1.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁概述
先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是用先張法預(yù)應(yīng)力工藝和離心成型法制成的一種空心圓筒體細(xì)長構(gòu)件。
隨著碼頭水深增加，先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的長度需要大幅度增加，樁上受到的波浪力、水流力、錘擊力也大幅度增加，大斷面管樁在預(yù)制生產(chǎn)和結(jié)構(gòu)型式上都已無法滿足新的要求，因此這就需要采用后張法工藝生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁。在一些大中型港口碼頭、橋梁等工程中，大多需要使用直徑1000mm～1400mm，單根長度40m～60m的大直徑、超長度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。
后張法預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁，國外叫雷蒙托樁，常簡(jiǎn)稱為混凝土大管樁。我國于1980年由交通部三航局開始研制，1986年試產(chǎn)，是國家“六五”期間科技攻關(guān)研究成果。
2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.1后張預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁的特點(diǎn)
?。?）混凝土大管樁的樁長可按1m為模數(shù)進(jìn)行不同樁長的拼接，其改變樁長的靈活性優(yōu)于其它混凝土樁。
（2）混凝土大管樁管節(jié)的預(yù)制和管樁的拼接均為工廠化生產(chǎn)，機(jī)械化程度較高。
（3）由于混凝土大管樁成型工藝先進(jìn)，管樁混凝土為高強(qiáng)度、高密實(shí)性、低孔隙率、低吸水性。因而使混凝土大管樁具有耐久性好、耐錘擊性好的特點(diǎn)。
?。?）在相同條件下，混凝土大管樁的承載力高于鋼管樁。
（5）混凝土大管樁可適用于任何土質(zhì)。
（6）混凝土大管樁用鋼量省，其用鋼量約為鋼管樁的1/6～1/8。
?。?）混凝土大管樁比鋼管樁維護(hù)費(fèi)用省，在海水中混凝土大管樁不需作防腐蝕處理。
（8）工程造價(jià)低，混凝土大管樁的成本約為鋼管樁的1/2～1/3。
2.2后張預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁與其他樁型的比較
混凝土大管樁、鋼樁及普通混凝土方樁對(duì)比：
?。?）力學(xué)性能：與混凝土方樁相比，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有剛度大、耐錘擊性能強(qiáng)、抗?jié)B性能強(qiáng)、抗彎能力強(qiáng)、等優(yōu)點(diǎn)。
（2）防腐保護(hù)措施：混凝土大管樁的保護(hù)根據(jù)腐蝕區(qū)域的劃分，只在浪濺區(qū)和潮差區(qū)由于氯離子滲透而引發(fā)和加劇銹蝕，采用環(huán)氧瀝青涂層加玻璃絲布纏裹，水位變動(dòng)區(qū)及以上部分整體防護(hù)；水下區(qū)和海底區(qū)混凝土保護(hù)層能夠較好地保護(hù)鋼筋，管節(jié)接縫處局部防護(hù)。
?。?）耐久性：由于預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁采用高速離心方法成型，混凝土密實(shí)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通預(yù)應(yīng)力混凝土方樁，經(jīng)抗凍試驗(yàn)和氯離子滲透試驗(yàn)證明其抗凍性和耐腐蝕性能良好，完全可以在有抗凍要求的地區(qū)使用。
?。?）經(jīng)濟(jì)性：預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁的樁端阻力較大，抗錘擊性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通預(yù)應(yīng)力方樁。造價(jià)低，在一般工程中每延米價(jià)格僅為鋼管樁的50%左右，極大地節(jié)約了投資。
3.應(yīng)用情況
3.1后張預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁的適用條件
（1）適用于地基上部為軟弱土層、下部為較好土層的地基條件；
?。?）適宜用于基巖埋藏深、強(qiáng)風(fēng)化巖或風(fēng)化殘積土層厚的地基條件；
?。?）適用于抗震設(shè)防烈度小于或等于9度的地區(qū)；
?。?）適用于需要減少對(duì)水流形態(tài)干擾的情況；
?。?）適用于水深很大時(shí)；
?。?）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(dòng)小、噪聲低適用于市區(qū)施工。
不宜或應(yīng)慎重選用管樁的地質(zhì)條件：
（1）孤石及地下障礙物多的地基，不宜選用；
?。?）有堅(jiān)硬的夾層且該夾層又不能作為持力層時(shí)，不宜選用；
?。?）從軟土層直接進(jìn)入中風(fēng)化或微風(fēng)化基巖的地基，應(yīng)慎用；
（4）石灰?guī)r及其他溶巖地區(qū)，應(yīng)慎用。
3.2后張預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁目前在我國港口工程中的應(yīng)用
后張法預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁由于抗彎承載力高和成本低，在港口工程中得到廣泛應(yīng)用，先后在江蘇連云港，上海乍浦、寶鋼，浙江舟山、北侖、鎮(zhèn)海、陳山、嘉興，福建廈門、福清，廣東深圳、汕頭等沿海港口的深水泊位中得到應(yīng)用。在我國現(xiàn)已建成混凝土大管樁碼頭約有30個(gè)，其中10萬噸級(jí)特大深水泊位5個(gè)，而且這一數(shù)量正在不斷增加。
4.沉樁質(zhì)量控制
1.沉樁前對(duì)大管樁進(jìn)行逐根檢查，核實(shí)大管樁出廠合格證與施工用樁是否相符，檢查大管樁外觀質(zhì)量和運(yùn)輸中有無損傷。
2.錘擊沉樁的允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定。
3.樁的縱軸線傾斜度偏差不宜大于1%。樁的縱軸線傾斜度偏差超過1%，但不大于2%的樁數(shù)不應(yīng)超過10%。
4.錘擊沉樁時(shí)，樁身外表面不得出現(xiàn)裂縫。
5.錘擊沉樁時(shí)應(yīng)采取防止斷樁的有效措施。
6.截樁時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)縱向裂縫，并應(yīng)選擇對(duì)預(yù)應(yīng)力傳遞長度影響小的方法進(jìn)行。
7.沉樁期間可分期分批進(jìn)行高應(yīng)變和低應(yīng)變檢測(cè)。高應(yīng)變檢測(cè)數(shù)量宜取總沉樁數(shù)的2%~5%，且不得少于5根。低應(yīng)變檢測(cè)數(shù)量宜取總樁數(shù)的10%。高應(yīng)變和低應(yīng)變檢測(cè)應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
5.結(jié)論
本文介紹了預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁，通過其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用情況可以看出，后張預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁具有明顯的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用價(jià)值。
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