谈预应力混凝土管桩应用

浅析预应力混凝土管桩在工程中的应用摘要：当前我国预应力混凝土管桩的工程应用发展迅速、量大面广，有关管桩的承载特性、设计、施工、检测等工作应引起重视。

总结分析了当前预应力混凝土管桩的发展历史、应用现状及其工程应用中常遇到的问题，结合相关国家规范、行业标准及工程实测资料，针对预应力混凝土管桩的适用条件、承载性状、施工质量控制等问题进行深入对比分析。

通过具体工程实例，总结了预应力混凝土管桩工程应用中的注意事项，给出了减少管桩工程质量事故的预防措施，并对工程中如何安全适用、经济合理地应用预应力混凝土管桩提出建议。

关键词：混凝土管桩；承载力；预应力1 引言1894年，Hennenbigue发明了预制混凝土桩。

1967－1970年，日本开发了预应力高强混凝土离心管桩（简称PHC管桩）。

1944年，我国开始生产离心钢筋混凝土管桩（RC桩）。

20世纪60年代，铁道部丰台桥梁厂研制开发了预应力钢筋混凝土管桩（PC桩）[1]。

1987年，原交通部三航局混凝土制品厂全套引进了日本生产预应力高强管桩（PHC桩）的设备[1]。

近十年来，我国的预应力混凝土管桩的生产应用快速发展，2010年全国管桩的年生产量已超过3亿米。

中国混凝土与水泥制品协会预制混凝土桩分会的统计报告显示：“十一五”期间，管桩企业数量由300家增加到了500多家，发展地域也由17个省市自治区增加到了25个（不包括港澳台），大部分集中在江苏、浙江、广东、上海等地。

目前，我国管桩规格系列已较为合理，形成了PHC桩和PC桩按外径分为300、400、500、600、800、1 000、1 200 mm各7个规格；预应力混凝土薄壁管桩（PTC）分为300、350、400、450、500、550、600 mm共7个规格。

预制混凝土桩行业的标准化工作覆盖面不断加大。

以国标《先张法预应力混凝土管桩》（GB13476－2009）[3]和《预应力混凝土管桩》国家建筑标准设计图集（10G409）[4]为主线，标准化工作不断延伸与拓展。

预应力混凝土管桩的应用与实践预应力管桩技术主要应用于软土地基，越来越广泛的应用和推广为现代化城市建设提供了坚实基础。

本文根据笔者多年工作经验主要针对预应力管桩技术在高层建筑中的应用作一些探讨和阐述。

标签：预应力混凝土管桩；优缺点；设计；施工引言：预应力混凝土管桩，以其工业化生产程度高，桩身质量好，自身强度大，穿透能力强，耐打性好，施工周期短，对环境影响少，吨位承载力造价低等优点，应用于深厚软土，深埋持力层的二元结构地基显示了技术上和经济上的优越性，近两年来应用愈来愈广。

1、预应力混凝土管桩的优缺点1.1 预应力混凝土管桩有如下优点1.1.1 单桩承载力高预应力混凝土管桩桩身混凝土强度高，尤其是高强预应力混凝土管桩，桩身混凝土强度可高达80Mpa，并可打入密实的沙层及强风化岩层，由于挤压作用，管桩承载力要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。

1.1.2 抗弯抗裂性好采用高强度钢棒和预应力工艺，与普通混凝土预制桩相比具有较强的抗裂性和较强的抗弯性刚度，在运输吊装过程中及施打过程中均能保持桩身完好。

1.1.3 符合环保要求运输吊装方便，接桩快捷，施工现场整洁文明。

1.1.4 成桩质量可靠，施工速度快，工效高，工期短。

缩短工期是预应混凝土管桩的最大优势，预应力混凝土管桩不需要等待28天龄期，成桩后即可作桩基检测。

1.1.5 适应性广可用于工业与民用建筑工程基础，大型设备基础，桥梁和码头的基础及挡土墙等，尤其是其桩身混凝土强度高，对各种地质地层有较强的穿透能力。

1.1.6 单位承载力造价便宜，经济效益好。

因预应力混凝土管桩单桩承载力比同直径的沉管灌注桩和钻孔灌注桩高，并可拼接，管桩长度与沉管灌注桩和人工挖孔桩相比受施工机械和地质条件的限制较少。

衡量桩基的经济效益，以每米造价或以单方混凝土造价对比都是不科学的，应以单位承载力的造价作对比。

虽然预应力混凝土管桩每米造价比沉管灌注桩高，但其单桩承载力高，结果每吨承载力造价比沉管灌注桩经济，虽然预应力混凝土管桩单方混凝土造价比人工挖孔桩和钻孔灌注桩高，但每吨承载力的造价在正常情况下还是比人工挖孔桩和钻孔灌注桩便宜。

试析预应力混凝土管桩的应用在我国，预应力混凝土管桩首先应用于铁路系统，八十年代初期，上海、广东等地开始推广应用，进入九十年代江苏、浙江也广为应用。

南通地区浅土层普遍存在理想的植桩持力层（砂性土层），由于受到挤土效应、机械设备、施工能力、材料来源等因素限制，推广使用较晚，从单桩承载力价格比、工期，质量等几个方面综合考虑，它具有独特的优势，然而，预应力混凝土管桩（静压法植桩为主）在砂性土地层中的使用仍是个比较复杂的技术，应对桩基方案优化对比，合理选用机械、精心组织施工。

一、预应力混凝土管桩的单桩竖向承载力估算及分析1、单桩竖向承载力估算单桥探头静力触探法是主要根据同济大学在上海和南通本地大量试验中总结出来的，比较适合南通地区地质情况（砂性土为主）。

近几年大量的工程试验证明，使用单桥静力触探资料估算单桩承载力是行之有效的方法，其计算精度完全可以满足工程设计的要求。

上式中相关参数及修正系数的取值十分关键，JGJ94——2008规范5.3.3已作详细说明，其中取值对于粉土及砂性土、适用于折线○D即为0.02 ，实际应用中，地表以下6m范围内的粉土为主的土层中，我们一般统一按15 kpa，，而对于6m以下值达到7.0 以上的砂性土，值可按100kpa考虑。

2、几种管桩的竖向承载力分析1）闭口管桩闭口管桩的承载力变形机理与混凝土预制桩是相同的。

管桩光滑的表面性质与混凝土预制桩粗糙的表面虽有所不同，但大量试验结果表明，两者的极限侧阻力是可视为相等，因为一般砂性土层中侧阻剪切破坏面是发生于靠近桩表面的土体中，而不是发生于桩土界面。

因此，闭口管桩承载力的计算可以采用与混凝土预制桩相同的模式和承载力系数。

2）敞口管桩的端阻力敞口管桩的承载力机理比闭口管桩复杂。

这是由于沉桩过程，桩端土的一部分进入管内形成“土塞”。

土塞的沉桩过程受到管内壁摩阻力作用而产生一定压缩。

土塞的高度及闭塞效果随土性、管径、壁厚、桩入土深度及进入持力层的深度等诸多因素而变化。

浅谈预应力混凝土管桩在某工程施工中的应用摘要：针对预应力混凝土管桩的性能特点，结合工程实例，对其竖向及水平向承载力的影响因素进行了分析，并根据其影响因素，对预应力混凝土管桩的设计、施工提出了合理化建议。

关键词：预应力混凝土管桩；施工；应用引言预应力混凝土管桩因其桩身混凝土强度高，质量可靠，工期短，施工速度快，综合造价低等优点而得到了越来越广泛的应用，但其也存在着抗剪、抗弯性能差的缺点，限制了预应力混凝土管桩的应用。

1工程概况本项目工程位于河南省巩义市，拟建场地位于巩义市北山口镇紫荆路以东，G310国道以南，香玉路以北。

拟建场地地貌单元属黄土丘陵缓坡地貌。

建筑功能为住宅及物业用房。

拟建建筑包括住宅楼、配套物业用房及地下车库，拟建建筑住宅楼地基基础设计等级为乙级，配套用房及地下车库地基基础设计等级为丙级。

最大开挖深度约11m。

本工程的基础形式为预应力混凝土管桩筏板基础、预应力混凝土管桩承台基础等。

本工程桩基均采用预应力混凝土管桩，桩径均为400mm，桩型号为PHC400-95AB。

2预应力混凝土管桩的应用分析2.1施工工艺2.1.1工艺流程图2.1.2桩基施工1、测量定位放线（1）认真复核设计图纸及设计院交桩点位，必要时将坐标控制点、水准控制点按标准设置要求布设在施工现场，标准控制点数量满足施工需要及测量点间互相复核的需要即可，然后依据设计图纸精确算出尺寸关系或各桩位坐标，对桩位进行精确测放。

（2）采用电子全站仪等测量工具建立建筑平面测量控制网放出桩位，并进行闭合测量程序进行复核；同时利用水准仪对场地标高进行抄平，然后反映到送桩器上，显示出送桩深度，做好桩顶标高控制工作。

（3）桩位放出后，在中心采用30cm长Ф6钢筋或者竹筷插入土中，根据需要做好标识：钢筋（或竹筷）端头系上红布条或点上白灰，然后画出桩外皮轮廓线的圆周，便于对位、插桩。

撒石灰线做为桩孔开挖尺寸线（4）为防止挤土效应及移动桩机时的碾压破坏，针对单桩、独立承台以及大面积筏板基础的群桩制定不同的放线方案。

预应力混凝土管桩应用管理规定预应力混凝土管桩广泛应用于基础工程中，具有承载能力强、抗震性能好等优点，因此在管桩施工中，对其应用管理十分重要。

以下是预应力混凝土管桩应用管理的一些规定。

1. 设计规范：在进行预应力混凝土管桩的设计时，应严格按照相关规范要求进行。

设计要充分考虑到土质情况、荷载要求和施工工艺等因素，并进行合理的设计方案选择。

2. 施工方案：在进行预应力混凝土管桩的施工前，应编制详细的施工方案，包括施工工艺、施工设备和施工组织等内容。

施工方案要经过专业人员审核，并按照方案进行施工操作。

3. 材料选择：预应力混凝土管桩的制作要选择符合相关标准和规范要求的材料。

混凝土材料要进行质量检测，钢材要进行力学性能测试，并保证其质量符合要求。

4. 施工工艺控制：在进行预应力混凝土管桩的施工过程中，要保证施工工艺的准确执行。

包括预应力张拉、浇注混凝土、养护等工艺步骤，要严格按照技术规范和工艺要求进行操作，确保施工质量。

5. 质量检查和验收：对于已经施工完成的预应力混凝土管桩，要进行质量检查和验收。

检查包括材料质量、预应力张拉质量、混凝土质量等方面，验收要符合相关规范和标准的要求。

6. 施工记录和档案管理：施工过程中要做好详细的施工记录，包括材料使用情况、施工操作过程、质量检测数据等内容。

施工完成后要及时整理归档，建立完整的档案管理系统。

7. 施工安全管理：预应力混凝土管桩的施工过程涉及到高度、重物悬吊等安全风险，因此要加强施工安全管理。

包括施工人员的安全培训、施工现场的安全保护等方面的工作。

综上所述，预应力混凝土管桩应用管理规定对于确保工程质量和安全至关重要。

只有在严格按照规定进行管理和操作的前提下，才能保证预应力混凝土管桩在工程中发挥其优越的性能和效果。

8. 质量监控：在预应力混凝土管桩施工中，要加强质量监控工作，通过定期检查和抽样检测等方式，对混凝土材料、预应力钢筋等进行质量监测。

同时，要建立质量监控台账，记录检测结果和处理情况，确保施工质量的可控性和可追溯性。

预应力管桩总结预应力管桩作为一种常见的基础工程桩型，在现代建筑施工中发挥着重要作用。

本文将对预应力管桩的特点、施工工艺、质量控制以及应用场景等方面进行详细阐述。

一、预应力管桩的特点1、高强度预应力管桩采用高强度混凝土和预应力钢筋制作，具有较高的抗压强度和承载能力，能够满足各种建筑工程的需求。

2、施工速度快管桩在工厂预制，质量稳定，现场施工时，沉桩速度快，能够有效缩短工期。

3、适应性强适用于多种地质条件，如软土、砂土、黏土等，并且能够承受较大的水平荷载和竖向荷载。

4、经济性好相比其他桩型，预应力管桩的造价相对较低，在保证工程质量的前提下，能够降低工程成本。

5、环保节能生产过程中能耗较低，对环境的污染较小，符合现代建筑行业的可持续发展要求。

二、预应力管桩的施工工艺1、施工准备在施工前，需要对施工现场进行平整，清除障碍物，并根据设计要求确定桩位。

同时，要对管桩的质量进行检查，确保其符合相关标准。

2、吊运和堆放管桩在吊运过程中要保持平稳，避免碰撞和损坏。

堆放时要按照规格、型号分类堆放，并设置垫木，防止管桩滚动。

3、沉桩常见的沉桩方法有锤击法、静压法和振动法。

锤击法是利用桩锤的冲击力将桩打入土中，施工速度快，但噪音较大；静压法是通过静力将桩压入土中，噪音小，但对施工场地要求较高；振动法是利用振动器的振动使桩沉入土中，适用于砂土等地质条件。

4、接桩当桩的长度不够时，需要进行接桩。

接桩的方法通常有焊接法、法兰连接法和机械连接法。

焊接法是最常用的接桩方法，焊接质量直接影响桩的承载能力。

5、送桩如果桩顶标高低于地面，需要采用送桩器将桩送至设计标高。

6、终止沉桩当桩达到设计要求的承载力或入土深度时，即可终止沉桩。

三、预应力管桩的质量控制1、原材料质量控制严格控制混凝土、钢筋等原材料的质量，确保其符合相关标准和设计要求。

2、制作过程质量控制在管桩制作过程中，要对模具、钢筋加工、混凝土浇筑、养护等环节进行严格监控，保证管桩的质量。

预应力管桩的应用在现代建筑工程领域，预应力管桩作为一种重要的基础构件，凭借其独特的性能和优势，得到了广泛的应用。

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，通常在工厂里预先制作完成，然后运输到施工现场进行沉桩施工。

预应力管桩的类型多种多样，常见的有预应力高强混凝土管桩（PHC 管桩）、预应力混凝土管桩（PC 管桩）和预应力薄壁管桩（PTC 管桩）等。

PHC 管桩具有高强度、高耐久性等特点，适用于对承载力要求较高的大型建筑和重要工程；PC 管桩的强度稍低于 PHC 管桩，但其经济性较好，在一般建筑工程中应用较为广泛；PTC 管桩则主要用于抗拔或承受水平荷载的场合。

预应力管桩之所以能够在建筑工程中得到大量应用，主要得益于其诸多优点。

首先，它具有较高的承载能力。

通过合理的设计和施工，预应力管桩能够有效地承受建筑物的重量和各种荷载，确保建筑物的稳定性和安全性。

其次，施工速度快是其显著优势之一。

由于管桩在工厂预制，现场施工时只需进行沉桩作业，大大缩短了施工周期，有利于加快工程进度。

再者，预应力管桩的质量易于控制。

在工厂标准化生产的条件下，管桩的质量能够得到有效保障，减少了因施工质量问题导致的工程隐患。

此外，它还具有良好的耐久性，能够在各种恶劣的环境条件下长期稳定工作。

在实际应用中，预应力管桩的施工工艺主要包括锤击法和静压法两种。

锤击法是利用桩锤的冲击力将管桩打入地下，这种方法施工效率高，但噪音较大，对周围环境有一定的影响。

静压法则是通过静力将管桩压入地下，其优点是噪音小、振动小，对周边环境的影响较小，但施工速度相对较慢。

在选择施工方法时，需要综合考虑工程地质条件、周边环境要求以及施工进度等因素。

预应力管桩在各类建筑工程中的应用十分广泛。

在工业与民用建筑中，它可以作为建筑物的基础，为建筑物提供稳定的支撑。

在桥梁工程中，预应力管桩常用于桥墩和桥台的基础，能够有效地承受桥梁的荷载。

预应力混凝土管桩应用管理规定1. 引言预应力混凝土管桩广泛应用于工程建设中，如基础承载、桥梁、隧道等结构中的地基处理工程。

为了确保预应力混凝土管桩的质量和施工安全，制定了本管理规定，用以规范预应力混凝土管桩的设计、施工、验收等环节。

2. 定义和分类2.1 定义预应力混凝土管桩是一种由混凝土制成的柱状结构，通过预先施加的预应力使其在受力状态下具有更好的承载能力和稳定性。

2.2 分类预应力混凝土管桩根据其施工方法和预应力形式可分为以下几类： - 预应力混凝土灌注桩 - 预应力混凝土循环桩 - 预应力混凝土摩擦桩 - 预应力混凝土灌注桩桩与地脚连接的预应力压浆管桩3. 设计要求3.1 构件强度设计要求•预应力混凝土管桩的设计应满足相关国家标准和规范的要求，确保其强度、稳定性和耐久性。

•设计过程中需充分考虑地质条件、荷载情况和施工工艺等因素，合理确定预应力混凝土管桩的参数和布置方式。

3.2 钢筋与预应力筋的设计要求•预应力混凝土管桩使用的钢筋和预应力筋应满足相应标准的要求，保证其强度和可靠性。

•钢筋和预应力筋的布置要合理，确保其在受力过程中能够充分发挥作用。

3.3 粘结钢筋混凝土的设计要求•预应力混凝土管桩的混凝土应选择符合国家标准的材料，并按照相应的配合比进行配制。

•混凝土应具有足够的强度和耐久性，以满足预应力混凝土管桩的使用要求。

4. 施工要求4.1 前期准备工作•施工前需进行详细的地质调查和设计分析，确定施工方案和各项参数。

•施工现场应做好周边环境保护工作，并确保施工材料和设备的质量和安全性。

4.2 施工工艺要求•施工过程中应按照设计要求，正确选择施工方法和工艺。

•预应力混凝土管桩的施工顺序和节奏应适应工程的进度和要求，保证工程质量和安全。

4.3 施工质量控制•施工过程中应进行质量控制，包括材料的检验和试验、施工过程中的验收和检测等环节，确保施工质量符合要求。

5. 检测与验收5.1 检测方法•预应力混凝土管桩的检测方法包括静载试验、动力观测、超声波检测、钻孔取样等，•检测方法应选择适合的方式，能够准确评估预应力混凝土管桩的强度和稳定性。

预应力混凝土管桩在建筑工程中的应用探讨摘要:预应力混凝土管桩桩身强度高，单桩承载力大，在合适的地层中采用静压法施工噪声小，施工速度快，其施工能满足城区内对环境和环保的要求，因此较多建设项目选用预应力混凝土管桩基础。

在预应力混凝土管桩施工中，受施工操作水平、地层土质、地下水、基坑开挖、天气等原因影响，在施工及后期开挖过程中桩基础会发生桩倾斜、断桩、浮桩、有效桩长相差大等问题。

本文主要就预应力混凝土管桩在建筑工程中的应用进行了分析。

关键词：预应力混凝土管桩；建筑工程；应用引言在建筑工程建设中，预应力高强混凝土管桩技术有着广泛的应用，这是因为应用预应力高强混凝土管桩技术可以有效提高基础的承载力及抗弯性能等，且采取工程化作业，施工效率高，周期短。

1预应力混凝土管桩施工技术特点预应力高强混凝土管桩技术也称为PHC桩技术，是基于高性能混凝土（HPC）技术及预应力技术发展而成的一种预制管桩技术。

PHC桩的混凝土强度等级通常都在C80以上，且PHC桩的刚性更强，全桩都可以发挥侧阻作用，相比于其他类型的桩基技术，PHC桩在提升地基承载力、施工效率及变形模量等方面有着明显的优势，尤其是在处理高低层建筑地基及不均匀地基差异沉降等方面有着不错的效果。

材料运至施工现场后，采用大吨位的压桩机将其静压至地下结构中，以作为建筑物的基础部分。

按照混凝土强度等级可将预应力混凝土管桩分为两种，其一为高强预应力管桩，简称PHC，桩体混凝土强度等级大于C80；其二为预应力混凝土管桩，简称PC，桩体混凝土强度等级大于C50。

2预应力管桩施工常见问题管桩沉桩时会排斥周边土体，桩体周边土体会发生一定的位移，同时土体会因为水平挤压作用力而导致剪切变形，会形成振动重塑区，具备较大的孔隙水压力，而土体的抗剪强度下降，使得桩体周边土体破坏。

另外桩体土层受到冲击后会出现凹凸不平状，同时向水平方向排开，当群桩密度较大时，则导致土体的位移变大，同时会加大对周边构建物的影响。