1.前言
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，建筑工程的規(guī)模性也隨之不斷的擴(kuò)大。同時(shí)也帶動(dòng)了高效的建筑施工技術(shù)的研發(fā)。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)是一種特點(diǎn)鮮明的施工技術(shù)，在我國(guó)的各大型高層建筑、道橋建設(shè)等均有運(yùn)用。從我國(guó)具體的施工情況來(lái)看，預(yù)應(yīng)力技術(shù)還沒(méi)有受到廣大的技術(shù)人員足夠重視，在施工時(shí)由于質(zhì)量問(wèn)題引起的生產(chǎn)成本高、經(jīng)濟(jì)效益低等問(wèn)題。文章通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)進(jìn)行分析，結(jié)合施工要點(diǎn)，使預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)在我國(guó)能夠得到更廣泛的應(yīng)用。
2.預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)概述
2.1預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基本內(nèi)涵
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是在預(yù)制廠經(jīng)過(guò)如下幾道工序，先張預(yù)應(yīng)力、離心成型、高壓蒸養(yǎng)等成型的一種空心環(huán)形同截面的預(yù)制混凝土構(gòu)件。按混凝土強(qiáng)度等級(jí)分混凝土管樁可分為預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁（即混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C80）和預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（即混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C50）。
2.2預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的特點(diǎn)
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁同傳統(tǒng)的預(yù)制樁型相比主要特點(diǎn)詳情見(jiàn)表1
表1.預(yù)應(yīng)力混凝土管樁與傳統(tǒng)預(yù)制樁型特點(diǎn)比較
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁 傳統(tǒng)預(yù)制樁型
樁身強(qiáng)度高，單樁承載力高 樁身強(qiáng)度低，單樁承載力弱
抗彎抗剪抗裂性能好 抗彎抗剪抗裂性能較差
穿越土層的能力較好 穿越土層的能力較差
成樁質(zhì)量可靠 成樁質(zhì)量不可靠
單位承載力造價(jià)低 單位承載力造價(jià)高
施工方便快捷，施工周期短 施工方便復(fù)雜，施工周期長(zhǎng)
抗震性能強(qiáng) 抗震性能弱
2.3預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的適用條件
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁運(yùn)用范圍廣，主要運(yùn)用于含有軟土、粘性土、人工填土、粉砂、細(xì)砂、粉土、中砂等覆蓋層的地區(qū)，粗砂、圓礫、礫砂、風(fēng)化巖是持力層的優(yōu)先選擇。不宜使用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的地質(zhì)條件有：較多孤石以及障礙物的地層、基巖上無(wú)適合作為管樁持力層的石灰?guī)r地區(qū)、管樁又難以貫穿的堅(jiān)硬的夾層、松軟地層突變到特別堅(jiān)硬的地層。
2.4預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)的現(xiàn)狀
在歐美地區(qū)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的十分普遍，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也是很成熟的。而我國(guó)的預(yù)應(yīng)力技術(shù)雖然在上個(gè)世紀(jì)60年代已經(jīng)出現(xiàn)，但只是為了特定的工程需要而開(kāi)展的，直到上個(gè)世紀(jì)80年代才在我國(guó)廣東省推廣。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁全國(guó)生產(chǎn)約2000萬(wàn)米，該技術(shù)在廣東省取得了矚目的成果后，該技術(shù)在上海、江蘇、浙江、廣西、福建等地開(kāi)始推廣。
3.預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的作用理論
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的初始負(fù)載是在其上部產(chǎn)生一種垂直的應(yīng)力以及發(fā)生彈性形變，同時(shí)逐漸往其下部傳遞，產(chǎn)生阻力，使得混凝土管樁處于彈性壓縮狀態(tài)。伴隨著負(fù)載應(yīng)力的不斷增加，如果其垂直的力傳到混凝土管樁底部時(shí)，混凝土管樁端部的土層因受到壓力的作用變的密實(shí)，且變形力度加大。如果靜壓負(fù)載混凝土管樁的阻力增加，混凝土管樁的頂部的側(cè)阻力最先達(dá)到極致，則其對(duì)應(yīng)的負(fù)載增大，抗力摩阻減小，混凝土管樁端阻力變大，導(dǎo)致混凝土管樁的端土出現(xiàn)可塑性，進(jìn)而提高了混凝土管樁的承載力。
4.預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的設(shè)計(jì)方法
我國(guó)當(dāng)下對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的設(shè)計(jì)還未有形成統(tǒng)一的規(guī)范。而在上海、廣東、浙江、等地只有地方規(guī)范。而實(shí)踐證明，這些地方編制的規(guī)范不夠成熟、全面，不能作為推廣全國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于剛開(kāi)始采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)的省市，只有《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》可供參照，但是預(yù)應(yīng)力混凝土管樁有其獨(dú)特的的特征，如果按照其他樁型的承載力公式計(jì)算得出的承載力的結(jié)果一般情況下較實(shí)際結(jié)果偏小。因此，怎樣確定預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的承載力顯然已成為當(dāng)今設(shè)計(jì)過(guò)程中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
4.1參照土性參數(shù)確定承載力標(biāo)準(zhǔn)值
4.1.1《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—94）公式
Rk=upΣqsikli+qpkAp
其中：Rk表示單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值，即kN；
up表示樁身周邊長(zhǎng)度，即m；
Ap表示樁身橫截面面積，即m2
大量的數(shù)據(jù)表明按照此公式計(jì)算的最大荷載普遍累計(jì)下降10mm到15mm之間，并且在最后二、三級(jí)荷載相互作用下，下降力度有減少的的趨勢(shì)。這表明這些混凝土管樁的承載力沒(méi)有達(dá)到極限值，且承載力的安全儲(chǔ)備較大。
4.1.2《應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》公式（廣東）
Rk=upΣηsiqsikli+ηpqpkAp
其中：ηsi表示第i層側(cè)阻力的修正系數(shù)，通常在0.08到1.10之間；
ηp表示端阻力修正系數(shù)，通常為0.09到1.35之間；
對(duì)于一般的樁來(lái)說(shuō)該公式設(shè)計(jì)的結(jié)果與實(shí)際相吻合，但對(duì)于短樁（8m～14m）來(lái)說(shuō)，則計(jì)算結(jié)果相對(duì)較小。且該公式具有明顯的地域特性，不具有照搬的可能性。
4.2通過(guò)試驗(yàn)方法確定承載力標(biāo)準(zhǔn)值
4.2.1靜載荷試驗(yàn)的方法確定承載力標(biāo)準(zhǔn)值
由靜載荷試驗(yàn)的方法確定的承載力的標(biāo)準(zhǔn)確實(shí)可靠，缺點(diǎn)是試驗(yàn)的費(fèi)用高昂，同時(shí)試驗(yàn)的周期較長(zhǎng)。該方法一般適用于當(dāng)工程樁的數(shù)量較多或者是施工場(chǎng)地的地質(zhì)狀況復(fù)雜的情況；如果該省市沒(méi)有任何管樁的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，那么靜載荷試驗(yàn)法應(yīng)該是首選的方法。
4.2.2高應(yīng)變動(dòng)力試樁結(jié)果估算承載力標(biāo)準(zhǔn)值
目前高應(yīng)變動(dòng)力試樁結(jié)果估算常用的分析方法主要有CAPWAP和Case兩種方法。其主要優(yōu)勢(shì)是方便、快捷，試驗(yàn)的成本低。該方法適用于經(jīng)驗(yàn)成熟的地區(qū)。
5.預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工要點(diǎn)
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在進(jìn)行施工時(shí)需要注意的要點(diǎn)見(jiàn)表2
總之，伴隨著當(dāng)今各種建筑設(shè)施的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)，作為一種簡(jiǎn)單而又行之有效的一種樁基施工技術(shù)，儼然已經(jīng)在當(dāng)今各大型建筑工程的地下連續(xù)墻、深基坑支護(hù)等基礎(chǔ)工程中廣泛運(yùn)用。對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)的研究以及提出施工質(zhì)量控制對(duì)策，優(yōu)化施工技術(shù)，有利于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代建筑基礎(chǔ)工程的質(zhì)量安全。
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