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預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁與其它基樁之比較

顏小榮    張友林

（云南中技管樁有限公司   云南昆明  650503)

    預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁是由中國建筑技術(shù)集團有限公司與云南中技管樁有限公司聯(lián)合研發(fā)的新一代基樁，因其生產(chǎn)工藝先進，產(chǎn)品配筋科學(xué)，力學(xué)性能優(yōu)異，樁身混凝土強度高，承載力大，性價比優(yōu)，節(jié)約資源等優(yōu)點，被譽為21世紀基樁的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

1、當(dāng)前常用樁型特點

    在工業(yè)與民用建筑中利用各種材質(zhì)的基樁來增強建筑物基礎(chǔ)已有上千年的歷史。最早的基樁是木樁，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新型建筑材料不斷涌現(xiàn)，到了上世紀初葉，出現(xiàn)了用混凝土制作的基樁。混凝土基樁經(jīng)歷了灌注、預(yù)制等不同的制作方式：當(dāng)前市場上使用較多的是預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁、混凝土預(yù)制方樁、沉管灌注樁、鉆孔灌注樁等幾種樁型。

    1.1沉管灌注樁

    沉管灌注樁因其需要現(xiàn)場制作，質(zhì)量難以保證，環(huán)境污染嚴重，在有較厚軟土層地質(zhì)條件下使用易發(fā)生縮頸現(xiàn)象，施工周期長，所以已逐漸為市場所淘汰，現(xiàn)在有的省已明令禁止或限制使用：如廣東、浙江等省建筑行政管理部門已發(fā)文禁止或限制使用沉管灌注樁。

    1.2鉆孔灌注樁

    具有較高的承載力和較強的適應(yīng)能力，但是這種樁型在施工時需要處理外抽的泥漿，環(huán)境污染相當(dāng)嚴重，再者因其制作成本相當(dāng)高，故一般工業(yè)與民用建筑上已較少使用。

    1.3預(yù)制混凝土方樁

    預(yù)制混凝土方樁具有承載力大，質(zhì)量可控性相對較強，施工過程中破損率較低的優(yōu)點：其缺陷，一是生產(chǎn)工人勞動強度大，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)周期長，難以形成規(guī)模化生產(chǎn)，更談不上自動化；二是人工澆筑的混凝土不密實，中間存有氣孔，混凝土等級標準一般僅為C40，且質(zhì)量不穩(wěn)定；三是占用生產(chǎn)場地大，自然養(yǎng)護時間長（按97G361圖集規(guī)定不少于28d)，浪費土地資源且污染環(huán)境；四是使用原材料多，生產(chǎn)成本高，不符合科學(xué)發(fā)展觀的要求。另外，由于人工生產(chǎn)的預(yù)制方樁接頭端板的水平面誤差較大，每個接頭都程度不同地存在接樁質(zhì)量問題，這一點從檢測試驗的Q——S曲線圖可看出。同時，因其是實心的，自重較大，在施工過程和裝卸起吊中時有出現(xiàn)樁身裂紋，使樁的安全性能大幅度降低。

    1.4管樁

    當(dāng)前在工業(yè)與民用建筑中使用較多的是預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，它克服了以往所用樁型的缺點，而具有混凝土強度高，自重輕，生產(chǎn)快捷，施工方便，質(zhì)量與安全可控性強等優(yōu)點。但是．外表光滑呈圓形，特別是在作為摩檫樁使用時，與土體的摩檫力小，許多工程上不得不使用外徑大的管樁或干脆使用實心方樁，加大了工程造價；薄壁管樁的抗彎性能較差，尤其是樁身的抗剪力、抗拉性能差，給建筑物基礎(chǔ)埋下了隱患。

    1.5預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁

    預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁通過離心成型技術(shù)與預(yù)應(yīng)力技術(shù)的有機融合。成型后的樁體混凝土均勻密實，沒有空隙，混凝土強度等級不低TC60，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠；蒸汽養(yǎng)護工藝大大縮短生產(chǎn)周期，減少占用生產(chǎn)場地和自然養(yǎng)護對周圍環(huán)境的污染，降低工人勞動強度；實現(xiàn)了自動化、規(guī)模化生產(chǎn)。及高強混凝土、經(jīng)濟配筋，達到節(jié)能降耗，綠色環(huán)保，質(zhì)量穩(wěn)定可靠．經(jīng)濟效益顯著提高，符合國家“科學(xué)發(fā)展觀”的思想。

2、空心方樁與管樁、預(yù)制方樁性能比較

    預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁和管樁的樁身混凝土強度等級最低為C60，與管樁比較有其突出的優(yōu)點。

    1)外表面積大且成方型，在土層中樁體與土體的休止角比圓型的外表大得多。這就意味著空心方樁比管樁三同等地質(zhì)條件下能獲得更大的承載力，為工程省下大量投資。

表1 P9—350—80方樁與PC—A500(100)管樁的性能比較

    2)抗剪力是同等管樁的2～3倍（理論值)，根據(jù)云南省建筑材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站實際檢測，是管樁的4—5倍。這說明空心方樁的抗震性能非常越，在多震地區(qū)及高層建筑、大面積地下室的建筑物基礎(chǔ)中使用具有不可比擬的優(yōu)越性。

    3)從表l的對比中可看出，空心方樁與樁身承載力相近的管樁、預(yù)制方樁相比較，每KN承載力造價要低于管樁并且遠遠低于預(yù)制方樁。

    4)在多樁承臺中。相同的樁距與樁徑比，用空心方樁的承臺大大小于用管樁承臺。

    5)空心方樁有一離心形成的圓孔，在沉樁過程中部分土體和地下水可通過該孔向上涌，可大幅度減小樁端的阻力，提高沉樁質(zhì)量，降低擠土效應(yīng)。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)