引言：预应力高强混凝土管桩（简称PHC管桩）是桩基中的一种，相对于其他桩型来说，预应力管桩算得上是一种新型桩，他的发展史不过区区几十年的时间，但是由于其桩体承载力高、成桩速度快，经济效益好等优点，从而在全国大部分地区得到了快速的应用普及。

 

　　一、预应力混凝土管桩的发展

 

　　管桩一般由预制工厂按照国家有关标准制作而成，桩自身质量和强度都都能得到有效保证.管桩依据桩身混凝土强度等级可分为不低于C60的为普通预应力混凝土管桩（PH管桩）和混凝土强度不低于C80的为高强预应力混凝土管桩（PHC管桩）。预应力管桩根据施加预应力顺序可分为后张法预应力管桩及先张法预应力管桩两大类。

 

　　桩的结构形式如下图1.1。

 

　　与传统桩型相比，PHC桩具有如下优点。

 

　　1、流水线制造，产品质量稳定可靠，标准化。

 

　　2、使用高强度等级混凝土，造价也比普通桩便宜。

 

　　3、耐压耐锤击性好，贯入性好。

 

　　4、良好的抗弯抗剪抗裂性能。

 

　　5、解决了断桩及混凝土离析等质量问题。

 

　　6、成桩质量检测方便，

 

　　7、施工方便快捷，施工周期短

 

　　8、PHC桩基础还具有较好的抗震性能。

 

　　9、施工文明，现场简洁。

 

　　预应力管桩垂直承载力的计算，通常来自两方面的考虑：一是按桩身结构强度确定单桩竖向承载力，即核定桩身最大允许轴向承压力（轴向抗压强度），此时需根据桩周土质情况分析桩的纵向弯曲的影响。一是按土的强度与变形来确定单桩竖向承载力，一般情况有静载试验法、经验参数法、静力触探法、动测法等几种方法。另外在高层、超高层建筑的桩基础设计中，需要对群桩基础进行内力分析，而单桩的轴向刚度数据则是不可或缺的基础数据，此数据的确定往往依赖于单桩沉降分析，所以单桩沉降计算是非常重要的。

 

　　二、预应力混凝土管桩在施工中的应用

 

　　预应力管桩的沉桩的施工工艺主要有：锤击沉桩法、静力压桩法、振动水冲法、预钻孔法等，其中锤击沉桩法以作用效果直接有效、施工速度快、经济效益好、适应范围广等因素得到广泛应用。但施工时有挤土、噪音和振动等弊病，对城市中心和夜间施工应有

 

　　所限制。

 

　　在预应力管桩的沉桩过程中，经常会遇到下列各种质量缺陷，主要有：（1）沉桩困难，贯入度难以达到到设计标高；（2）沉桩过程中垂直度难以控制，桩体倾斜或偏移尺寸过大（3）桩体贯入度和垂直度都满足设计要求，但桩身的承载能力不足；（4）沉桩阻力与地质勘探资料或试验桩所体现的阻力相比存在异常变化（5）桩体破损，难以继续沉桩。

 

　　通过结合大量工程实践经验及相关数据分析，笔者认为造成以上质量问题的主要原因大概有一下几类情况，（1）沉桩设施选型不合理，沉桩能量不足；（2）沉桩土体浅层杂填土中存在障碍物、硬夹层、透镜体等情况；（3）在桩间距较小的情况下（不大于4倍的桩径），沉桩顺序不当，土体挤密，强度增加或土体受扰动过大。（4）沉桩设施、桩身不在同一轴线上，或因桩顶不平整而造成施工偏压；（5）桩尖偏斜或桩体弯曲，桩尖强度不足，地下存在障碍物或孤块石冲撞等。

 

　　针对以上几种情况，笔者认为应从以下几个方面入手，以期减少和避免相应的工程质量问题，确保工程质量和进度。

 

　　（一）质量预控

 

　　1、完善质量管理体系，严格控制图纸会审和设计技术交底水平，确定质量评定、奖惩和相应处理制度。

 

　　2、完善质量监督制度：分工明确，责任到人。

 

　　3、严格执行工程质量检验制度，从原材料设备进场、施工过程检验到施工后的抽检都要有严格的检验控制和监督。

 

　　（二）施工过程中的质量控制

 

　　1、管桩自身质量检验：外观检查，检验桩体是否存在尺寸偏差；桩身是否存在明显的纵向、环向裂缝；端板是否倾斜；壁厚是否满足要求；混凝上强度、桩身抗弯性能是否达到要求；桩体检测报告、产品质保书、合格证是否齐全。

 

　　2、沉桩设施合理选择，桩机配重与设计承载力是否相适应。

 

　　3、根据相邻建筑分布、沉桩土质条件、桩间距、沉桩的规格、桩长等因素，考虑桩机行走路线，合理安排沉桩顺序。

 

　　4、试打桩：沉桩前，由业主、设计单位、地质勘察单位、工程监理、施工单位和质监部门共同确定试打桩的根数及桩位，进而确定沉桩参数。

 

　　5、垂直度控制，沉桩过程中严格控制桩身垂直度（偏差小于1%）。

 

　　6、接桩质量控制：下节桩设置导向箍以便于上下两节桩体顺直就位；对接前对连接面进行有效清理，先对称点焊4-6点，待上下桩节固定稳定后，拆除导向箍分层施焊，焊接层数不得少于两层，内层焊接后清理干净方可进行外层焊接施工，焊缝需连续饱满，满足规范要求。

 

　　7、沉桩过程中，应注意观测，及时发现异常状况，如贯入度数据骤变、实际桩长与设计桩长存在较大差异、桩身、桩头混凝土出现裂缝或破碎、桩身倾斜偏移等，及时停止沉桩，复核记录有关数据，会同相关单位进行及时处理。

 

　　（三）沉桩后质量检验

 

　　成桩后质量检验应包含桩身垂直度、桩顶标高、桩顶平面位置应满足规范要求；通过管桩低、高应变动力检测（评价桩身完整性和单桩极限承载力计算）、管桩静载实验和管桩抗拔实验等具体检验；对于施工中出现意外情况的桩，可根据实际工程情况决定相应检验内容。

 

　　结语：笔者在本文中只是做了一些初步的探讨，因此今后仍需要开展相应的工作，如探讨PHC桩在深基坑支护中的可行性研究，这需要在PHC桩的变形、桩土之间的相互关系、桩的物质性能，力学性能，弯曲性能等方面做更多有效的研究，以期在具体的工程实践中带来更大的经济效益。

 

　　参考文献：

 

　　[1]陈勇，杨晓松.预应力混凝土管桩在竖向作用下的沉降特性分析[J].基础工程，2000，（12）：67-69.

 

　　[2]熊炳贤，钮泽明.预应力管桩的承载力研究[J].广东土木与建筑，1997，（4）：35-37.

 

　　[3]蓝星育.预应力混凝土管桩承载力的计算与施工技术[C].1992.

 

　　[4]张忠苗.预应力管桩在浙江的应用研究.杭州市深基础及基坑围护学术讨论会论文集[M].北京：中国水利水电出版社，1999