PHC管桩单桩静载荷试验分析

phc管桩单桩水平静载荷试验研究与分析发布时间：2023-02-06T08:21:01.433Z 来源：《工程建设标准化》2022年第9月18期作者：刘建强[导读] phc管桩也就是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，来制作而成的一种空心圆筒型混凝土预制构件。

刘建强邮政编码：516081 ，惠州天泰建设工程检测有限责任公司广东惠州摘要：phc管桩也就是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，来制作而成的一种空心圆筒型混凝土预制构件。

目前phc管桩的制作标准节长为10米，其直径有大有小，一般是从300毫米到800毫米之间以及其混凝土强度等级都是大于C80的。

phc管桩在加工厂制作完成运至施工现场，通过锤击或静压的方法精确沉入地下作为建（构）筑物的基础。

作为当前一种新型的基桩，因其良好的施工效果获得建筑业内人士的一致认同与推广，其使用数量在每年快速递增，在我国建筑行业中发挥着越来越重要的作用。

本文结合某一建筑工程基桩施工项目，为了研究其使用到的phc管桩的水平承载力形状，对管桩进行水平静载荷试验，通过对试验结果分析，确定该工程地基土水平抗力系数的比例系数m值，并对m值跟建筑桩基技术规范估算的水平承载力特征值进行比较，希望可以为后续工程的设计工作提供有效的数据依据。

关键词：水平静载荷试验；m值；水平承载力特质值0.引言随着科学技术的不断发展与进步，建筑行业机械化程度也得到进一步提高，很多建筑单位在开展建筑工程项目中会使用到大量的机械设备，施工效率和施工质量得到大大提高。

phc管桩就是科学技术发展的一种产物，其应用到建筑桩基工程中，不仅施工现场整洁，不会出现钻孔灌注桩工地泥浆满地流的脏污情况，而且制作工艺简单、施工质量高、速度快且造价成本低。

不过phc管桩出现的时间并不是很长，该技术还不够成熟，人们对其在水平荷载作用下的研究工作还不够透彻，以至于phc管桩的最大承载力无法得到充分利用，这一定程度上阻滞了phc管桩技术的进一步发展与完善。

PHC管桩静压法施工相关问题探讨摘要：本文根据工程实例，对静压PHC管桩基础在静载抗压试验中出现的异常沉降现象剖析其产生的主要原因并提出类似工程桩基施工时相应的处理对策，并据此总结了今后设计和施工中应注意的问题。

关键词：PHC管桩；异常沉降；原因分析；处理对策随着预应力管桩生产工艺与施工技术的日益成熟，虽然PHC管桩具有以下优点：设计选用范围广（有不同管径和多种桩节长度，既适用于多层建筑，也可用于50层以内的高层建筑）；对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强；桩身混凝土强度高决定了单桩承载力较大，且单位承载力造价相对低廉；沉桩工效高工期短；成桩质量可靠和监控检测方便；现场整洁与文明施工。

因其具备以上显著优势，故管桩在沿海地区才得以广泛应用。

但因其毕竟属于隐蔽工程，存在土层地质条件的复杂性及施工机具与工艺的局限性，导致现场成桩质量难以有效控制，在实际应用中出现了一些桩身承载力异常等诸多问题。

本文结合已实施的工程实例，对静压PHC管桩在此类软土地基的静抗试验中出现异常沉降的原因进行了分析并提出相应的处置对策，为今后类似工程桩的施工质量控制提供借鉴。

1 工程概况某新校区工程为五层建筑面积14500m2 ，基础采用预应力管桩基础，双桩承台，布桩平面系数为2.6%。

Φ400（壁厚90mm）、Φ500（壁厚100mm）的设计单桩竖向承载力极限标准值分别为3100KN、4300KN，而设计终压值只为2500KN、3500KN，约为设计单桩竖向承载力极限标准值的80%。

按照管桩公司提供的数据，设计单桩竖向承载力极限标准值接近桩身容许承载力。

根据地质勘察报告，场地岩土层分布从上到下分别为：2 竖向静载荷试验异常沉降情况首先，按照规范中对工程桩的抽检要求，对照地勘报告，工程桩施工完成并满足规范规定的时间间歇后，随机对两根桩进行竖向载荷试验自检。

该新校区的1#楼桩基础按设计要求的终压力值（Φ400管桩终压值为2900KN，Φ500管桩为4100KN）进行施工完成隔7天后进行复压抽查发现有些桩桩的承载值达不到设计要求，且出现桩身下沉情况，其中一根Φ500桩加载到六级时沉降突然加大，桩身开始滑行下沉，至沉降量达500.77mm后压力值才达到设计要求的终压力值为4100KN；另一根径Φ400桩，加载到六级时沉降突然加大，桩身开始滑行下沉，至沉降量达800.77mm后压力值才上升达到设计要求的终压值为2900KN，沉降量达达到908.91mm。

单桩承载力试验方法说实话单桩承载力试验方法这事，我一开始也是瞎摸索。

我先尝试了静载试验，这个可是最常用的方法呢。

就是在桩顶上堆载重物，然后测量桩的沉降量。

这就好比你给一个人不断增加压力，看看他能承受多大压力而不倒下一样。

我当时第一次做的时候，犯了个大错，就是没有准确测量沉降。

我以为随便搞个尺子量量就行，结果数据乱七八糟的。

失败之后我就知道了，必须得用专门的测量仪器，而且要确保仪器安装得妥妥当当的。

还有就是加载的速度，这很有讲究。

我试过加载太快，结果桩还没反应过来呢，数据就已经不对了。

就像你给一个杯子倒水，一下子倒得太猛，水就会溅出来，测量就不准了。

要按照规范的速度慢慢加载，这样才能得到准确的沉降数据，根据这些数据就能分析出单桩承载力了。

后来又试了高应变法。

这方法听起来就比较高深，其实简单说就是用力去锤击桩顶，根据桩顶的响应来计算单桩承载力。

这里边最难的就是施加力的控制了。

一开始的时候，我搞不懂要用多大的力合适，要么力小了，数据没意义，要么力大了，差点把桩给锤坏了。

这就好比你打人，轻了他没感觉，重了就出大问题了。

后来看了很多资料，咨询了一些前辈，才知道这个力得根据桩的类型、大小等等因素来计算确定呢。

我也试过一些其他不太常用的方法，不过静载试验和高应变法是我觉得最值得深入研究的。

不管用哪种方法来测试单桩承载力，最重要的就是要细心。

一处小小的疏忽就可能让整个测试结果变得毫无意义。

而且在测试前得有个非常详细的计划，比如说要用到的仪器、设备提前检查好，人员要安排到位等等。

这些都是我摸爬滚打总结出来的经验，希望对你们有点用吧。

哦对了，在进行静载试验时，桩顶的处理也不能马虎。

我有次没清理干净桩顶的杂物就开始堆载了，这肯定也会影响测量结果的。

这就像你要在桌子上放东西称重，桌子上还有一堆垃圾，那称出来的重量肯定就不准确了。

所以说呀，每个环节都得注意，细节决定成败啊。

至于还有一些像动测法之类的，我没做过太多尝试，也不太确定这里面的具体门道，但我想也都是有着严格的操作要求的吧。

对于静压预应力管桩单桩承载力试验的分析【摘要】本文通过对静压预应力管桩进行压桩过程压力的试验与记录、静压承载试验和隔时复压试验，分析了静压预应力管桩单桩的承载力和它的变化。

据此得出了在不同土质、土层时复压值的增长情况有所不同；静压预应力管桩的承载力具有时效性；可以通过终压值得出极限承载力等结论。

【关键词】静压桩；单桩竖向承载力；终压值；极限承载力引言21世纪早期起，我国已经开始对预应力管桩有了广泛的应用。

这是一种集造价低、质量好、施工快、承载力大、工艺简单等优点于一体的预制桩型。

其中单桩竖向承载力的研究一直以来都是该桩型的设计基础和施工的重点。

本文通过对该桩型进行了一系列的承载力试验，结合单桩竖向承载力的理论值、隔时复压值、压桩终压值以及载荷试验分析与研究。

2 工程分析现有一高速公路扩建工程，将原高速公路扩建成八车道公路，为解决扩建拼接部分的衔接问题，新高速公路的路基软基选用预应力管桩。

在该高速公路上的K52+400～K52+480设立试验，进行管桩的承载力试验研究。

其中，5～12列桩的间距为3.0m，13～17列桩的间距为2.6m，所用的管桩参数为：外径：300mm，壁厚：70mm，单节桩长：≤ 12m，A型，其混凝土有效预压力为3.8Mpa，桩身竖向承载力的设计值为1410kN。

试验场地的地形是冲积及冲洪积平原地区，使用双桥探头静探结合钻探进行地质勘察。

该地段的土层由上往下分布为：土层层厚为1.6～2.7m的素填土层、2.4～4.9m的淤泥层、4.7～6.6m的中砂层、2.4～3.3m的粗砂层、2.8～4.2m的粉质粘土层以及全风化泥岩层。

本文采用《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）中的公式①：第层土探头的平均侧阻力（KPa）；：桩端平面上下探头的阻力，取桩端平面以上4d，d为桩的边长或直径，范围内按照土层厚度的探头阻力加上权平均值（KPa），再和桩端平面以下d范围内探头的阻力计算其平均值；为桩端阻力的修正系数，其中黏性土和粉土取2/3，饱和砂土则取1/2；为第层土桩的侧阻力综合修正系数，黏性土和粉土的=10.04（）-0.55；而砂土=5.05（）-0.45 。

PHC管桩静载试验说明1PHC管桩静载试验说明一、工程概况（1）工程名称：（2）工程地点：（3）基础形式:管桩加筏板基础（4）设计参数楼号2#施工桩长25桩径500地坪承载力2200特征值（KN）静载数量 2二、检测依据（1）《工程桩基平面图》（2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）（3）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）(4)《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008(5)《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）(6) 其他技术资料三、检测项目、检测方法及检测装置（一）、检测项目单桩竖向抗压静载试验，量测试桩桩顶在各级荷载作用下对应的沉降量，确定试桩竖向荷载与沉降、时间的关系，从而确定试桩竖向承载力。

（二）、检测方法：单桩竖向抗压静载试验将最大加载量分成10级，按照规范逐级等量加载（第一级可取分级荷载的2倍）。

（三）、检测装置: 拟采用钢梁堆载反力系统。

堆载所需配重至少为最大加载值的1.25倍。

楼号2#最大加载值（KN）4400配重（T）550四．委托方配合的工作（一）、三通一平准备：路通：测桩现场能驶入机动车，且能靠近工程的基槽；电通：免费提供持续稳定的380V与220V电源，且距离测桩现场不超过20米；场地平整：在靠近试桩桩位的槽边自然地坪上，不能有杂物、堆土，以便安放汽车吊。

（二）、试桩准备1、静载。

桩身强度：桩身强度达到设计要求，且休止时间不少于砂土7天，粉土10天，非饱和粘性土15天，饱和粘性土25天。

试桩桩位：按照设计要求确定。

桩头处理：静载试验前桩头应按设计要求加固或按《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）附录B执行。

桩头加固后养护混凝土强度达到设计强度。

设备占位：以试桩为中心，清理出6米*8米的平整场地。

2、现场协调及技术资料：至少安排一名联系人在测桩期间常驻现场，以便遇到事情及时协调；准备好下列技术资料：《检测方案》《检测委托单》《检测通知单》《抽样方案》《见证人员授权书》现场联系人及见证人联系方式（注：上述资料需到我单位办理委托手续）五、检测工作进度安排委托方做好上述准备工作后，通知业主和监理，各单位及时派员到现场查勘。

广州南沙新区明珠湾区起步区灵山岛尖区域城市开发与建设项目——广州市南沙区灵山岛尖河湖及滨水景观带建设工程（东侧片区）PHC管桩试桩总结批准：审核：编制：中交广州南沙新区明珠湾区建设总承包项目经理部五分部2015年8月28日预应力管桩试桩总结一、工程概况南沙区灵山岛尖凤凰大道东侧片区河湖及滨水景观带建设工程建设范围主要是指屯田路以西，凤凰大道以东、江灵北路以南，江灵南路以北范围内的水系和景观工程建设；本次实施内容为凤凰大道东侧片区河湖及滨水景观带桩基础工程，管桩采用外直径D=400mm的PHC-AB型，其壁厚95mm,桩基设计等级乙级。

二、预应力管桩试桩的目的PHC管桩施工前先进行工艺性试验，通过试验确定以下施工参数：1、核实打桩桩位的地层及其参数是否与勘察设计相符；2、检验施工设备性能、选定的施工工艺以及施打顺序；3、确定停止沉桩的控制标准；4、检验桩位的地基承载力，确定荷载与位移关系；5、施工过程中要做好详细的施工纪录，以便于分析和总结施工过程，评价资源配置是否满足进度和质量等的管理要求，评价拟定的施工方案是否满足设计和施工要求。

三、预应力管桩试桩位的选择依据现有施工条件，进行东环涌南岸段的PHC管桩施工，选取3根工程桩做工艺性试验施工，以便于确定相关施工参数。

PHC管桩布置位置如图3.1所示：图3.1PHC管桩试桩桩位布置平面图四、资源配备情况1、人员配置如表4.1：表4.1人员配置表2、材料配备如表4.2表4.2材料配备表（1）预应力管桩向管桩厂订购，进场验收及存放时应注意以下几方面的内容：1）预应力管桩出场前应进行检验，出场时应具备出场合格检验记录，否则，不予进场；表4.3预应力管桩的允许偏差表（2）预应力管桩的制作质量除满足上表要求外，还应符合下列规定：1）、预应力管桩本身不应当有裂缝；2）、预应力管桩表面应无蜂窝、麻面。

若因特殊情况出现表面蜂窝时，蜂窝深度不得超过5mm，每面蜂窝面积不得超过该面总面积的0.5%: 3）、有棱角的桩，棱角碰损深度应在5mm以内且每10m长的边棱角上只有一处破损，在一根桩上边棱破损总长度不得大于500mm；（3）构件移运及堆放时应注意以下几点：1）、构件的移运时砼的强度应符合设计及规范要求；2）、构件移运时的吊点位置应按设计规定，构件的吊环应顺直，吊绳与起吊构件的交角小于60°时，应设置吊架或扁担，尽可能使吊环垂直受力；3）、构件移运和堆放的支承位置应与吊点位置一致，并应支承牢固，避免损伤构件。

PHC管桩水平静载试验及成果参数推算研究关键词：PHC管桩、水平静载试验、m值PHC管桩（高强预应力混凝土管桩）在高层建筑基础设计被大量采用，除满足竖向抗压承载力的同时也要满足水平承载力的要求。

本文以水平载荷试验为确定水平承载力的基本方法，依据水平力—时间—位移（H—t—Y0）及水平力—位移梯度（H—ΔY0/ΔH）曲线，综合确定水平临界荷载Hσ、水平极限荷载Hu，并对地基土水平抗力系数的比例系数m的合理推算进行了初步分析。

1 工程概况该工程为山东石化丙烯酸项目，构筑物均拟采用PHC管桩基础，试验场地土层情况自上而下为：1、耕土：黄~黄褐色，稍湿，松散，层厚0.30~060m；2、粉质粘土：黄~黄褐色，软塑~可塑，层厚0.30~3.20m；3、粉土：黄~黄褐色，松散~稍密，层厚1.10~8.10m；4、粉质粘土：黄褐~灰褐色，可塑~软塑，层厚0.40~8.60m；5、粉土：黄褐~灰褐色，稍密~密实，层厚1.00~12.90m；6、细砂：灰褐色，中密~密实，该层最大厚度29.70m；7、粉质粘土：褐灰色，可塑~硬塑，该层最大揭露厚度16.0m。

试桩规格为PHC 400 AB 95-15a，桩保护层厚度40mm，桩端全截面进入持力层不小于2d，桩基采用静力压桩法施工，试桩桩顶标高±0.000m。

2 试验方法试验采用一台100t油压千斤顶加载，荷载由JCQ-503型全自动载荷测试分析系统自动控制，水平位移观测采用2只量程50mm，精度0.01mm的电子数显位移传感器。

试验装置如图1所示。

图1单桩水平静载荷试验示意图采用单向多循环加卸载法，按《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）的规定进行加卸载及位移观测：依据设计单位的计算荷载，取5kN为每级荷载的加荷增量。

每级荷载施加后，恒载4min后可测读水平位移，然后卸载至零，停2min测读残余水平位移，至此完成一个加卸载循环。

如此循环5次，完成一级荷载的位移观测，且试验不得中间停顿。

静压PHC管桩试桩分析谢薛松摘要：结合某立筒仓项目实例，阐述了试桩过程中的各种影响因素，确定了试桩过程的各项内容；分析了持力层为粉细砂情况下管桩沉桩试桩过程，确定终压力及持力层压桩标准，为工程桩打桩提供依据；为同条件工程试桩确定一个比较具体的标准及作为条件相似工地的施工经验参考，具有一定的工程应用价值。

关键词：静压PHC管桩；静压沉桩；试桩；单桩；终压力前言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。

它具有单桩承载力高、应用范围广、工期短、沉桩质量可靠工程造价低等优点。

基于它有这么多优点，在很多工程中都运用它。

本文作者通过静压PHC管桩试桩为例，分析了持力层为粉细砂情况下管桩沉桩试桩过程，确定终压力及持力层压桩标准。

1 工程概况某立筒仓项目，地上一层，高度为39米，结构类型为钢筋混凝土筒仓。

现以其中B组立筒仓为例，基础为桩基础，全部采用静压PHC管桩基础。

根据地质勘查报告，选用符合规格的管桩和沉桩方式，本工程基础设计采用PHC- 500- 125-AB预应力管桩并用静压法进行施工，采用焊接法接桩，焊接方法采用CO2气体保护焊工艺，以⑥粉细砂、⑥1粉细砂层作桩端持力层。

试桩设备采用ZYJ800B型桩机。

单桩承载力特征值不小于2000KN，压桩力控制在5000KN左右，总桩数760根，配有十字钢桩尖，管桩正式施工前，为确定终压控制标准等施工所须的技术参数，按照设计及规程要求取不少于总桩数的1%且不少于3根的工程桩进行试沉桩。

B组立筒仓分为三个区块，每个区块试压桩数量为4根，共计12根试桩。

以602为例，试桩过程的主要内容、终压控制标准及结论进行如下分析：2 验证设计采用管桩品种、规格、型号的可行性根据10G409《预应力混凝土管桩》图集及《建筑桩基技术规范》（R=1.25Ra）得：（1）当PC管桩桩外径达到500mm时，桩身轴心受压承载力设计值只能达到2835KN，不能满足承载力特征值，当PC桩外径达到600mm时，PC-600-A/B/AB/C-110桩身轴心受压承载力设计值为3260KN；PC-600-A/B/AB/C-130桩身轴心受压承载力设计值为3695KN；才能满足承载力特征值，但直径太大，造价高；（2）PHC管桩桩外径达到400mm，桩身轴心受压承载力设计值只能达到2288KN，当桩径为500时才能满足要求，故选用PHC- 500- 125-AB。

PHC管桩静压沉桩困难的原因分析及解决措施发表时间：2018-12-21T10:25:30.460Z 来源：《基层建设》2018年第33期作者：成弦[导读] 摘要：PHC管桩即混凝土预应力管桩，这种桩具有产品质量稳定可靠、标准化程度高、桩身混凝土强度高、贯入性好、运输吊装方便等特点。

中国建筑第二工程局有限公司淮安城果小区项目部江苏淮安 223001摘要：PHC管桩即混凝土预应力管桩，这种桩具有产品质量稳定可靠、标准化程度高、桩身混凝土强度高、贯入性好、运输吊装方便等特点。

一般采用静压法施工，是通过静力压桩机以压桩机自重和机架上的配重反力而将管桩压入土中的沉桩工艺。

这种方法具有低燥音、无振动、工艺简明直观、接桩灵活、穿透力强、施工速度快、检测方便等优点，这种桩型的整体质量明显好于其它传统桩型，质量问题明显减少。

因其有较传统桩型无法比拟的优点，得到推广运用。

对此有必要对预应力管桩的沉桩原理及常见问题进行分析讨论，利于有效控制预应力管桩的施工质量。

关键词：PHC管桩；静压沉桩；问题；解决措施引言：静压式PHC管桩的施工质量的保证与地质情况、桩数、桩距、桩长、终压力确定、施工顺序、基桩开挖进度等多方面有关，有待在更多的工程实践中不断分析研究，总结经验，有待加强对静压式PHC管桩在不同地质条件下的沉桩机理的击研究。

对其耐久性和抗水平荷载的能力问题有待进一步研究探讨。

文章将围绕PHC管桩静压沉桩困难的原因分析及解决措施方面展开详细分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

一、静压式预应力PHC管桩的沉桩机理沉桩施工时，桩尖“刺入”土体中时，厚状土的初应力状态受到破坏，造成桩尖下土体的压缩变形，土体对桩尖产生相应应力，随着桩贯入压力的增大，当桩尖处土体所受压力超过其抗剪强度时，土体发生急剧变形而达到极限破坏，土体产生塑性流动或挤密侧移或下拖。

在地表处，粘性土体会向上隆起，砂性土则会被拖带下沉；在地面深处由于上覆土层的压力，土体主要向桩周水平方向挤开，使贴近桩周处土体结构完全破坏。