机械连接竹节桩专题报告

浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,一、预应力管桩

问题二、机械连接竹节桩技术特点与创新三、机械连接竹节桩现场静载试验对比四、施工技术五、工程案例六、推广与应用2浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,一、预应力管桩

问题二、机械连接竹节桩技术特点与创新三、机械连接竹节桩现场静载试验对比四、施工技术五、工程案例六、推广与应用3浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,预应力管桩问题预应力管桩优点：管桩由工厂化生产，桩身强度高，产品质量稳定，耐打性能好，比较适合用作摩擦端承桩和端承摩擦桩；管桩基础施工速度快、周期短，施工中无泥浆污染，综合经济性价比高。在沿海深厚软土地区，管桩的生产和应用上还存在许多问题，影响了管桩的进一步推广和应用，主要有以下几个方面探讨一些问题：4浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,预应力混凝土管桩国内规范《先张法预应力混凝土管桩》GB13476-2009《预应力混凝土管桩》10G409《预应力混凝土管桩技术规程》JGJ送审稿浙江省《先张法预应力混凝土管桩基础技术规程》DB33/1016-2004江苏省《预应力混凝土管桩基础技术规程》DGJ32/TJ109-2010市《预应力混凝土管桩技术规程》DB29-110-2010•省《锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程》

DBJ/T15-22-2008，《静压预制混凝土桩基础技术规程》DBJ/T15-94-2013福建省《先张法预应力混凝土管桩基础技术规程》DBJ13-2006（、浙江、

、江苏、

、福建、云南、

、

、

、山西等）地方管桩基础施工规范、图集。浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,软土地区桩侧摩阻力值较低，单桩承载力不高管桩的连接方式有待改善复杂的地质条件导致成桩桩身混凝土开裂，抗拔效果差桩身接头难以满足耐久性要求桩身与承台的连接质量难以得到保证预应力管桩技术问题预应力管桩问题5浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,软土地区管桩桩侧摩阻力较低。软土地区淤泥土层比较厚，如何设计合适的桩身截面和形状，有效提高桩侧摩阻力和单桩承载力是管桩生产企业、设计、施工单位共同关心的热点问题。管桩的连接方式有待改善。传统的管桩两端采用端板和桩套箍，接桩采用电焊连接，会造成端板的材质、墩头强度、耐久性能大大降低。因此，如何优化桩端生产工艺，改善管桩连接方式，提高施工质量和施工速度，改善接头的耐久性，是影响管桩推广和应用的关键问题。预应力管桩问题6浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,预应力管桩问题国标要求焊接质量要求：四周对称施焊

焊接不得少于2层焊好冷却8分钟严禁水冷焊好即打雨天采取防雨措施焊接问题7浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,预应力管桩问题1、国标《地

础设计规范》GB50007-2011,要求管桩抗拔预应力筋必须锚入承台，采用单节管桩抗拔，多节抗拔通长灌芯。2、江苏省工程建设标准《预应力混凝土管桩基础技术规程》

DGJ32/TJ109-2010要求管桩抗拔采用机械连接或者机械连接加焊接。3、福建省住建厅

（闽建建函[2011]52号）《关于加强预应力混凝土抗拔管桩连接接头质量控制

》，文件要求：抗拔管桩使用的，均应采用机械连接。8浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,预应力管桩问题9浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,软土地区桩侧摩阻力值较低，单桩承载力不高管桩的连接方式有待改善桩身混凝土开裂，抗拔效果差桩身接头难以满足耐久性要求桩身与承台的连接质量难以得到保证预应力管桩技术问题预应力管桩问题10浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,管桩的抗拉性能有待提高。随着城市

空间建设规模的不断扩大和海洋工程的飞速发展，具有抗拔要求的建（构）筑物日益增多，如基坑工程、海岸工程等。若提高管桩的抗拔性能，将扩大管桩的应用范围。管桩的耐久性能需要得到改善。在沿海深厚软土地区，管桩经常处于腐蚀性地质中，而设计很少考虑在腐蚀性条件桩使用的具体要求，管桩存在安全隐患。因此，如何从优化管桩生产工艺出发提高管桩耐久性能，是提高管桩工程应用安全性的基础。预应力管桩问题11浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,预应力管桩抗拉试验预应力管桩问题2浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,预应力管桩问题在腐蚀环境下和腐蚀时间下，钢筋锈蚀引起的锈胀裂缝，会导致预应力管桩的抗拉开裂荷载有明显的降低，管桩的抗拉承载力下降30%~50%时，管桩的破坏形态会由桩身拉断破坏转变为端头连接接缝破坏。在腐蚀环境下和腐蚀时间下，预应力管桩的抗剪承载力下降30%~43%时，预应力管桩的破坏形态会为端头连接端剪切破坏。12浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,软土地区桩侧摩阻力值较低，单桩承载力不高管桩的连接方式有待改善复杂的地质条件导致成桩桩身混凝土开裂，抗拔效果差桩身接头难以满足耐久性要求桩身与承台的连接质量难以得到保证预应力管桩技术问题预应力管桩问题13浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,预应力管桩问题50～100H抗拔桩桩顶与承台连接详图填芯混凝土复筋高承桩混凝土垫层基础承台或基础梁

托

板

（４～５mm厚圆钢板）5≥75aE(L

)aLaELa

(L

)预应力空心桩顶填芯混凝土的高度可根据工程设计要求确定，亦可参考如下公式进行计算：Lh=Qt/(fnUpn)15浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,一、预应力管桩

问题二、机械连接竹节桩技术特点与创新试验支撑三、现场与四、施工技术五、工程案例六、推广与应用16浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩技术特点与创新机械连接竹节桩机械连接先张法预应力混凝土竹节桩曾称“增强型预应力混凝土离心桩”，是一种新型预应力混凝土异型桩。它的侧壁设置了横向或纵向肋。上下节桩采用卡扣式机械连接和材料密封，使上下节桩成为

续、完整的整体。该新型上下节桩采用机械连接加环氧树脂，有效的避免了端板铁件外露及孔内外污水对铁件产生的腐蚀，同时避免了电焊焊接对桩混凝土及钢棒镦头造成的破坏，此外通过机械连接，使桩身预应力钢筋锚入承台，方便施工，确保工程质量，简称机械连接竹节桩。17浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式机械连接竹节桩机械连接竹节桩技术特点与创新18浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,本图集机械连接竹节桩竖向承载力标准可按《建筑桩基技术规程》（JGJ94-2008）有关公式计算，桩径采用最大外径。由于机械连接竹节桩的凹凸外形，提高了桩与土之间的侧摩阻力。每节凹凸外形的底部增加了端部面积，按照每层土质计算凸出部分面积取端阻力的30%计算。与光圆和方外形桩相比，竖向抗压承载力一般提高10%-20%，竖向抗拔承载力一般提高20%-30%，但在具体确定抗压承载力时，应按国家相关规范进行试桩。机械连接竹节桩技术特点与创新20浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式套箍机械连接机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式套箍机械连接机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式套箍机械连接机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式机械咬合连接机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式其他的机械连接机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式未优化的机械连接由于桩端板的存在，在桩的质量检查过程中很难观察到桩端的密实度，易造成有问题的桩流入市场。机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式未优化的机械连接由于桩套箍较宽，桩在生产制作的喂料工序中，不能直接将混凝土直接放到位，须人工将混凝土撬到位，造成混凝土的分离，影响混凝土强度。机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式机械连接竹节桩采用张拉螺帽代替端板，降低了劳动强度。直接在钢棒镦头前将螺帽传入钢棒。在钢筋受力时提高了钢棒镦头与螺帽的接触面积。机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式机械连接竹节桩天海通过2年的努力终于在2004年研发出了第一代“天桩”机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式机械连接竹节桩机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式机械连接竹节桩2005年研发出了第四代“天桩”机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式机械连接竹节桩2006年研发出了第六代“天桩”机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式机械连接竹节桩2008年研发出了第九代,2010年推出第十代“天桩”机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,外形及连接方式机械连接竹节桩制作上增强型预应力混凝土离心桩去除了端板，采用张拉螺帽，保证主筋与张拉板、固定板之间的连接，有利于力的直接传递。在质量检验时可直接观察到桩端的密实度。机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,连接件尺寸检测机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,连接件抗拉试验：破坏部位均在预应力钢棒机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,抗拔试验桩T-T-PHC-B500抗拔力达到195吨机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩技术特点与创新23浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,密封材料密封材料主要是起到密封上下节桩接触面，起到防腐作用保证应变波的顺利传递的作用。密封材料主要由环氧树脂、 剂组成。具体比例根据气候条件和工作条件调整，其凝结时间与温度极其相关，温度越高，凝结速度越快。初凝时间6-10小时。机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,作用：要求密封(包含小应变检测、防腐、固结后形成一个完整的整体)，与节点的抗拉强度无关机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,第一步：把弹簧放进大螺帽孔里第二步：往装配枪上放中间螺帽机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,第三步：把卡片放在中间螺帽槽里第四步：往卡片上放垫片机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,第五步：对孔安装第六步：检查安装质量机械连接竹节桩技术特点与创新浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩技术特点与创新出厂前全部盖上防尘盖浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,一、预应力管桩

问题二、机械连接竹节桩技术特点与创新三、机械连接竹节桩现场试验对比四、施工技术五、工程案例六、推广与应用24浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩现场试验对比试验耐久性试验增强型预应力混凝土离心桩套箍也锈蚀较为严重，原有的环氧涂层被锈蚀产物涨开，在长期的腐蚀环境中并不能对套箍起到有效保护作用。劣化试验25浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,试验耐久性试验抗拉试验机械连接竹节桩现场试验对比26浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,试验耐久性试验抗拉试验机械连接竹节桩现场试验对比27浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,试验耐久性试验抗剪试验接桩处机械连接竹节桩现场试验对比28浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩技术特点与创新在腐蚀环境下和腐蚀时间下，钢筋锈蚀引起的锈胀裂缝，会导致管桩的抗拉开裂荷载有明显的降低，机械连接竹节桩的抗拉承载力下降低于6%；机械连

接竹节桩的破坏形态仍表现为桩身拉断破坏。在腐蚀环境下和腐蚀时间下，机械连接竹节桩接头处抗剪承载力仅下降9%-10%；机械连接竹节桩的破坏形态仍表现为桩身剪切破坏。与传统的电焊接桩相比，机械连接竹节桩端部连接处连接件的构造抵御外界环境的侵蚀作用。机械连接竹节桩比预应力管桩具有更好的耐久性。29浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩现场试验对比31浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,现场试验抗拔静载试验机械连接竹节桩现场试验对比32浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,现场试验抗拔静载试验机械连接竹节桩现场试验对比33浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,现场试验抗拔静载试验机械连接竹节桩现场试验对比34浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,案例一：广厦天都城机械连接竹节桩现场试验对比35浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,广厦天都城规划占地面积7000余亩，总建筑面积480万平方米，规划居住人口近10万人，是以法兰西文化为城市文化的新城区。广厦天都城东依杭州、北接处于浙江经济的主流发展，在大杭州规划中处于枢纽地位，便捷。项目规划区域内建有天都公园、天都国际度假酒店、香榭里大街、天都广场、欢乐广场、天都 以及交 业、教育、运动、 等齐全的配套，目标是建成一座21世纪的小康居住生活示范城和最具现代文明水

准的新城。浙江天海管桩 和广厦 建立了长期 性合作伙伴，2011年至今施工面积达到250万方，机械连接竹节桩供应量达到120万米以上。目前在施工的天韵苑、天明苑位于天都城

核心位置，总规划面积近40万平方米，直面10万平方米埃菲尔广场和正在建设中的体育馆，紧邻和睦港水系与法兰西 浓郁的600米商业 街区，是天都城景观最优越的组团之一。机械连接竹节桩现场试验对比36浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,广厦天都城3个小区（对比试验）普通管桩3根6003500KN增强型桩3根6004400KN结论：承载力提高30%，设计院采用后提高25%，直接给业主节省造价300万以上。机械连接竹节桩现场试验对比37浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩现场试验对比38浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩现场试验对比39浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,现场试验单桩竖向抗压静载试验机械连接竹节桩现场试验对比40浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,现场试验单桩竖向抗压静载试验机械连接竹节桩现场试验对比41浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,现场试验单桩竖向抗压静载试验机械连接竹节桩现场试验对比42浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,现场试验通过6根工程试桩的现场静载试验，对比分析机械连接竹节桩和管桩的Q-S曲线，可以得出以下结论：机械连接竹节桩的荷载变形曲线相对平缓，表现得更有后劲，极限承载力比等直径管桩提高20%以上，挤土效应明显。工作机理分析表明：机械连接竹节桩对桩侧土体影响范围更大。与管桩相比在侧摩阻力上具有明显优势，从而承载力会得到较大提高。单桩竖向抗压静载试验机械连接竹节桩现场试验对比43浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,案例二：八方城-城市综合体项目机械连接竹节桩现场试验对比52浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩现场试验对比53浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩现场试验对比55浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩现场试验对比54浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩现场试验对比56浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩现场试验对比57浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩替换的型号：T-PHC-AB600(560)-110

抗压承载力特征值2500KN，试桩3根静载试验都达到5000KN,单桩抗拔承载力特征值700KN，试桩抗拔试验达到1400KN。机械连接竹节桩现场试验对比58浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩现场试验对比59浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩替换的型号：T-PHC-AB600(560)-110抗压承载力特征值2500KN，试桩3根静载试验都达到5000KN,

单桩抗拔承载力特征值700KN，试桩抗拔试验达到1400KN。按照机械连接竹节桩600直径与钻孔灌注桩600、700一比一替换，承载力接近。部分桩长由44米改成35米。按照一栋楼桩数量计算造价，可比钻孔灌注桩省150万左右。本项目40万方，全部采用机械连接竹节桩可省直接造价2000万左右。机械连接竹节桩现场试验对比60浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接竹节桩现场试验对比61浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,一、预应力管桩

问题二、机械连接竹节桩技术特点与创新三、机械连接竹节桩现场试验对比四、施工技术五、工程案例六、推广与应用62浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,机械连接是上螺下顶接桩、卡扣的安装顺序：第一步：检查桩两端制作的尺寸偏差及连接卡扣件，无受损后方可起吊施工。第二步：卸下上、下节桩两端的保护装置后，清理接头残物第三步：将插杆安装在上节张拉端的小螺帽上，在下节桩的固定端大螺帽里安装弹簧、垫片、卡片及中间螺帽。用检测工具检测中间螺帽端面与插杆平台距桩端面深度。第四步：采用由环氧树脂、 剂按比例组成密封材料。施工技术64浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,第五步：在下节桩端面涂抹足够的密封材料，操作时间控制在2min以内，初凝时间不超过6h，终凝时间不超过12h。第六步：在专人指挥下，将插杆与中间套的轴线移到同一条直线上，缓缓，严禁碰撞。插接后密封材料宜溢出接口，接口无缝隙。因施工因素造成临时停滞的，应在密封材料拌制后4h内使用完毕。施工技术65浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,施工技术63浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,一、预应力管桩

问题二、机械连接竹节桩技术特点与创新三、机械连接竹节桩现场试验对比四、施工技术五、工程案例六、推广与应用66浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,工程案例铁道部第四设计院一行69浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,杭甬高铁上虞北站工程案例70浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,工程案例96江苏浦项不锈钢扩建工程杭州未来科技城江苏张家港安置房浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,嘉兴

项目（2013年）本工程位于嘉兴市（平湖）独山港工业园区兴港路东侧，海河路南侧，由浙江承包，年产32万吨丙烯酸及30万吨酯项目。工程采用机械连接竹节桩30万米，桩型为T-PHC-AB400-370(80)和T-PHC-A500-460(110),桩长由原来普通管桩32米减短到28米。工程案例78工程案例浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,舟山万向石油储运项目（2014年）本工程位于舟山市定海区临城街道岙山岛东侧，北紧邻国家储备油库。现一期项目已建成并将投入试运营，其中码头设计年通过能力662万吨；库区拥有25台储罐，总罐容57万立方米。由万向石油储运（舟山）开发，浙江省石油化工设计院设计。工程二期采用机械连接竹节桩20万米，桩型为T-PHC-AB500-460(110)和T-PHC-A600-560(120),抗压特征值2600KN，桩长45米。79工程案例浙江天海管桩Tianhai

Pipepile

Co.,装备制造项目（2014年）沧州投资，现一期项目已建成并将设计，沧兴

岩土工程有限本工程位于由

装备制造材料投入试运营。由中冶京诚工程技术公司施工。工程二期采用机械连接竹节桩10万米，桩型为T-PHC-B500-460(110),

抗压特征值2400KN，桩长