桩基础施工技术现状及未来发展趋势文献综述与外文翻译

1预制桩的概念预制桩，是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩（如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等），用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。

中国建筑施工领域采纳较多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢桩两大类。

混凝土预制桩能承受较大的荷载、牢固耐久、施工速度快，是广泛应用的桩型之一，但其施工对周围环境影响较大，常用的有混凝土实心方桩和预应力混凝土空心管桩。

钢桩主要是钢管桩和H型钢桩两种。

2预制桩与灌注桩的比较（1）预制桩是工厂预先制作的成品，而灌注桩则是现场施工形成的。

（2）预制桩一般采纳锤击的方式打入地下，而灌注桩则是采纳钻机先成孔后再浇筑而成的。

预制桩是先成桩后打桩，灌注桩是先成孔后灌注。

（3）预制桩预制过程中比较环保、质量易于控制（已形成的桩浇灌混凝土质量比较直观，若机械冲打桩洞噪音也大），而灌注桩相对而言对环境影响较大且质量不易控制（打入地下，有可能碰到石头或打入很深都没稳，而且打入时产生噪音）。

（4）预制桩相比灌注桩而言，直径要小，这主要是其施工方式所决定的。

预制桩：直径小，工程进度快。

灌注桩：直径一般比较大，工程进度稍慢，机械钻桩和预制桩直径差不多，钻出桩来马上浇灌混凝土，然后再放钢筋笼子。

3预制桩的特点（1）桩的单位面积承载力较高，由于其属挤土桩，桩打人后其周围的土层被挤密，从而提高地基承载力。

（2）桩身质量易于保证和检查；适用于水下施工；桩身砼的密度大，抗腐蚀性能强；施工工效高；因其打入桩的施工工序较灌注桩简洁，工效也高。

（3）预制桩单价较灌注桩高。

预制桩的配筋是根据搬运、吊装和压人桩时的应力设计的，远超过正常工作荷载的要求，用钢量大，接桩时，还需增加相关费用。

（4）锤击和振动法下沉的预制桩施工时，震惊噪音大，影响周围环境，不宜在城市建筑物密集的地区使用，一般需改为静压桩机进行施工。

（5）预制桩是挤土桩，施工时易引起周围地面隆起，有时还会引起已就位邻桩上浮。

（6）受起吊设备能力的限制，单节桩的长度不能过长，一般为10余米，长桩需接桩时，接头处形成薄弱环节，如不能确保全桩长的垂直度，则将降低桩的承载能力，甚至还会在打桩时出现断桩。

（7）不易穿透较厚的坚固地层，当坚固地层下仍存在需穿过的脆弱层时，则需辅以其他施工措施，如采纳预钻孔（常用的引孔方法）等。

4预制桩的适用条件（1）持力层上覆盖为松软土层，没有坚固的夹层。

（2）持力层顶面的土质改变不大，桩长易于控制，减少截桩或多次接桩；（3）水下桩基工程。

（4）大面积打桩工程。

由于此桩工序简洁，工效高，在桩数较多的前提下，可抵消预制价格较高的缺点，节省基建投资。

（5）工期比较紧的工程，因已在工厂预制，缩短工期。

5桩基础施工技术现状及未来进展趋势（一）桩基础施工技术现状按施工方法，桩可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩三大类，具体的施工方法超过300种。

施工方法的改变、完善、更新可以说是日新月异。

我国幅地辽阔，工程地质与水文地质条件复杂多变，东部与中西部地区经济进展不平衡，各类工程要求又不相同。

大量施工实践表明，我国常用的各种桩型从总体上看，具有以下特点：大直径桩与平常直径桩并存；预制桩与灌注桩并存；非挤土桩、部分挤土桩与挤土桩并存；在非挤土灌注桩中钻孔、冲抓成孔与人工挖孔法并存；在挤土桩中锤击法、振动法与静压法并存；在部分挤土灌注桩的压浆工艺法中前注浆桩与后注浆桩并存；先进的、现代化的工艺设备与传统的、较陈旧的工艺设备并存等等。

由此可见，各种桩型在我国都有合适的地层土质、环境与需求，也有进展、完善和创新的条件。

（二）桩基础施工技术进展趋向在进入21世纪之际，桩基础施工技术进展中至少有以下一些动向值得关注。

（1）桩的尺寸向长、大方向进展。

基于高层、超高层建筑物及大型桥主塔基础等承载的需要，桩径越来越大，桩长越来越长。

欧美及日本的钢管桩长度已达100m以上，桩径超过2500mm；房建中上海金茂大厦钢管桩桩端进入地面下80m的砂层，桩径为914.4mm；桥隧工程中南京长江二桥主塔墩基础反循环钻成孔灌注桩直径为3m，深度150m。

（2）桩的尺寸向短、小方向进展。

基于老城区改造、老基础托换加固、建筑物纠偏加固、建筑物增层以及补桩等需要，小桩及锚杆静压桩技术日趋成熟，应用广泛。

小桩又称微型桩或IM桩，是法国索勒唐舍(SOLETANCHE )公司开发的一种灌注技术。

小桩实质上是直径压力注浆桩；桩径为70～250mm(国内多用250m m)，长径比大于30(国内通常为50左右)，采纳钻孔(国内多用螺旋钻成孔)、强配筋(配筋率大于1 %)和压力注浆(注浆压力为1.0～2.5MPa)工艺施工。

锚杆静压桩的断面为200×200mm2～300×300 mm2；桩段长度取决于施工净空高度和机具情况，为1.0～3.0m，桩入土深度3～30m。

（3）向攻克桩成孔难点方向进展。

在日本，由64家基础公司组成的岩层削孔技术协会，研究开发出20余种大直径岩层削孔工法。

国内也有很多机构成功地研究开发出岩层钻进成孔法及大三石层(大卵砾石层、大抛石层和大孤石层)钻进成孔法。

（4）向异型桩方向进展。

为了提高单桩承载力（桩侧摩阻力和桩端阻力）国内外大量进展异型桩。

广义地说，异型桩包括横向截面异化桩和纵向截面异化桩。

横向截面从圆截面和方形截面异化后的桩型有三角形桩、六角形桩、八角形桩、外方内圆空心桩、外方内异形空心桩、十字形桩、X形桩、T形桩及壁板桩等；纵向截面从棱柱桩和圆柱桩异化后的桩型有楔形桩（圆锥形桩和角锥形桩）、梯形桩、菱形桩、根形桩、扩底柱、多节桩（多节灌注桩和多节预制桩）、桩身扩大桩、波纹柱形桩、波纹锥形桩、带张开叶片的桩、螺旋桩、从一面削尖的成对预制斜桩及DX挤扩灌注桩等。

（5）向埋入式桩方向进展。

钢筋混凝土预制桩和钢桩的设桩工艺有打入式、压入式（静压式）和埋入式三种。

前面提到筒式柴油锤冲击式（打入式）施工中存在一次公害。

打入式和压入式设桩工艺在施工中产生挤土效应，不同程度地对邻近建、构筑物产生不良影响。

为了消除一次公害（振动、噪声和油污飞溅）和挤土效应，日本从20世纪60年代初期起开发出以低噪声、低振动和无挤土效应为目标的埋入式桩系列工法，至今共有80余种。

所谓埋入式桩工法是将预制桩或钢管桩沉入到钻成的孔中后，采纳某些手段增加桩承载力的工法。

1987年在日本埋入式桩工法占预制桩施工的56%，至2000年该法比例上升为78%。

我国埋入式桩的种类很少，几乎是个空白点，正是给桩基施工企业进展提供了良好的空间。

（8）向组合式工艺桩方向进展。

由于承载力的要求，环境爱护的要求及工程地质与水文地质条件的限制等，采纳单一工艺的桩型往往满足不了工程要求，实践中经常出现组合式工艺桩。

例如，钻孔扩底灌注桩有成直孔和扩孔两个工艺；桩端压力注浆桩有成孔成桩与成桩后向桩端地层注浆两个工艺；预钻孔打入式预制桩有钻孔、注浆、插桩及轻打（或压入）等工艺。

（9）向高强度桩方向进展。

随着对打入式预制桩要求越来越高，诸如高承载力、穿透硬夹层、承受较高的打击应力及快速交货等要求，平常钢筋混凝土桩（简称R.C桩，混凝土强度等级为C25～C40）已满足不了上述要求，故预应力钢筋混凝土桩（简称P.C桩，混凝土强度等级为C40～C80）和预应力高强度混凝土桩（简称P.H.C桩，混凝土强度等级不低于C80）使用越来越多。

PHC管桩在欧美日及东南亚地区大量采纳。

（10）向多种桩身材料方向进展。

以灌注桩为例，桩身材料种类亦出现多样化趋势，平常混凝土、超流态混凝土、无砂混凝土、纤维混凝土、自流平混凝土及微膨胀混凝土等。

打入式桩亦有组合材料桩，如钢管外壳加混凝土内壁的合成桩等。

中国地质大学长城学院本科毕业设计外文资料翻译系别：工程技术系专业：土木工程姓名：孙海飞学号： 05110933外文资料翻译译文软土质条件下管桩施工的技术措施Ralph B.Peck摘要：高强度预应力混凝土管桩（PHC）以其桩身混凝土的强度高，适应性广，具有较好的冲击性能，穿透力强，具有承载力高，抗弯抗裂性能好，施工快捷、便利，质量稳定可靠，耐久性好等优点，被广泛应用于高层建筑基础。

本文商议了关于管桩施工中的技术措施。

关键词：管桩施工；技术操作；桩基处理1 引言目前，高强度预应力混凝土管桩已经被应用于房屋建筑和桥梁、码头等工程中。

高强度预应力混凝土管桩（PHC）以其桩身混凝土的强度高，适应性广，具有较好的冲击性能，穿透力强，具有承载力高，抗弯抗裂性能好，施工快捷、便利，质量稳定可靠，耐久性好等优点，被广泛应用于高层建筑基础。

管桩属于挤土桩，施工速度快，软土地区大量施工后，土体超孔隙水压力较大，开挖时如果没有进行有效的控制，将会引起偏桩、断桩等的质量事故发生。

因此，一定针对软土的地质特点，在管桩施工、土方开挖方面采取有效的技术措施，保证桩基质量和挖土进度。

2 工艺原理软土具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大，纵向、横向的挤压均简单产生变形。

同时，由于其含水量大，透水性差，受到挤压简单产生较大的超孔隙水压力，而且很难在短时间内分散。

其固结系数小、固结时间长的特点又使得土体受到扰动后很难迅速恢复。

高强度预应力混凝土管桩为挤土桩型，施工速度比较快，由此而造成施工区域内的挤土效应。

管桩自身的抗压强度较高，但是抗弯强度较低，不同土层间的水平力的作用简单引起桩身断裂。

因此，软土地区管桩的施工对土方开挖有着极大的影响。

挖土的部署和采取的技术措施，都要围绕“幸免土体应力释放过快，幸免土体施工荷载过大，合理控制土体的位移与应力释放”这样的原则进行。

3 操作要点3.1挖土部署1）软土地区预应力管桩基础置换率一般为4％左右，土方开挖前应切实的了解以下情况，根据它来编制挖土施工方案，明确挖土部署和技术措施：a场地地质情况，b周边邻近建（构）筑物及需爱护管线情况，c围护设计，d桩长、桩间距、置换率等桩基设计情况，e打桩顺序、压桩记录等桩基施工情况。

2）土方开挖宜分皮进行，每皮的厚度应该控制在2m左右（土钉墙围护结构基坑根据土钉墙分层厚度控制），上皮挖除后再开挖下皮。

坑内分级挖土留设台阶，台阶宽度与台阶下挖土深度的比值应在5以上。

坑内土方坡道设置应该避开塘泥等脆弱区块，坡道两侧土体的放坡系数不超过1:1.5时应考虑喷射砼护坡，土质格外差的应加设Φ6.5@200×200钢筋网片。

应尽量幸免工程桩位于土方坡道两侧斜坡上，如果桩基较密无法幸免应考虑灌芯或喷锚加固，或改用钢结构桥作为土方坡道。

3）禁止边压桩边开挖，开挖和桩基全部完成间隔时间应该超过15天（钻打法10天以上）。

4）承台、地梁的位置如果土质仍较差，宜采纳人工挖土，幸免挖机荷载及震惊对土体的影响。