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管桩的发展趋向

日期:2015-7-22 15:22:17 来源:本站原创 浏览数:

(1)管桩的生产和施工呈多样化
    根据我国地域辽阔、地质复杂、经济发展不平衡、法制不健全等特点,较长时期内我国管桩的生产将呈现多样化,高质量管桩起引领作用,低劣产品也不会很快退出历史舞台。但我们行业协会要旗帜鲜明,提倡生产应用节能、环保、高质量、高性能、可持续发展的管桩产品。
    施工方面也会呈现多样化。至今, 日本已有90%以上采用钻孔植桩的沉桩工艺, 我国短期内可能难以做到, 但随着钻孔植桩工法的推广应用,锤击法、静压法沉桩这两种传统的施工工法所占的比例会逐渐减少。
    (2)应大力推广应用PRC 桩,尤其是在8 度抗震设防地区
    常规的预应力高强混凝土桩的桩身强度很高,但抗弯性能较差,同时具有极限弯矩和开裂弯矩相差不大的缺点。破坏形式呈脆性,当桩出现开裂后,裂缝迅速蔓延,受拉区钢筋很快进入屈服和紧缩状态直至断裂。由于桩的抗水平承载力不足,因此,在抗震设防烈度大于等于8 度地区的建筑基础设计中,在基坑工程、边坡工程、护岸工程以及软土地区建筑桩基中的应用受到限制。福建、江苏、天津等省市有关单位出台了各种限制管桩使用的文件, 如:管桩不能用于18 层以上的高层建筑基础等。
    为改善管桩的工作性能,提高高层建筑管桩基础的抗弯、抗水平力以及抗震能力,同时也为了扩大管桩的应用范围,迫切需要开发一种性能更好的预应力管桩。
    建华管桩集团、浙东建材集团、天津宝丰管桩厂等单位联合当地著名高校和科研机构研发了PRC 桩,并将PRC 桩与PHC 桩进行比较,发现PRC桩性能明显提高。
    建华管桩集团研究得出:PRC 桩的抗裂弯矩提高了10%~20%;极限弯矩和设计弯矩提高了30%~50%; 桩身强度提供的竖向承载力提高了10%~20%。在标准试验条件下,延性增加了8%~30%;在工作条件下裂缝宽度减少了50%。
    天津大学的研究得出:配置非预应力筋的PRC桩开裂荷载和极限荷载都有极大的提高,滞回曲线较为饱满,构件呈延性破坏特征。配置非预应力筋能够显著提高PRC 桩的承载力、延性以及耗能能力。随着非预应力筋配筋率的提高,管桩的抗弯承载力随之提高,耗能性提高。
    由此可见,PRC 桩的抗震性能较好, 是比PHC桩质量更高一级的管桩产品,今后我们应大力推广应用。
    此外,笔者认为:①要多做试验,使PRC 的结构构造更合理、更标准化; ②将PRC 桩写进GB13476-2009《先张法预应力混凝土管桩》的修订稿中,使之成为比PHC 桩更高级的管桩产品;③争取在国标及各地方地基设计规范(程)中出现这样的表述:在8 度抗震设防区,应选用PRC 桩;在7 度抗震设防区或其他重要的、地质条件较差的工程,宜选用PRC 桩。
    (3)钻孔植桩,前途无量。
    钻孔植桩工法具有以下优点: 1)成桩后桩身完整无损伤;2)桩身承载力可提高三分之一;3)提高桩身耐久性;4)施工时无挤土效应;5)施工时无噪音;6)施工时无振动;7)可使预制桩桩端进入中风化、微风化岩层;8)使大直径管桩在陆地上的建筑工程中能得到应用;9)不受送桩深度的限制;10)桩的中心距基本控制为三倍桩径(3D);11)只要精心施工,可做到不用截桩;12)沉桩时不用担心硬夹层或厚砂层;13)适用于各种地质条件;14)灌注桩桩身弊病不会在植桩上出现;15)桩身可以任意组合;16)植桩比灌注桩更节约建材;17)植桩基础可以做到设防烈度8 度、9 度的抗震要求;18)管桩接头可以做得更牢固可靠;19)管桩的外表面可以涂抹防腐剂;20)桩端能做成扩大头;21)施工速度快,施工文明;22)植桩造价比钻孔灌注桩便宜; 23)施工全程可视可控,质量有保证;24)工程质量检测简单、省时。
    从以上优点中可以看到:采用钻孔植桩工艺的桩基, 消除了预制桩和灌注桩工艺中存在的缺陷,集成了预制桩和灌注桩这两种桩型和工艺的优点,且集成后基桩质量更好,抗震、抗水平能力大大提高, 使大直径管桩在建筑工程中能得到广泛应用,是一种较理想的桩基。

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