PHC 管樁受到較大的壓應力波和拉應力波，容易使樁頭、樁身、接頭等薄弱處產生裂紋，嚴重影響樁基質量。而靜壓法是慢而均勻的加載，無沖擊和反射應力波，施工應力小且易控制。因此，采用靜壓法沉樁時，其PHC 管樁的配筋率和混凝土強度等級均可降低一個等級，這意味著靜壓法可降低PHC 管樁的制作成本。

    3. 4 　截樁量小

靜壓法送樁深度比錘擊法深，且送樁后樁頭質量較可靠。拔起長送樁器的能力，靜壓樁機要比打樁機強得多。因此，基坑開挖后PHC 管樁截去量比錘擊法小得多，尤其適用于有多層地下室的建筑工程。

    3. 5 　適應性好

    在某些特殊地質(如在石灰?guī)r地區(qū)或“上軟下硬，軟硬突變”的地層) 條件下采用錘擊法沉樁時，樁的破損率非常之高，所以在這些特殊地質條件的地區(qū)不宜采用錘擊法施工，但靜壓法施工是將樁慢慢地壓入土層中，遇到堅硬的巖面，也是慢慢地接觸，直到加載至最大值，樁身一般不會被壓壞。只要巖面坡度不太大，不產生樁身滑移，仍可保證沉樁質量。在實際工程中，遇到這些特殊地質條件時，采用“多樁大承臺”的設計思想，配合使用改良的特殊鋼樁尖，仍然可以收到較好的技術經濟效益。

    4、PHC 管樁的發(fā)展態(tài)勢

    由于PHC 管樁具有應用范圍廣、單樁承載力高、工程造價低等鮮明特點，所以在我國發(fā)展迅速。目前廣東地區(qū)處于領先地位，設計人員將PHC 管樁作為首選基礎之一，具有豐富的設計、施工經驗，還編制了《預應力混凝土管樁基礎技術規(guī)程》DBJ/T15-22-98標準，為我國PHC 管樁的應用和推廣作出了較大的貢獻。

    隨著我國城市化建設的高速發(fā)展，建筑已從多層向高層過度，特別是近十年來，大中城市的建筑均以十層以上為主，建筑的基礎形式80% 是樁基，經調查分析，PHC 管樁在樁基中的比例不到8% ，這說明PHC 管樁基礎在我國發(fā)展極不平衡，具有極大的發(fā)展空間。我省在PHC 管樁應用方面也起步較晚，近5 年來有些應用，但工程實例不多，主要問題是設計、施工經驗不足，設計規(guī)范與工程實際相差較大，擔心沉樁質量不好。

    綜上所述，靜壓法沉樁施工工藝具有機械化施工程度高，人為干擾因素少，沉樁質量可靠等優(yōu)點，已得到廣大設計人員的信賴，并基本消除了人們的心理障礙。相信在將來的5 年內，PHC 管樁的應用將會在全國范圍內迅速展開，在諸多型式的樁基中獨占鰲頭，并逐步取代其它摩擦樁型。

 

    參考文獻

    [1] 　GB13467 –1999.先張法預應力混凝土管樁[S].

    [2] 　DBJ/T15 -22 –98.預應力混凝土管樁基礎技術規(guī)程[S].

    [3] 　黃強. 樁基礎工程若干熱點技術問題[M ]. 北京:中國建材工業(yè)出版社，1996: 30 -100