预应力混凝土空心方桩的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 预应力混凝土空心方桩的应用 摘要：随着改革开放的深入，我 国的经济建设得到飞速发展，建筑行业 尤其是房地产行业得到了迅速发展，并 且随着施工技术、材料的发展，预应力 混凝土空心方桩也得到了广泛的应用。 因此，本文笔者结合个人多年来的相关 行业工作经验，并结合我国预应力混凝 土空心方桩的实际情况，对预应力混凝 土空心方桩的应用进行分析，希望可以 起到抛砖引玉的作用，继而推动我国建 筑行业的可持续发展。 中国论文网 /2/view-12798341.htm 关键词：预应力混凝土；空心桩； 施工；应用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中图分类号：TU37 文献标识码： A 文章编号： 前言 随着我国建筑行业的蓬勃发展， 我们对建筑工程质量的要求也是越来越 高，因此推动了施工技术的发展与新型 材料的研发。预应力混凝土空心方桩就 是一种新型的桩型，在保留了混凝土强 度高、降低成本、便于施工等优点的同 时，还具有抗剪强度大、抗弯抗裂强度 大、接触面积大等优点。本文主要对预 应力混凝土空心方桩进行相应的应用分 析，希望可以更好的提高工程施工的质 量。 2、预应力混凝土方桩的发展历 史 随着预制式方桩的发展，逐渐在 生产和建筑中的广泛应用，又以其生产 的质量比较稳定，在施工的具体的应用 上效率也非常的高，而且其检测的手段 也相对简单，在各类建筑工程的施工过 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 程中，钢筋混凝土实心桩由于具有加工 生产的便利性以及接桩安全和沉桩速度 较快等特点，在具体的施工过程中更加 的常用，因此这类实心桩具有非常悠久 的应用史，尤其是在以摩阻力为基础， 端承受力为辅的软土地基中，因为其周 长比较大，使得单位面积上的承受力也 比较大。可是这种钢筋混凝土实心桩也 存在着自重较大、耗材大等缺点，而且 在实际的应用中无法充分发挥钢筋混凝 土的抗拉和抗压性能，在具体的沉桩过 程中，也容易发生挤土效应，在实际的 经济收效上比较低。因此，近来，应发 展的要求和科技进步，预应力混凝土空 心桩就应运而生了，它的出现正好可以 将在实心桩遇到的问题加以解决，因此 其在当下的应用已经取得了非常成功的 成效，无论在经济效益还是社会效益上 都实现了盈利。 3、预应力混凝土空心方桩的分 析 3.1、预应力钢筋混凝土的空心方 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 桩的适用范围 预应力混凝土空心方桩是采用先 张法离心工艺成型的，适用抗震设防烈 度 8 度以下(含 8 度) 的一般工业与民用 建筑物、构筑物等的桩基础，当抗震烈 度为 7 度和 8 度时，桩的接头位置应设 在非液化土层中。选用本桩型主要考虑 承受竖向受压荷载的受力情况，当承受 水平荷载或用作抗拔时，应结合工程地 质情况及受力状况等因素另行计算，选 用本桩型进行沉桩时，应注意沉桩震动 及挤土对周围环境的不利影响，必要时 应采取适当的有效措施，如应力释放孔、 防挤沟等。 3.2、预应力钢筋混凝土的空心方 桩的主要特点 3.2.1、空心方桩其外形为正四边 形，内部为空心圆，边长有 2501000 多种截面尺寸，空心圆直径有 150760 多种规格与之配套，每节最大桩长范围 在 1215m 不等，以满足不同承载力设 计的需要。它既保留了同边长实心方桩 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 所提供的摩阻力，又减少了混凝土用量 和沉桩的挤土效应，截面惯性矩及刚度 也比预应力管桩有较大提高。 3.2.2、采用了高强混凝土和高强 钢筋。其中 PHS 型桩混凝土强度等级 不低于 C80；PS 型桩混凝土强度等级不 低于 C60；钢筋的抗拉强度标准值大于 1400MPa。根据预应力钢筋直径、数量 的不同，又可分为 A、AB、B 型各种桩 型，以适应不同的长细比和穿越各种土 层的要求。它通过离心法工艺和预应力 技术，充分发挥了混凝土抗压强度高和 钢筋抗拉强度大的优点，使单位承载力 所需要的混凝土用量和钢筋用量有了较 大下降，经济效益明显提高。 3.2.3、适用范围大，抗震性能好， 可适用于抗震设防烈度 8 度及 8 度以下 地区的一般工业与民用建筑物，还可用 于铁路、港口、公路、水利等重大工程 的桩基础。 3.3、与各种桩型相比具有的优点 3.3.1、与传统实心桩比较：在材 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 料混凝土和钢筋的运用上相比，空心桩 可以节省很大的一部分材料，相对于实 心桩的高消耗而言，空心桩无疑更加复 合当前社会提倡节约低碳的主题；在生 产工艺上相比，空心桩采用了预应力高 强混凝土，桩身强度、抗裂、抗弯性能 均高于传统实心桩，大大降低沉桩时断 桩的可能。 3.3.2、与灌注桩比较：在材料混 凝土和钢筋的运用上相比，与传统实心 桩比较相同；在施工桩质量控制及检测 上相比，预制桩更易控制；在施工周期 上相比，预制桩大大缩短了施工周期。 3.3.3、与预应力混凝土管桩比较： 空心方桩具有周长大的特点，使得方桩 侧阻更高，如 400mm 的方桩承载力与 500mm 的管桩承载力相当，这样在需 要同等承载力的情况下，方桩更容易布 桩（基桩的最小中心距 3.5d4.5d，d 值 越小，桩间距越小） ，桩承台尺寸更小， 混凝土和钢筋用量更省；运输和堆放较 为方便，节省空间，不会滚动。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 3.4、预应力混凝土的空心方桩的 施工方式 预制桩的沉桩根据设备的不同可 分为锤击和静压两种方式。 3.4.1、采用锤击方式时，应结合 各工程地区的经验及不同的地质条件桩 的截面尺寸，合理的选择锤重和落距， 特别注意在施工过程中出现的锤击应力。 无经验时可参照规范选用，但应在施工 试桩时验证。桩端进入较硬或硬塑的粘 性土、中密以上的粉土、砂土、碎石类 土及风化岩等持力层时，贯入度可作为 主要控制指标，而桩端标高则作为辅助 指标。锤击总数可根据锤重、土质条件 及地区经验控制，根据选用桩强度的高 低，一般宜控制在 25001500 击以内。 3.4.2、采用静压方式时，可根据 具体工程地质情况合理选择压桩设备及 配重，配重一般不宜小于设计单桩极限 承载力的 1.2 倍，以防不足引起抬架的 现象，还要注意桩架和配重的总重量不 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 得超过设计桩本身的承载力极限，以防 破坏桩身。压桩时的控制可按标高、压 力和稳压下沉量相结合的原则，并根据 地质条件和设计要求综合确定。 在沉桩过程中不得随意调整和校 正桩的垂直度，以免对桩身产生过大的 次生弯距。施工过程中，接头位置应尽 量避开较硬的土层。桩穿越硬土层或进 入持力层的过程中除设备故障外，不得 随意停止施工。 4、预应力混凝土空心方桩在具 体应用中的注意事项 4.1、在进行施工时，如果桩身的 内部的混凝土强度与预先设计的强度相 符时，应该将桩静置而且经过蒸汽的养 护之后方可法进行施工；在进行沉桩的 施工时，应该尽量使得桩身保持垂直， 要利用经纬仪严格的测量，确定误差不 超过 0.5%，因为一旦出现较大的偏差 时，会使得桩身容易开裂。 4.2、在进行接桩的操作施工时， 通常采用的是钢端板焊接的方式，在桩 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 身离地面还有一米的距离时即可进行焊 接、接桩，接桩时要时刻观察两节桩身 的衔接情况，保证彼此的圆角和直角相 互正对，要在桩顶清理干净之后进行定 位板的固定，接着再将上段的桩吊放在 下段桩的端板上，利用定位板将上下段 的桩接直，如果在两段桩的衔接处有空 隙，要利用锲形的铁片加以焊接固定。 接头处坡口槽电焊应分三层对称进行， 焊接时应减小焊接变形，焊缝应连续饱 满；焊后清除焊渣，检查焊缝饱满程度。 4.3、焊接完成后应等接头温度与 周围环境温差在 100以内才能沉桩， 一般情况下静压桩等候 6 分钟、锤击桩 等候 8 分钟为宜，不得用水淋等方式快 速冷却；再者在桩冒和送桩器的选择上， 要保持外形上的相互匹配，而且在强度 和刚度等的选取上也一定要保持合格， 桩冒和送桩器的下端应该采用开孔的方 式来加强桩内部同外界的互通性能，避 免由于气压或水压过大导致出现气锤或 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 者水锤，从而影响桩头的质量。 4.4、在接桩、送桩的过程中要保 持动作的连贯性，尽量使得每次沉桩的 操作都一次到底，避免中间的出现的短 暂性停歇。 4.5、在沉桩的过程中，如果出现 贯入度不正常，桩身出现略微的偏差或 位移时，为了避免桩身或者桩顶的损坏 应立即停止沉桩，通过分析出现这种情 况的原因并且加以解决，接着方可继续 施工。 4.6、对于空心桩一般不应该进行 截桩的操作，如果遇到特殊的情况必须 要截桩时，应该采用机械分割的方法将 无需截掉的那部分桩身加以固定，然后 再沿着钢箍的上边缘进行切割，钢箍绝 对不可以利用人力进行强行的截除，可 以利用气割法进行切割。 5、结语 综上所述，预应力混凝土空心方 桩的优越性在于:通过离心成型工艺，可 缩短成型和养护时间，提高了生产效率; -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 混凝土强度高;节约场地，生产过程环保;从 混凝土配比到离心成型全过程生产实现 自动控制，实现了生产自动化，也达到 提高产品质量和生产效益的目的;沉桩过 程中的挤土效应较小，增加了沉桩施工 的精确度;沉桩内腔涌土后，加大了基桩 与土体的摩擦面，侧摩阻力增加，提高 了桩的承载力;