预应力混凝土管桩部分图例

预应力混凝土管桩（以下简称预应力管桩或管桩）可分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩。

先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。

等级和壁厚管桩按混凝土强度等级和壁厚分为预应力混凝土管桩、预应力高强混凝土管桩代号为PC，预应力高强混凝土管桩代号为PHC.薄壁管桩代号为PTC.PC桩的混凝土强度不得低于C50砼，薄壁管桩强度等级不得低于C60，PHC桩的混凝土强度等级不得低于C80。

常压蒸汽养护PCS桩和PTC桩一般采用常压蒸汽养护，一般要经过28天才能施打。

而PHC桩，脱模后要进入高压釜蒸养，经10个大气压、180度左右的蒸压养护，混凝土强度等级达C80从成型到使用的最短时间只需三、四天。

标记示例外径600毫米、壁厚105毫米、长度12米的A型预应力高强混凝土管桩的标记为：PHC-A600-105-12。

管桩的接头，过去个别厂的产品采用法兰盘螺栓联结，现在几乎全部采用端头板电焊联结法。

端头板是管桩顶端的一块圆环形铁板，厚度一般为18-22毫米，端板外缘沿圆周留有坡口，管桩对接后坡口变成U型，烧焊时将管桩周过的U型坡口填满即可。

预应力管桩沉入土中的第一节桩称为底桩。

底桩下端部都要设置桩尖（靴）。

管桩桩尖（靴）形式十字型、圆锥型和开口型。

十字型和圆锥型也称闭口型。

上海地区采用开口型桩尖（靴）比较多，而广东及港澳地区，采用十字型桩尖（靴）较多。

开口型桩尖（靴）沉入土层后桩身下部约有1/3桩长的内腔被土体塞住，沉桩时发生的挤土作用比封口型桩尖（靴）要小一些。

但封口型桩尖沉入土层中，桩身内腔在电灯和手电光的照射下一目了然，因此，可用目测法检查成桩的桩身质量，并用直接量测法复测沉桩长度。

桩尖规格不符合设计要求，也会造成工程质量事故，所以广东标准《预应力管桩基础技术规程》DBJ15-22-98对常用桩尖规格作出了规定。

管桩沉桩方法管桩沉桩方法有多种，在我国国内施工过的方法有：锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻孔法及中掘法等，而以静压法用得最多。

预应力混凝土管桩预应力混凝土管桩是一种常见的桩基工程施工技术，也是现代建筑工程中常用的桩基形式之一。

本文将从预应力混凝土管桩的定义、构造形式、优点和应用等方面进行阐述，旨在对读者全面介绍这一建筑工程技术。

第一章：预应力混凝土管桩的定义和基本知识1. 混凝土管桩的定义混凝土管桩是一种由预应力混凝土制成的管状桩基，通过施加预应力来提高其承载力和抗震性能。

2. 预应力混凝土管桩的构造形式预应力混凝土管桩主要由管体和预应力钢筋组成。

管体由混凝土浇筑而成，预应力钢筋则通过预应力锚具和导向设备来保证其受力状态。

第二章：预应力混凝土管桩施工方法1. 施工前的准备工作施工前需要进行地质调查、钻探取样、设计计算等工作，以确定桩的设计参数和施工方案。

2. 施工过程及施工注意事项预应力混凝土管桩的施工过程包括钢筋加工、模板制作、混凝土搅拌浇筑、预应力张拉、锚固和养护等环节。

在施工过程中，需注意施工现场的安全和质量控制。

第三章：预应力混凝土管桩的优点和应用1. 优点预应力混凝土管桩具有承载力大、施工方便、耐久性好等优点。

由于其受力状态的特殊性，预应力混凝土管桩能够有效地抵抗地震力和抗侧移，从而提高了工程的安全性和稳定性。

2. 应用领域预应力混凝土管桩广泛应用于高层建筑、大型桥梁、码头、河道治理等工程中。

其施工工艺和技术成熟，能够满足不同工程的需求。

第四章：预应力混凝土管桩的施工质量和质量控制1. 施工质量预应力混凝土管桩的施工质量主要包括材料的选择和掺和比例、施工工艺的合理性及预应力钢筋的张拉质量等方面。

2. 施工质量控制为确保预应力混凝土管桩的施工质量，需进行施工组织设计、参建单位资质审查、现场监督检查等工作，并对施工过程进行全程跟踪监控。

第五章：预应力混凝土管桩的维护与修复1. 维护工作的重要性预应力混凝土管桩在使用过程中要进行定期维护，以保证其正常使用寿命和稳定性。

2. 维护与修复方法预应力混凝土管桩的维护与修复主要包括表面修补、防腐处理和损伤修复等工作，需要根据具体情况制定相应的方案。

：适用围预应力管桩设计说明1. 本图集用于离心混凝土工艺制作的先法预应力高强混凝土管桩（代号 PHC ）和预应力混凝土管桩（代号 PC ）适用于 铁路、公路、港口、水利、市政、桥梁等工程可参考使用。

2. 本图集管桩适用于抗震设防裂度≦ 7度的地区。

用于 8 度地区时应另行验算。

3. 本图集管桩主要考虑承受竖向荷载。

当承受水平荷载或用作抗拔桩时应进行验算。

4. 本图集管桩适用于地区的一般地质情况。

当基础的环境、地质条件对管桩有腐蚀性时按有关规、标准采用相应的防腐蚀措施。

般工业与建筑物的低承台桩基础。

5.本图集管桩按结构重要性系数γ二：设计依据 1、建筑地基基础设计规 2、混凝土结构设计规 3、建筑结构荷载规 4、建筑地基基础工程施工质量验收规 5、混凝土结构工程施工质量验收规 6、先法预应力混凝土管桩 7、预应力混凝土钢棒 8、先法预应混凝土管桩基础技术规程 三：设计容 =1.0 设计。

GB50007---2002 GB50010---2002 GB50009---2001 GB50202—2002 GB50204---2002 GB13476---1999GB/T5223.3---2005 DBJ14-040--2006 1．PHC 管桩和 PC 管桩按外径分为 300mm 、 400mm 、 500mm 、 600mm 四种规格。

2．按桩身混凝土有效预应力值及抗弯性能分为： A 型、AB 型、B 型三种型号。

3．桩尖分为十字形和开口型桩尖两种类型。

四：采用材料1、混凝土（1）PHC管桩混凝土强度等级为 C80, PC管桩混凝土强度等级为 C60 混凝土质量应符合《混凝土质量控制标准》 GB50146 的有关规定。

（2）水泥应采用强度等级不低于 42.5 级硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，其质量应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》 GB175 及《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》 BG1344 的规定。

GB13476-2009 先张法预应力混凝土管桩中华人民共和国国家标准GB13476-2009代替ＧＢ１３４７６—１９９９２００９年３月发布２０１０年３月０１实施前言本标准第５．１．２条、５．１．３条、５．２条、５．３条、５．６条为强制性的，其余为推荐性的。

本标准与日本工业标准ＪＩＳＡ５３７３：２００４《预制预应力混凝土制品》的一致性程度为非等效。

本标准代替ＧＢ１３４７６—１９９９《先张法预应力混凝土管桩》。

本标准与ＧＢ１３４７６—１９９９相比主要差异如下：———修订了规范性引用文件的表示方法（１９９９年版的第２章；本版的第２章）；———修订了产品分类（１９９９年版的第３章；本版的第３章）；———修订了原材料及一般要求（１９９９年版的第４章；本版的第４章）；———修订了技术要求（１９９９年版的第５章；本版的第５章）；———修订了试验方法（１９９９年版的第６章；本版的第６章）；———修订了检验规则（１９９９年版的第７章；本版的第７章）；———修订了标志（１９９９年版的第８章；本版的第８章）；———修订了贮存和运输（１９９９年版的第９章；本版的第９章）；———调整了产品合格证（本标准的第１０章）；———取消了对产品分等分级的规定。

———增加了管桩规格及预应力钢筋最小配筋面积（本标准的表１）；———增加了对端板最小厚度的要求（本标准的表２）；———增加了对有抗冻、抗渗或其他特殊要求的管桩所使用的骨料的要求（本标准的４．１．２．３）；———增加了硅砂粉、矿渣微粉、粉煤灰、硅灰等掺合料的质量要求（本标准的４．１．６．１）；———增加了管桩的抗剪性能要求及试验方法（本标准的４．２．３）；———增加了管桩的耐久性要求（本标准的４．２．４）；———增加了抗弯试验用管桩最短单节桩长的要求（本标准的６．３．２、表８）；———增加了管桩吊装的要求（本标准的９．１．４）；———增加了非优选系列管桩的基本尺寸和力学性能指标（本标准的附录Ａ）；———增加了管桩的结构配筋（本标准的附录Ｂ）；———增加了管桩的抗剪性能及其试验方法（本标准的附录Ｃ）；———增加了管桩混凝土有效预压应力值的计算方法（本标准的附录Ｄ）。

预应力混凝土管桩施工预应力管桩标准图集预应力混凝土管桩施工1 前言自1920年澳大利亚人W.R.Hume发明混凝土离心法生产工艺后，几经周折，预应力管桩面世，并由于其自身的优点而具有很强的生命力，发展迅速。

1984年，我国大陆广东省建立起第一家生产预应力管桩的工厂。

xx年全国应用管桩总量达到1.8亿米。

如今，管桩以期经济、环保、施工速度快、质量有保证，作为一种新的地基处理及加固方法在全国已大量使用。

2 工法特点2.1 可靠的产品质量和施工质量。

其生产流程包括原料的筛选、砂石清洗、电脑配料、滚焊编笼与张拉、砼布料、离心振动、高温蒸养等工序均有着可靠的质量控制。

特别是在穿越厚度较大的淤泥层时，使用管桩可充分避免灌注桩常见的缩颈、断桩现象的产生。

2.2 施工周期短，可省去后期养护时间。

2.3 对施工现场环境的破坏小，环保。

2.4 与钻孔灌注桩工艺相比，管桩有着显著的经济效益和较高的单桩承载力。

3 适用范围本工法适用于各类管桩的施工，适用于一般工业与民用建筑、铁路、公路、水利、市政、桥梁及构筑物的管桩基础及管桩基坑支护的施工。

适用于杂填土、淤泥、粉土、粉质黏土、砂层、残积土、强风化岩等各种地质条件的管桩施工。

4 工艺原理4.1锤击（柴油锤和液压锤）工艺原理由柴油燃烧或液压驱动，使锤体中的活塞向上运动一定高度，然后自由落体，产生的冲击力作用到管桩桩顶，使管桩下沉，管桩下沉到一定深度，通过管桩桩身与周围土体的摩阻力与桩尖的端阻力共同作用，以达到设计承载力的施工方法。

4.2静压（抱压式液压压桩机和顶压式液压压桩机）工艺原理由静压桩机自身的重量，通过抱压管桩桩身或管桩桩顶，使管桩下沉到一定深度，通过管桩桩身与周围土体的摩阻力与桩尖的端阻力共同作用，以达到设计承载力的施工方法。

5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程（虚线框中为需要换土的工程才有的施工工艺步骤）图5.1 管桩工艺流程图5.2操作要点5.2.1常见管桩的规格及承载力一览表（见表5.2.1）表5.2.1 常见管桩的规格及承载力一览表5.2.2管桩施工方式的选用管桩可采用锤击（柴油锤和液压锤）、静压（抱压式液压压桩机和顶压式液压压桩机）或引孔打（压）等方法施工。

预应力混凝土管桩是预应力管桩一个重要分支。

预应力管桩按混凝土强度等级和壁厚分为预应力混凝土管桩、预应力高强混凝土管桩代号为PC，预应力高强混凝土管桩代号为PHC。

薄壁管桩代号为PTC。

PC桩的混凝土强度不得低于C50砼，薄壁管桩强度等级不得低于C60，PHC桩的混凝土强度等级不得低于C80。

预应力管桩可分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩。

先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。

预应力管桩按外径分为300毫米、350毫米、400毫米、450毫米、500毫米、550毫米、600毫米、800毫米和1000毫米等规格，实际生产的管径以300毫米、400毫米、500毫米、600毫米为主。

我公司目前以直径400、600外径为主，管桩全是工厂化生产，常用节长8-12米，98年上海三航局预制厂为适应深水港码头建设的需要，生产节长30米的管桩，还根据设计使用的要求，少量生产4-5米的短节桩。

管桩按桩身抗裂弯矩的大小分为A型、AB型和B型。

A型的有效预应力约为3.5-4.2Mpa，AB型为5.0Mpa，B型约为5.5-6.0Mpa，一般管桩有4-5Mpa的有效预应力，打桩时桩身混凝土可有效地抵抗仃桩拉应力，所以，对于一般的建筑工程，选用我国规定的A或AB型的管桩就可以。

每节管桩都有出厂标记，表示在管桩表面距端头1.0米左右的地方。

预应力管桩形式可分为十字型、圆锥型和开口型。

十字型和圆锥型也称闭口型。

上海地区采用开口型桩尖（靴）比较多，而广东及港澳地区，采用十字型桩尖（靴）较多。

开口型桩尖（靴）沉入土层后桩身下部约有1/3桩长的内腔被土体塞住，沉桩时发生的挤土作用比封口型桩尖（靴）要小一些。

但封口型桩尖沉入土层中，桩身内腔在电灯和手电光的照射下一目了然，因此，可用目测法检查成桩的桩身质量，并用直接量测法复测沉桩长度。

桩尖规格不符合设计要求，也会造成工程质量事故，所以广东标准《预应力管桩基础技术规程》DBJ15-22-98对常用桩尖规格作出了规定。

管桩结构计算一、管桩混凝土有效预压应力计算管桩混凝土有效预压应力与混凝土的弹性变形、混凝土的徐变、混凝土的收缩和预应力钢筋的松弛等有关，其计算方法如下。

1、预应力放张后预应力钢筋的拉应力σpt （N/mm 2）cpconpt A A n 1σσ⋅'+= 式中：σcon ── 预应力钢筋的初始张拉应力，N/mm 2，σcon = 0.7f ptk ；f ptk ── 预应力钢筋的抗拉强度，N/mm 2；A p ── 预应力钢筋的横截面积，mm 2；A c ── 管桩混凝土的横截面积，mm 2；n ′── 预应力钢筋的弹性模量与放张时混凝土的弹性模量之比。

2、混凝土的徐变及混凝土的收缩引起的预应力钢筋拉应力损失△σp Ψ（N/mm 2）)2ψ(1σσn 1δE σψn Δσpt cpt s p cpt p ψ+⋅⋅+⋅+⋅⋅= 式中：σcpt ── 放张后混凝土的预压应力，N/mm 2； c ppt cpt A A σσ⋅=n ── 预应力钢筋的弹性模量与管桩混凝土的弹性模量之比；ψ── 混凝土的徐变系数，取2.0；δs ── 混凝土的收缩率，取1.5×10-4；E p ── 预应力钢筋的弹性模量，N/mm 2。

3、预应力钢筋因松弛引起的拉应力损失△σr （N/mm 2） )2Δ(σr Δσp ψpt 0r σ-⋅= 式中：r 0── 预应力钢筋的松弛系数，取2.5％。

4、预应力钢筋的有效拉应力σpe （N/mm 2）r p ψpt pe ΔσΔσσσ--= 5、管桩混凝土的有效预压应力σce （N/mm 2）c ppe ce A A σσ⋅=二、抗裂弯矩抗裂弯矩按以下公式计算：0tk ce cr )W f (σM ⋅+=γ式中：M cr ── 抗裂弯矩，kN ·m ；ce σ── 混凝土有效预压应力，MPa ；f tk ── 管桩混凝土抗拉强度标准值，MPa ；γ —— 离心工艺系数，C80取1.9，C60取2.0；0W ── 管桩换算面积抵抗矩，mm 3。

PHC 管桩有效预应力、允许承载能力、抗裂弯矩、极限弯矩、抗剪和抗拉强度理论计算方法严志隆一、 有效预应力（Effective pre-stress ）（参照JISA5337方法计算） 此方法主要考虑PHC 管桩混凝土的弹性变形、混凝土徐变、混凝土收缩及预应力钢筋的松弛等因素引起的预应力损失。

(1) 先张法张拉后，混凝土压缩变形后预应力钢筋的拉应力c ppipt A A n '1+=σσ 式1式中：pt σ——先张法张拉后，混凝土压缩变形后，预应力钢筋（建立的）拉应力，N/mm 2；pi σ——预应力钢筋初始张拉时，（千斤顶施加的）张拉应力，N/mm 2； 现预应力筋的b σ＝1420 N/mm 2，2.0σ＝1275 N/mm 2。

千斤顶预应力张拉时，控制应力取值：29947.014207.0mm N b =⨯=⨯σ； 或22.010208.012758.0mm N =⨯=⨯σ；按JISA5337要求，上述控制应力值取两者之中小者，即994N/mm 2。

（关于实测钢筋屈服强度2.0σ，屈服点s σ，抗拉强度b σ 的问题）图1 预应力钢筋受拉的应力-应变曲线p A ——预应力钢筋的截面积，mm 2；现以Ф500×100mm 管桩为例，A 级配筋为Ф9.2mm×10根，则226406410mm mm A p =⨯=。

c A ——管桩混凝土截面积，mm 2。

Ф500×100mm 管桩混凝土截面积为125700 mm 2。

'n ——放张时，预应力钢筋和混凝土的弹性模量比，预应力筋弹性模量取2×106(Kg·f/cm 2)，混凝土的弹性模量取4×105(Kg·f/cm 2)，则510410256'=⨯⨯=n 。

23.9690255.0199412570064051994mm N pt =+=⨯+=σ （关于有资料用3×105Kg·f/cm 2，而后期管桩为4×105Kg·f/cm 2的问题）(2) 因混凝土徐变、收缩（干缩）引起的预应力损失⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=∆211''ϕσσεϕσσϕpt cpt cp cpt p n E n 式2 式中：ϕσp ∆——因混凝土徐变、收缩（干缩）引起的预应力损失，N/mm 2； cpt σ——张拉后的混凝土预（压）应力，N/mm 2；294.41257006403.969mm N A A c ppt cpt =⨯=⋅=σσ 'n ——预应力筋和混凝土的弹性模量比，'n 取5；ϕ——混凝土徐变系数，ϕ取2.0；c ε——混凝土收缩（干缩）率，c ε取1.5×10-4，即100005.1； p E ——预应力钢筋弹性模量取2×106(Kg·f/cm 2)=1.96×105N/mm 2。