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1、 預 應 力 管 樁 的 國 內(nèi) 外 發(fā) 展 v在 國 外 ， 混 凝 土 樁 已 有 近 百 年 歷 史 。v混 凝 土 管 樁 約 有 60年 歷 史 。v預 應 力 混 凝 土 管 樁 約 有 40多 年 歷 史 。v預 應 力 高 強 混 凝 土 管 樁 亦 有 20多 年 歷 史 。v預 應 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 用 范 圍 越 來 越 廣 。一 、 國 外 的 發(fā) 展 v1920年 澳 大 利 亞 發(fā) 明 了 離 心 法 制 作 混 凝 土 制 品 。v1925

2、年 日 本 引 進 了 這 種 技 術(shù) 用 于 鋼 筋 混 凝 土 管樁 。v1934年 開 始 制 造 離 心 混 凝 土 管 樁 (RC管 樁 )。v1962年 開 發(fā) 了 預 應 力 混 凝 土 管 樁 (PC管 樁 )。v1970年 日 本 開 發(fā) 了 離 心 預 應 力 高 強 度 混 凝 土 管樁 (PHC管 樁 )。 v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)。v同 時

3、 于 1968年 制 訂 了 國 家 標 準 JISA5335、 5336，1982年 又 制 訂 了 國 家 標 準 JISA5337， 10年 后 于1993年 又 修 訂 了 國 家 標 準 JISA5337-93。v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 20mm 離 心 混 凝 土 強 度 達 C100。 v美 國 混 凝 土 學 會 (ACI)1961年 就 成 立 了 第 543專業(yè) 委 員 會 。v1973年 又 提 出 了 混 凝 土 樁 的 設 計 、 制 造 和 安 裝規(guī) 程 。v美 國 主 要 生 產(chǎn) 后 張

4、 法 預 應 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 。 v德 國 生 產(chǎn) 離 心 成 型 的 混 凝 土 管 樁 。vZublin公 司 生 產(chǎn) 的 管 樁 可 達 750mm 50m、850mmx42m 錐 形 管 樁 可 達 1300mm/1000mm 20m。vCentricon公 司 生 產(chǎn) 的 管 樁 可 以 達 到 1200mm 36m。 v意 大 利 生 產(chǎn) 的 管 樁 在 港 口 碼 頭 上 得 到 廣 泛 應 用 ，其 最 大 管 徑 達 1800mm， 最

5、 長 樁 達 37m。v荷 蘭 曾 在 橋 梁 工 程 中 使 用 直 徑 達 4m的 預 應 力 混凝 土 管 樁 。v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v1944年 我 國 開 始 生 產(chǎn) RC管 樁 。v20世 紀 60年 代 研 制 PC管 樁 。v1969年 開 始 批 量 生 產(chǎn) 。v70年 代 研 制 后 張 法 預 應 力 懸 滾 離 心 混 凝 土 管樁 (雷 蒙 特 樁 )。v80年 代 以 來 ， 我 國 開 始

6、 研 制 PHC管 樁 。v1992年 我 國 制 定 國 家 標 準 先 張 法 預 應 力 混凝 土 管 樁 (GB13476-1992)。 v1984年 廣 東 省 開 始 研 制 和 應 用 。v1987年 上 海 交 通 部 第 三 航 務 工 程 局 混 凝 土 預制 品 廠 從 日 本 引 進 了 PHC管 樁 的 制 造 技 術(shù) 和 2I3 適 用 范 圍 設 備 ， 開 始 用 于 碼 頭 等 水 上 工程 。v同 一 年 廣 東 省 有 的 廠 家 參 照 英 國 BS標 準 和 日本 JIS標 準 ， 主 要 生 產(chǎn) 設 備 從 國 外 引 進 ， 軟 件以 國 內(nèi) 為

7、主 開 發(fā) 了 PHC管 樁 。 v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 。v目 前 國 內(nèi) 已 經(jīng) 有 很 多 具 有 相 當 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 預應 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 應 力 管 樁 的 優(yōu) 缺 點 預 應 力 管 樁

8、 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 應 力 管 樁 的 優(yōu) 點 v單 樁 承 載 力 高 預 應 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 化 層 ，樁 尖 進 入 強 風 化 層 或 密 實 砂 層 后 ， 經(jīng) 過 強 烈的 擠 壓 ， 樁 尖 附 近 的 強 風 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 80-1

9、00 ， 所 以 管 樁 承 載 力 設 計 值 要 比 同 樣 直 徑的 沉 管 灌 注 樁 或 鉆 孔 灌 注 樁 高 ， 如 100-500管 樁 ， 最 高 設 計 承 載 力 用 到 2700kN， 相 當 于 600和 700的 鉆 (沖 )孔 灌 注 樁 。 v 設 計 選 用 范 圍 廣 管 樁 規(guī) 格 多 ， 一 般 的 廠 家 均 可 生 產(chǎn) 300- 600管 樁 ， 個 別 還 可 生 產(chǎn) 800及 1000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

10、 同 一 建 筑 物 基 礎 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 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 。 v 對 持 力 層 起 伏 變 化 較 大 的 地 質(zhì) 條 件 適 應 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)

11、 整 節(jié) 樁 長 度 ， 節(jié) 省 用 樁量 ， 不 會 象 普 通 的 預 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 。 v 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 的 ， 應 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 ；

12、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 應 力 管 樁 的 單 位 承 載 力 造 價在 諸 多 樁 型 中 是 較 便 宜 的 一 種 。 v 運 輸 吊 裝 方 便 ， 接 樁 快 捷 管 樁 節(jié) 長 一 般 在 13m以 內(nèi) ， 樁 身 又 有 預 應 力 ， 起吊 時 用 特 制 的 吊 鉤 勾 住 管 樁 的 兩 端 就 可

13、 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 ， 500的 管 樁 ， 一 個 接 頭 約 20分 鐘 左 右 就 可 以焊 好 。v 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 。 v 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

14、以下 三 個 方 面 ： a)施 工 前 期 準 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 、 預 應 力 管 樁 的 缺 點 及 局 限 性 預 應 力 管 樁 與 普 通 管 樁 具 有 相 同 的 缺 點v 用 柴 油 錘 施 打 管 樁 時 ， 震 動 劇 烈 ， 噪 音 大 ， 擠 土量 大 ， 會 造 成 一 定 的

15、環(huán) 境 污 染 和 影 響 。 然 而 ， 采用 靜 壓 法 施 工 ， 就 無 震 動 ， 無 噪 音 ， 但 擠 土 作 用仍 然 存 在 。v 打 樁 時 送 樁 深 度 受 限 制 ， 在 深 基 坑 開 挖 后 截 去 余樁 較 多 ， 但 用 靜 壓 法 施 工 ， 送 樁 深 度 可 以 加 大 ，余 樁 就 較 少 。v 有 些 地 質(zhì) 條 件 ， 如 以 石 灰 巖 作 持 力 層 、 在 “ 上 軟下 硬 、 軟 硬 突 變 ” 的 地 質(zhì) 條 件 下 ， 不 宜 采 用 錘 擊法 施 工 。 預 應 力 管 樁 的 應 用 v 適 用 于 抗 震 設 防 烈 度 小 于

16、或 等 于 9度 的 地 區(qū) 。v 適 宜 用 于 基 巖 埋 藏 深 、 強 風 化 巖 或 風 化 殘 積土 層 厚 的 地 基 條 件 。v 可 適 用 于 錘 擊 法 、 中 振 法 、 鉆 孔 植 樁 法 、 靜壓 施 工 法 ， 特 別 是 靜 壓 施 工 法 由 于 震 動 小 、噪 聲 低 ， 適 用 于 市 區(qū) 施 工 。一 、 適 用 范 圍 二 、 不 宜 或 應 慎 重 選 用 管 樁 的 地 質(zhì) 條 件v 孤 石 及 地 下 障 礙 物 多 的 地 基 ， 不 宜 選 用 。v 有 堅 硬 的 夾 層 且 該 夾 層 又 不 能 作 為 持 力 層 時 ，不 宜 選

17、用 。v 從 軟 土 層 直 接 進 入 中 風 化 或 微 風 化 基 巖 的 地基 ， 應 慎 用 。v 石 灰 巖 及 其 他 溶 巖 地 區(qū) ， 應 慎 用 。 250實 心 方 樁 、 300管 樁 、 250空 心 方 樁 性 價 對 比 表樁 型 周 長 豎 向 承載 力 設計 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 制 不 高 于C40 28天 小 30% 50圓 管樁 300 0.942米 710 工 廠化 生產(chǎn) 不 低 于C60 3天 大 0 52空 心方

18、樁 1米 907 工 廠化 生 產(chǎn) 不 低 于C60 3天 較 小 30% 50 300實 心 方 樁 、 400管 樁 、 300空 心 方 樁 性 價 對 比 表樁 型 周 長 豎 向 承載 力 設計 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 制 不 高 于C40 28天 小 43% 75圓 管樁 400 1.256米 1260 工 廠化 生產(chǎn) 不 低 于C60 3天 大 0 65空 心方 樁 1.2米 1243 工 廠化 生 產(chǎn) 不 低 于C60 3天 較 小 43%

19、 65 400實 心 方 樁 、 500管 樁 、 400空 心 方 樁 性 價 對 比 表樁 型 周 長 豎 向 承載 力 設計 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 制 不 高 于C40 28天 大 48% 175圓 管樁 500 1.57米 1510 工 廠化 生產(chǎn) 不 低 于C60 3天 小 0 105空 心方 樁 1.6米 1978 工 廠化 生 產(chǎn) 不 低 于C60 3天 較 小 48% 103 450實 心 方 樁 、 600管 樁 、 450空 心 方

20、樁 性 價 對 比 表樁 型 周 長 豎 向 承載 力 設計 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 制 不 高 于C40 28天 大 56% 223圓 管樁 600 1.88米 2480 工 廠化 生產(chǎn) 不 低 于C60 3天 小 0 140空 心方 樁 1.8米 2351 工 廠化 生產(chǎn) 不 低 于C60 3天 較 小 56% 129承 臺 基 礎 尺 寸 ： 全 部 按 四 樁 承 臺 設 計 計 算 350實 心 方 樁 、 350空 心 方 樁 性 價 對 比

21、表樁 型 周 長 豎 向 承載 力 設計 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 制 不 高 于C40 28天 大 相 同 180空 心方 樁 1.4米 1813 工 廠化 生產(chǎn) 不 低 于C60 3天 較 小 相 同 83備 注 ： 在 同 條 件 設 計 承 臺 情 況 下 HKFZ300（ 140） 方 樁 與 PHC400（ 80） 管 樁 的 技 術(shù) 指 標 對 比規(guī)格 混 凝土 等級 樁 類別 樁 身 承載 力 設計 值（ KN） 抗 拉強 度MPa 抗 剪強 度

22、MPa 土 體 中 的穩(wěn) 定 性 接 頭 強 度 施 工 方 式HKFZ300 C80 A 1875 4.49 3.88 好 極 好 所 有 方 式PHC400 C80 A 1690 4.10 1.06 一 般 好 不 適 合抱 壓 法注 ： 以 上 管 樁 技 術(shù) 指 標 取 自 上 海 市 DBJ08-92-2000標 準 圖 集 ； 方 樁 技 術(shù) 指 標 取 自 SHZJ-QB-2005標 準 圖 集 。 HKFZ300（ 140） 方 樁 與 PHC400（ 80） 管 樁 的 經(jīng) 濟 指 標 對 比規(guī) 格 每 KN承 載 力 賣 價元 /KN 上 部 承 臺 基 礎面 積 m2 打 樁 費 用元 /米 樁 運 輸 費元 /米HKFZ300 0.039 3.05 10左 右 2PHC400 0.043 6.00 12左 右 3差 值 少 0.004元 /KN左 右 減 少 50% 少 2元 左 右 少 1元 左 右注 ： 承 臺 最 小 面 積 以 常 用 的 四 樁 承 臺 為 例 ， 如 承 臺 樁 數(shù) 越 多 則 使 用 方 樁 越 經(jīng) 濟 。