PHC高强预应力混凝土管桩的应用优势
phc管桩的面积置换率
phc管桩的面积置换率
（原创版）
目录
1.PHC 管桩的概念及特点
2.面积置换率的定义及计算方法
3.PHC 管桩的面积置换率的应用和意义
4.结论
正文
1.PHC 管桩的概念及特点
PHC 管桩，全称为预应力高强混凝土管桩，是一种采用预应力高强混凝土制成的管状构件。
它具有强度高、抗弯性能好、抗震性能优越、施工简便等优点，广泛应用于桥梁、码头、道路、建筑等领域的基础工程。
2.面积置换率的定义及计算方法
面积置换率，又称为置换率，是指桩身有效面积与桩身截面积之比，用以衡量桩身空间的利用率。
其计算公式为：
面积置换率 = 桩身有效面积 / 桩身截面积
其中，桩身有效面积是指桩身内部实际可用于承载荷载的面积，桩身截面积是指桩身在垂直于轴线方向上的面积。
3.PHC 管桩的面积置换率的应用和意义
PHC 管桩的面积置换率对于设计、施工及工程质量评估具有重要意义。
首先，在设计阶段，设计师可根据项目荷载要求、地质条件等因素，结合PHC 管桩的面积置换率，合理确定桩身尺寸和截面形状，以达到经济、安全、合理的设计目标。
其次，在施工阶段，工程师可根据面积置换率选择合适的桩身截面尺寸，以确保桩身空间的充分利用，降低成本，提高工程
效益。
最后，在工程质量评估阶段，通过对比实测面积置换率与设计面积置换率，可评估桩基工程的质量，为工程验收和维护提供依据。
4.结论
PHC 管桩的面积置换率是衡量桩身空间利用率的重要参数，对于设计、施工及工程质量评估具有重要意义。
预应力高强混凝土(PHC)管桩基础在高速公路中的应用
本 合 同段 １ ～８ 墩 处 Ｐ ＨＣ管 桩 基础 结 合桩 的 类型、 长度及 地质 条 件 和 以往 的施 工 经 验 ， 选 择导 杆 式 桩机 ， １ ０ ． ０ ｔ 柴油 锤 ， 履 带 行走 式 桩 架 。具体 施 工
验收、 标记 ： 验收人员在管桩进场验收时应逐根
检查 ， 接 受进 场 合 格 的 Ｐ ＨＣ管桩 ， 拒 绝 接 受 有 质 量 问题 的 Ｐ ＨＣ管 桩 ； 在 桩 身上 画上 以米 为 单位 的长 度
２ Ｐ ＨＣ管桩 的施工工艺
本合 同段 Ｐ ＨＣ管桩 的施工 工艺主要有 锤击法
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ６ — ０ ７
正式施工前 ， 按设计要求分别采用锤击法和静压 法试 插 打 Ｐ ＨＣ管 桩 ２根 ， 记 录试 桩 的 施 工 数 据 ， 根
据试 桩 的施工 数据 修 正和确 定 Ｐ ＨＣ 管 桩 的 设 计
桩长。 ２ ． １ 锤 击 法施 工
约１ ． ４ ｋ ｍ， 距浍 河节 制 闸约 ２ ． ４ ｋ ｍ， 起 讫 桩 号 为 １ ０ ４ ｋ ｎ＋２ ｉ ０ ３ ｍ￣ ｌ Ｏ ５ ｋ ｍ＋７ ０ ８ ｍ， 其 中主 桥 Ａ 部分 采用 ６ ０ ｍ 钢 管混 凝土一 桁 架组 合梁 ， 主要 用 于跨 越 怀
预应 力 高 强 混 凝 土 （ Ｐ Ｈ Ｃ ） 管 桩 基 础在 高 速公 路 中 的应 用
刘永 松 ， 刘 向前
（ １ ． 安徽省徐 明高速公路 管理有限公司 ， 安徽 蚌埠
摘
２ ３ ３ ３ ０ ０ ； ２ ． 安徽省公路桥梁工程有 限公司 ， 安徽 合肥
高强预应力管桩
高强预应力混凝土管桩(PHC桩)具有单桩承载力高、抗弯抗裂性能好、质量稳定可靠、穿透力强、耐久性好、桩身耐锤击性好、施工方便快捷、低噪声、无污染、运输吊装方便、造价便宜等特点，近年来被广泛运用。
本文就高强预应力混凝土管桩的质量控制进行浅析。
1设计质量控制高强预应力混凝土管桩设计质量的高低是其能否满足安全性、可靠性、经济性和耐久性的前提。
应从以下几方面加强控制：(1)详细掌握工程地质条件，选定合适的桩端持力层，并依此确定合理的桩长。
(2)综合考虑工程地质条件和桩身强度，确定合理的单桩承载力。
管桩为开口桩，在确定单桩承载力时，将开口桩按闭口桩考虑。
(3)综合考虑工程地质条件、上部荷载及单桩承载力，确定适宜的桩型。
同一工程中，桩的规格、型号不应太多，以免造成施工错误。
(4)综合考虑工程地质条件、单桩承载力，确定管桩施工合理的终压值和贯入度。
2施工质量控制高强预应力混凝土管桩的施工方法主要有锤击法、振动法及静力压桩法等，以锤击法应用最普遍。
锤击法施工质量的控制要求如下：(1)承包单位的选择。
一是承包单位应具有承建资格；二是承包单位的现场人员应具有技术资格证和上岗证；三是承包单位进驻现场的施工机械、压桩机、桩锤应符合现场的土质、桩径、桩深的要求，所有机械应具有有效的检验证明。
(2)管桩进场的检查及堆放。
管桩进场时应检查出厂合格证和检验报告，并对桩身的外观质量进行全面检查。
管桩堆放不得超过4层，应堆放在坚实、平整的场地上，并采取可靠的防滚、防滑措施。
(3)打桩前的准备工作。
首先要复核桩位的轴线、标高准确性：检查打桩机的型号、压力表、配重；检查机械操作的工作环境、供电情况等。
正式打桩前，应组织施_T、监理、设计、地质、质监等有关人员在施工现场共同进行工艺试桩，确定贯入度、持力层的强度、桩的承载力、收锤标准等重要参数。
(4)确定压桩顺序。
对群桩承台应考虑压桩时的挤土效应．不同深度的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短。
phc管桩类型
首先，PHC管桩是指预应力混凝土管桩，它是一种在土工建筑工程中广泛应用的基础设施材料。
PHC管桩作为一种基础设施材料，具有以下特点：
1. 质量稳定： PHC管桩具有强度高、密实性好、耐久性强等特点，因此质量稳定。
2. 施工简便：PHC管桩施工简单方便，适用于各种地质条件，并且可以在各种环境下进行安装。
3. 可重复使用： PHC管桩可以重复使用，降低了施工成本。
4. 长寿命： PHC管桩具有长寿命的特点，可用于不同类型的基础设施建设，如道路、桥梁、隧道等。
接下来，我们将介绍PHC管桩的几种类型：
1. 普通PHC管桩：普通PHC管桩是最常见的一种管桩，它具有较好的强度和密实性，适用于各种地质条件下的建设。
2. 钻孔灌注PHC管桩：钻孔灌注PHC管桩是通过钻孔的方式将预应力钢筋灌注到管体中，从而提高了管桩的强度和稳定性。
3. 环形PHC管桩：环形PHC管桩是在普通PHC管桩的基础上加入了环形预应力钢筋，提高了管桩的承载能力和稳定性。
4. 双层PHC管桩：双层PHC管桩是由两个PHC管桩组成的一种结构，它具有很高的承载能力和稳定性，适用于大型基础设施建设。
5. 螺旋PHC管桩：螺旋PHC管桩是一种通过螺旋灌注的方式制成的管桩，可以有效地加强土壤的承载能力和稳定性。
总之，PHC管桩作为一种基础设施材料，在各种工程建设中都有广泛的应用，而不同类型的PHC管桩根据其特点和用途有着不同的应用场景。
PHC管桩在桥梁工程中的应用
PHC管桩在桥梁工程中的应用摘要：PHC管桩施工具有速度快、效果好、投资省的特点。
本文详细总结了PHC管桩的优点，并就PHC管桩施工过程的可能遇到的问题和应对方法进行了研究和探讨，展望了其在桥梁工程应用的广阔前景。
关键词：PHC管桩施工检测近几十年来，我国公路桥梁建设取得了巨大成就，桥梁设计和施工水平已达到或接近国际先进水平，特别是桥梁基础的设计和施工在近几年得到了很大的发展，PHC桩由于其技术性能好、综合经济指标佳、施工文明等优点在桥梁、港口码头、工业与民用建筑等工程基础建设中得到了迅猛的发展与应用。
1、简介高强预应力混凝土管桩(简称PHC桩)是上世纪八十年代我国引进日本、美国等发达国家的先进生产技术而研究开发的一种新型预制桩，是专业工厂里采用先张法预应力和离心成型工艺，经过蒸压养护而制成的一种空心圆筒体的等截面构件，通过锤击或静压的方法沉入地下作为建(构)筑物的基础。
PHC管桩混凝土强度等级不应低于C80。
经过近十几年的实践发展，PHC管桩作为高强混凝土水泥制品在我国生产制造已经非常成熟，其产品工艺技术与机械设备装备水平先进设计、施工与检测方法也日臻完善。
2、PHG管桩优点(1)单桩承载力高：由于采用精心设计的混凝土配合比并使用超塑化剂，加之应用了高速离心成型工艺和二次湿热养护工艺，PHC桩混凝土抗压强度大于C80，因此单桩容许承载力高，单位承载力造价低。
(2)对不同地质条件和不同沉桩施工工艺的适用性好：PHC桩可采用钻孔插桩、中掘法、半中掘法等不同沉桩工艺或通过锤击、静压的方法施工，可根据设计要求和试桩情况选用不同长度和规格的单节灵活配桩，现场焊接，最大限度地减少截桩量。
若使用开口桩尖，沉桩过程中内腔可进土约2／5桩长，大大减小了挤土效应，减轻了对周围建筑物的挤压作用。
(2)抗弯、抗拉性能好：由于管桩桩身混凝土强度高，加上使用了高强度、低松驰率的预应力专用钢筋。
使桩身具有较高的有效预压力(3-8MPa)，因此PHC 管桩具有相当大的抗弯和抗拉能力。
预应力管桩(PHC)产品特点
预应力管桩（PHC）产品特点
1、适用面广。
适用于工业与民用建筑的承台桩基础，铁路、公路
与桥梁、港口、码头、水利市政、构筑物及大型设备工程基础。
2、产品结构合理，品种规格齐全，供设计选用范围广。
外径有
300-600的壁厚不一，A型-C型的各类管桩，桩身承载力设计
值1250-6000KN（即125-600t）。
3、管桩砼强度高，采用加掺矿物掺合料、外加剂新技术，进行科
学配比设计，可确保混凝土强度等级≥C80.
4、桩身承载力高，抗弯性能好。
它采用了预应力混凝土用钢棒，
先张法预应力张拉工艺，有较高的抗裂弯矩与极限弯矩。
其桩
身承载力比其它桩种高2-5倍。
5、成桩质量可靠，采取工业化生产，有成熟的工艺和完善的质量
管理体系作保证，可在生产过程中施行有效的质量控制。
6、对地质条件适应性强，由于桩身强度高，密实耐打，有较高的
穿透能力，对持力层起伏变化大的地质条件有较强的适应性。
7、运输吊装方便，桩接驳迅速。
成桩长度不受限制，用普通的电
焊机即可实现自由接驳。
8、文明施工，现场整洁，不污染环境，符合环保要求，施工机械
化程度高，检测方便，监理强度低。
9、经济效益好。
其施工周期短，效率高，回报快，施工现场简单，
便于管理，可节约施工费用，单位承载力造价低，综合经济效
益好。
PHC管桩
应用
PHC管桩 主要应用于房地产建设、公路建设、铁路建设、港口码头建设、机场建设和水上工程 建设等领。2011年房地产领域的应用比例占到了80%左右。
发展及前景
发展及前景
图中国PHC管桩行业应用市场分布占比分析 最近几年PHC管桩行业发展迅速。如图1所示，目前国内PHC管桩主要应用于房地产建设领域，随 着国家加大了保障房开工建设的力度，2012年房地产领域的应用比例占到了80%左右；公路建设 领域的应用比例约为10%；铁路建设领域的应用比例约为5%，主要在高铁建设部分，随着国内高 铁建设高潮的来临，这一比例将逐渐扩大；港口码头建设所应用的管桩主要为大直径管桩，应用 比例有限，约为2%；其他领域的应用比例约为3%。 根据中国项目咨询调查资料显示--在国家相关部门发布的相应行业“十二五”规划中，房地产开 发投资2011-2015年较2006-2010年将增长87%，公路建设投资将增长52.1%，铁路建设投资将增 长41.4%，三个领域的年均增长率分别为13.3%、8.8%和7.2%。根据PHC管桩在三个应用领域的应 用比例，可以得出2011-2015年PHC管桩行业年均需求增长率约为11.9%。
优点
3. 3施工应力小 锤击法沉桩时，由于锤击力的冲击和反射，使PHC管桩受到较大的压应力波和拉应力波，容易使 桩头、桩身、接头等薄弱处产生裂纹，严重影响桩基质量。而静压法是慢而均匀的加载，无冲击 和反射应力波，施工应力小且易控制。因此，采用静压法沉桩时，其PHC管桩的配筋率和混凝土 强度等级均可降低一个等级，这意味着静压法可降低PHC管桩的制作成本。 3. 4截桩量小 静压法送桩深度比锤击法深，且送桩后桩头质量较可靠。拔起长送桩器的能力，静压桩机要比打 桩机强得多。因此，基坑开挖后PHC管桩截去量比锤击法小得多，尤其适用于有多层地下室的建 筑工程。 3. 5适应性好
管桩基础施工的优势
管桩基础施工的优势分析一、概述：PHC管桩在技术质量、施工周期和环保方面的优势1、PHC管桩为工厂现代化制作，桩身强度高，砼强度等级大于C80, 管桩出厂前都经过多道程序的严格检查，桩身质量有保证。
而灌注桩受场地地质条件及现场施工人为因素的影响，容易出现缩径、断桩、桩身夹泥等质量问题。
2、桩身承载力高，抗弯性好。
采用了预应力混凝土用钢棒，先张法预应力张拉工艺，有较高的抗裂弯矩与极限弯矩。
3、管桩一般施工后7～14天即可进行载荷试验及开挖施工，且压桩施工后可立即开始进行上部施工，较灌注桩施工可节省近40天以上工期。
4、较现场灌注桩相比，静压PHC管桩运输吊装方便，桩接驳迅速，施工速度快，对地质起伏能及时调整配桩长度，有较强的适应性。
5、文明施工，现场整洁，没有污泥、废水等环境污染问题，符合环保要求。
施工机械化程度高，检测方便，监理强度低。
二、管桩施工总包单价取值225元/米，对比可得下表：注：1、上述比较没有考虑承台（筏板）等部分造价。
2、由于对该项目的具体建筑面积等不了解，没有考虑桩基的具体形式（如满堂布、墙下单排、墙下三角排桩等），只针对地质情况下各种桩型可提供的承载力单价进行简单比较。
假设建筑基地面积为1000㎡，基地荷载标准值为650Kpa，那么整楼总荷载为650000 Kn，基础提供总极限荷载为1300000 Kn。
1、灌注桩基础造价的简单计算采用灌注桩基础，桩径600㎜，有效桩长30m和35m，单桩极限承载力分别为3900 Kn和4500Kn，计算桩总数约为334根和289根：（1）工程量计算如下：Ф600﹡30m桩长：灌注桩工程量=334根×30米/根×0.2826平方=2832立方Ф600﹡35m桩长：灌注桩工程量=289根×30米/根×0.2826平方=2859立方（2）工程造价计算：根据了解的市场综合单价，灌注桩施工单价最低为：1150元/m3Ф600﹡30m桩长：桩基础造价=2832立方﹡1150元/立方=325.68万元Ф600﹡35m桩长：桩基础造价=2859立方﹡1150元/立方=328.79万元2、管桩基础造价的简单计算：（1）工程量计算如下：Ф500﹡30m桩长：管桩工程量=1300000 K n÷3800 Kn/桩=343根343根﹡30m/根=10290mФ500﹡35m桩长: 管桩工程量=1300000 K n÷4500 Kn/桩=289根289根﹡35m/根=10115 m（2）工程造价计算：根据目前的市场总包单价，管桩施工总包单价为225元/m。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PHC高强预应力混凝土管桩的应用优势
随着工程建设领域技术水平的高速发展，地基处理工程施工工艺和机械设备的不断更新，高强预应力静压管桩地基处理方法越来越被广泛应用，尤其是在较大城市的高层住宅工程的地基处理中，与传统的地基处理方法（灌注桩、CFG桩）相比，具有突出的优势。
1优势明显的几个方面
1.1工期方面的优势
1）PHC高强预应力管桩采用静压法沉桩，具有无噪声、无振动、无冲击力，可实现24h作业，增加施工时间，缩短施工工期，桩体为工厂预制，可以说静压桩步入基础处理工业化轨道。
2）从成桩速度上说，PHC高强预应力管桩成桩工序少，操作简单，吊桩就位、调整桩基及桩的垂直度、施压复核垂直度、继续施压至设计标高；成桩时间短，正常情况18m的桩，一台设备每天可成桩20余根。
灌注桩工序多，有成孔、清孔、下钢筋笼、灌注混凝土，而且工序操作复杂，成孔过程中极易塌孔，成桩时间长，18m的桩一台设备每天可成桩2根，如使用冲击钻成孔，受噪声影响夜间不能施工，再加上设备用电负荷大，泥浆池占用场地等，使设备数量受到限制，这都是延长工期的主要因素。
CFG桩虽然工序较为简单，成桩时间短，一台设备每天可成桩40根，但是，CFG桩是复合地基，满堂布桩，桩数较多（而PHC管桩可采用墙下布桩，大大减少桩数），为防止串桩，需隔排、隔桩跳打，每个工程要打三遍，且每边打完，须将钻出的泥土外运，同样也受用电负荷的影响，设备数量受到限制，整体工期较长。
3）灌注桩、CFG桩需对桩体混凝土养护，因此验桩、试桩需要停工40d左右，而PHC管桩为预制桩，无需等混凝土大袋龄期才可验桩，这无疑说明PHC管桩施工工期优于灌注桩和CFG桩。
另外，验桩单位还可利用静力压桩的机械作为反力装置，无需动用吊车、汽车，还可使验桩费用降低。
1.2 桩体施工质量方面的优势
1）灌注桩成孔时，尤其是冲击成孔须采用泥浆护壁，桩体外侧的泥皮厚，使桩的承载能力难以发挥，灌注桩在清孔时，对沉渣没有很恰当的处理方法，使桩端质量和桩长受影响。
2）CFG 桩用于高层住宅工程地基处理时，一般有效桩长较长，在桩长范围内存在地下水时，即使保证钻孔垂直，但随深度加深，土侧压力也会越来越大，再加上提拔钻杆所产生的负压，促使地基土向桩孔径向收缩，此时流塑状态的混凝土提供的被动土压力较小，因此CFG桩下段极易造成缩颈问题。
再者，由于在土的侧向压力的作用下，也会造成桩下段不垂直。
3）CFG桩一般桩径400mm，混凝土强度等级不高。
桩距又较小，在开挖过程中极易碰断桩体，严重时还可造成桩下段的断裂。
4）PHC管桩是事先在工厂预制成型，且桩体强度较高，可达C80。
桩体的成型质量与强度质量保证：每节桩按定尺生产，压桩深度一目了然，施工工程可监控强；静力压桩施工的同时，即已知道每根桩成桩后能承受多大载，有利于设计参数及时调整。
在质量控制方面优于灌注桩CFG桩。
1.3 减少资源、资金浪费方面的优势
灌注桩、CFG桩施工时，为保证有效桩的质量桩顶超灌难控制，严重超过设计需要，超灌1m～2m的情况司空见惯，造很大浪费，且带来破桩头的困难。
而PHC管桩可把桩压至顶深度，不存在超灌部分和人工破桩头，吊车调运桩头等问题，有节约了资源，减少了浪费。
1.4环境污染方面的优势
PHC静压管桩施工过程中无湿作业，无成孔护壁工艺，因场地无需设置泥浆池，施工过程中也无需清运泥浆，没有施工地扬尘，道路抛洒等环境污染现象，另外，静力压桩工艺消除了施工噪声的污染。
因此，采用PHC静压管桩对减少环境污染有着积极的影响。
1.5成本方面的优势
CFG桩为满堂布桩，采用筏板基础；PHC静压管桩为墙下布桩，采用条形基础，可大大减少桩数，基础也可由筏基相应变为条基，PHC静压管桩的侧摩阻力、桩端摩阻力的发挥要强于CFG
桩，因此桩长也可以缩短，虽然静力压桩单位长度的价格高于CFG桩，但是从桩数、桩长、基础形式、施工工期、验桩费用等几方面综合考虑，PHC静压管桩较CFG桩成本优势较为明显。
再者，由于PHC静压管桩施工，对地基土产生了挤密作用，增加了土的被动土压力，因此对基坑保护起到了积极地影响。
随着PHC静压管桩的广泛应用，相信各地区都会相继投资兴建PHC静压管桩的费用会明显下调。
2 应用中的综合防治措施
城市建筑较密集区域使用PHC静压管桩，要考虑到基坑周围的实际情况，制定有效的措施。
减少静压管桩挤土效应对周边建（构）筑物、地下管线、地面道路的影响。
1）设置防挤沟，减少地基浅层土位移和降起。
2）采用抽土孔压桩，减少桩的排土和地基变位的影响程度和范围，解决基桩上浮的情况。
3）合理确定施工顺序，先中间后四周对称施压，先长桩后短桩，施工方向背离被保护的建（构）筑物、道路和地下管线。
4）优化施工参数，适当控制压桩速度和土方开挖速度，可减少地基变位的程度和范围。
5）加强施工监测。
设置固定观察点，并由专人负责，定时监测，做好观察记录，根据观察记录及时调整压桩和土方开挖的速度，减少对周围环境的影响程度和范围。
3 施工中应注意的问题
1）压桩前要选桩，即检查桩身有无裂缝等质量问题，桩体质量应符合有关规范及设计要求。
2）桩起吊、运输、堆放应采取相应的措施，做到桩身平稳放置，无大的扰动，堆放不宜超过四层。
3）应经常对反映成桩压力的系统进行校核，避免出现反映的压力与实际压力不符的情况，核实机身自重和配重的准确值，防止虚报，以小充大。
4）应严格控制桩位及桩顶标高，偏差应在允许范围之内。
此外，在对桩进行静载试验时，最好使用压桩机械，尽量不用堆载的方法，利用压桩机械做静载试验，方便、快捷。
如果检测出桩有问题，桩机还在场内，可及时补压处理，同时还可以减少验桩费用。