PHC桩的若干问题探讨

1、关于标准值、设计值、特征值一、原因 与钢、混凝土、砌体等材料相比，土属于大变形材料，当荷载增加时，随着地基变形的相应增长，地基承载力也在逐渐加在，很难界定出下一个真正的“极限值”，而根据现有的理论及经验的承载力计算公式，可以得出不同的值。因此，地基极限承载力的确定，实际上没有一个通用的界定标准，也没有一个适用于一切土类的计算公式，主要依赖根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整，考虑一个满足工程的要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关，而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关，不能作为土的工程特性指标。 另一方面，建

2、筑物的正常使用应满足其功能要求，常常是承载力还有潜力可挖，而变形已达到可超过正常使用的限值，也就是变表控制了承载力。 因此，根据传统习惯，地基设计所用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下，使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力，即允诺承载力，其安全系数已包括在内。无论对于天然地基或桩基础的设计，原则均是如此。 随着建筑结构设计统一标准（GBJ68-84）施行，要求抗力计算按承载能力极限状态，采用相应于极限值的“标准值”，并将过去的总安全系数一分为二，由荷载分项系数和抗力分项系数分担，这给传统上根据经验积累、采用允许值的地基设计带来了困扰。 建筑地基基础设计规范（GBJ789）以承力的允许值作

3、为标准值，以深宽修正后的承载力值作为设计值，引起的问题是，抗力的设计值大于标准值，与建筑可靠度设计统一标准（GB500682001）规定不符，因此本次规范进行了修订。 二、对策 建筑结构可靠度设计统一标准（GB500682001）鉴于地基设计的特殊性，将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”，并加强了正常使用极限状态的研究。而建筑结构荷载规范（GB500092001）也完善了正常使用极限状态的表达式，认可了地基设计中承载力计算可采用正常使用极限状态荷载效应标准组合。 “特征值”一词，用以表示按正常使用极限状态计算时采用的地基承载力和单桩承载力的值。 三、应用 用作抗力指标

4、的代表值有标准值和特征值。当确定岩土抗剪强度和岩石单轴抗压强度指标时用标准值；由荷载试验确定承载力时取特征值，载荷试验包括深层、浅层、岩基、单桩、锚杆等，见规范有关附录。 地基承载力特征值fak是由荷载试验直接测定或由其与原位试验相关关系间接确定和由此而累积的经验值。它相于载荷试验时地基土压力变形曲线上线性变形段内某一规定变形所对应的压力值，其最大值不应超过该压力变形曲线上的比例界限值。 修正后的地基承载力特征值fa是考虑了影响承载力的各项因素后，最终采用的相应于正常使用极限状态下的设计值的地基允许承载力。 单桩承载力特征值Ra是由载荷试验直接测定或由其与原位试验的相关关系间接推定和由此而累积

5、的经验值。它相应于正常使用极限状态下允许采用单桩承载力设计值。 当按地基承载力计算以确定基础底面积和埋深或按单桩承载力确定桩的数量时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态采用标准组合，相应的抗力限值采用修正后的地基承载力特征值或单桩承载力特征值。即SC，C为抗力或变形的限值；pkfa（地基）；QkRa（桩基）。此时特征值fa、Ra即为正常使用极限状态下的抗力设计值。 当根据材料性质确定基础或桩台的高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应和相应的基底板应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，即0SR计算，此时地基反力p、桩顶下反

6、力Ni和主动土压力Ea等相应为荷载设计值，要采用相应的分项系数。 因此，阅读地质报告时，若为“特征值”则为允许值，安全系数已包括在内；若为“标准值”，则为极限值，应考虑相应的抗力分项系数。毕生受益系列概念(2)-地基地基承载力的概念（1）地基承载力：地基所能承受荷载的能力。（2）地基容许承载力：保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值，地基单位面积上所能承受的荷载。（3）地基承载力基本值：按标准方法试验，未经数理统计处理的数据。可由土的物理性质指标查规范得出的承载力。（4）地基承载力标准值：在正常情况下，可能出现承载力最小值，系按标准方法试验，并经数理统计处理得出的数据。可由野外鉴别结果

7、和动力触探试验的锤击数直接查规范承载力表确定，也可根据承载力基本值乘以回归修正系数即得。（5）地基承载力设计值：地基在保证稳定性的条件下，满足建筑物基础沉降要求的所能承受荷载的能力。可由塑性荷载直接，也可由极限荷载除以安全系数得到，或由地基承载力标准值经过基础宽度和埋深修正后确定。（6）地基承载力的特征值：正常使用极限状态计算时的地基承载力。即在发挥正常使用功能时地基所允许采用抗力的设计值。它是以概率理论为基础，也是在保证地基稳定的条件下，使建筑物基础沉降计算值不超过允许值的地基承载力。在设计建筑物基础时，各行业使用规范不同，地基容许承载力、地基承载力设计值与特征值在概念上有所不同，但在使用含

8、义上相当PHC桩-东西南北人论坛（bdks）-012007-08-26 19:34PHC桩一种新型基桩，刚从一本书中看到，对这种桩型知之甚少，有精通这方面或接触过的朋友向大家介绍一下。PHC桩PHC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简体的等截面构件，运往施工现场后，通过锤击或静压的方法沉入地下作为建(构)筑物的基础。这是一种新型的基桩，由于它的卓越性能，得到了建筑界人士的青睐，在国外发展迅速，日本、港澳地区及东南亚各国使用都很广泛。国内在八十年代开始研制生产PHC桩，到现在已有生产厂近百家，一年产量超过一千万米，应用在工业与民用建筑、桥梁、港口码头、水

9、利工程等，在国家建设中发挥了愈来愈大的作用。 PHC桩的优越性 1、PHC桩的单桩承载力高，单位承载力价格便宜。桩身混凝土强度等级为C80，具有高强性能，600的PHC桩的单桩允许承载力达到25003200KN。可作为高层、超高层建筑的基础。其单位承载力的造价比预制混凝土方桩和钻孔灌注桩低。 2、抗弯性能好。PHC桩选用高强度、低松驰的阴螺纹钢筋作为预应力主筋，使桩身具有较高的预压应力，其抗弯性能良好，PHC桩有卓绝的贯入性能，能穿透密实的砂层，能适应复杂的环境与地理条件。 3、质量稳定可靠。由于采用工厂预制的生产方式，能利用先进的工艺和设备，质量容易控制，产品质量容易保证。 4、应用范围广。

10、工厂生产、商品供应，可以有不同的规格，长度供选择，使设计选用范围广，容易布桩，对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强。 5、施工速度快，工期短。PHC桩在工厂商品化生产，能按施工要求及时供桩，施工前期准备时间短，一般能缩短工期一二月。 6、施工现场文明。施工现场无砂石、水泥，无泥浆污染，对施工现场狭窄的工程特别有利。PHC桩施工技术摘要：杭州市京杭运河水上巴士工程基础施工中，采用PHC桩。由于在打桩前做好桩机、桩锤选择，并验收成品桩，打桩过程中插桩、沉桩、接桩均采取了相应的技术措施，该工程中PHC桩所具有的单桩承载力高、质量稳定可靠、施工速度快、施工现场文明、综合效益好等特点均得到很好的体现

11、。 本文发表在中国科技信息2005年第10期  关键词：PHC桩 单桩承载力 质量稳定 锤击应力  1 前言 预应力高强混凝土管桩(简称PHC桩)，是在近代高性能混凝土(HPC)和预应力技术的基础上发展起来的混凝土预制构件，它是建设部科技成果重点推广项目。PHC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，运往施工现场后，通过锤击或静压的方法沉入地下作为建(构)筑物的基础。这是一种新型的基桩，由于它的卓越性能，得到了建筑界人士的青睐，在国外发展迅速，日本、港澳地区及东南亚各国使用都很广泛。广泛应用在工业与民

12、用建筑、桥梁、港口码头、水利工程等，在国家建设中发挥了愈来愈大的作用。杭州市京杭运河水上巴士是杭州市开发运河文化一个重要举措，与之所设的码头工程由于施工场地狭窄、工期紧等要求，基础工程全部采用1215m长的PHC桩，使施工难度和造价均大大降低，工期、质量也满足了要求。 2 PHC桩特点 (1)单桩承载力高，单位承载力价格便宜。桩身混凝土强度等级为C80，具有高强性能，600的PHC桩的单桩允许承载力达到25003200KN。可作为高层、超高层建筑的基础。其单位承载力的造价比预制混凝土方桩和钻孔灌注桩低，且仅为钢桩的1/32/3，并节省钢材。 (2) 抗弯性能好。PHC桩选用高强度、低松驰的阴螺

13、纹钢筋作为预应力主筋，使桩身具有较高的预压应力，其抗弯、抗裂性能良好，PHC桩有卓绝的贯入性能，能穿透密实的砂层，能适应复杂的环境与地理条件。 (3) 质量稳定可靠。由于采用工厂预制的生产方式，能利用先进的工艺和设备，质量容易控制，产品质量容易保证，且成桩质量监测方便。 (4) 应用范围广。桩身耐防腐性能好，规格长度容易调整，使设计选用范围广，容易布桩，对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强。 (5) 施工速度快，工期短。PHC桩在工厂商品化生产，能按施工要求及时供桩，施工前期准备时间短，一般能缩短工期一二月。 (6) 施工现场文明。施工现场无砂石、水泥，无泥浆污染，对施工现场狭窄的工程特别

14、有利。 3 施工准备 3.1 PHC桩专项施工组织设计 PHC桩专项施工组织设计主要考虑施工方法、桩机与桩锤的选择等而。 桩机可按PHC桩的设计长度与施工成本，并结合实际现场情况选择。 选择桩锤时，必须充分考虑桩的形状、尺寸、重量、入土长度、结构形式以及土质、气象等条件，并掌握各种锤的特性。桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力，包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。如果桩锤的能量不能满足上述要求，则会引起桩头部的局部压曲，难以将桩送到设计标高。 施工方法：根据打桩施工区域内的地质情况和基础几何形状，要合理选择打桩顺序，对周围建筑物采取预防措施。 3.2  

15、验桩 PHC桩的质量验收项目主要有外观质量、尺寸偏差、砼抗压强度和抗弯性能等四项。只根验收合格的成品桩才可沉桩。 3.3   吊装与运输 PHC桩混凝土强度宜超过80%时才能吊装，吊装有两种方法：当桩长大于13m 的PHC 桩宜采用支点法，两支点设在离桩两端0.21L 处；当桩长不大于13m时，可采用直接进行水平起吊，采用专用吊钩钩住管桩两端内壁直接进行水平起吊。  PHC桩强度达到100%时方可运输，桩在运输过程中支承应满足堆放的要求，并且要绑扎牢固。  PHC桩堆放场地要坚实平整，且最下层要在两支点下放垫木，且垫木支撑点应在同一平

16、面上。本工程PHC 桩的堆放层数不得超过四层。 PHC 桩的吊装、运输及堆放过程中应轻起轻放，应避免振动、碰撞、滚落。4 PHC 桩沉桩施工  4.1 施工顺序  沉桩施工顺序一般宜采用先长桩后短桩，先大径后小径的原则，自中间分两边对称前进， 或自中间向四周进行。  4.2 测放桩位  测放的桩位经测量监理复测无误后方可进行沉桩，并且每天施工前要检查即将施打的桩位与邻桩之间的尺寸是否正确。为便于送桩高度控制设一定数量的水准点。  4.3 桩机就位  检查桩机，确保设备正常运转

17、后移动设备就位、对中、调直。  4.4 插桩  首先用吊车取桩，起吊前在桩身上划出以米为单位的长度标记并将开口桩尖焊接到底桩上（短桩无桩尖），起吊支点宜在桩端（无桩尖）0.3L 处；将桩吊起后，缓缓得将桩一端送入桩帽中，对位准确后，再用两台经纬仪（轴线互相垂直）双向调整桩的垂直度，通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整；插入时的垂直度偏差不得超过0.5，确保位置及垂直度符合要求后先利用桩锤的自重将桩压入土中。  4.5 锤击沉桩  因地层较软，初打时可能下沉量较大，宜低锤轻打，随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高度可渐增

18、。在整个打桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩受到偏心锤打，以免管桩弯扭破坏。打桩较难下沉时，要检查落锤有无倾斜偏心，特别是要检查桩垫桩帽是否合适。如果不合适，需更换或补充软垫。每根桩宜连续一次打完，不要中断，以免难以继续打下。 4.6 接桩施工  接桩采用端板式焊接接头。当下节桩的桩头距地面0.60.8m 左右时，开始进行接桩。先将焊接面清刷干净，再在下节桩头上安装导向箍引导就位，当PHC桩对好后，对称点焊46点加以固定，然后拆除导向箍。由2 名电焊工手工对称施焊，焊接层数应大于等于二层，内层焊

19、渣必须清理干净后再焊下一层，要保证焊缝饱满连续。焊条采用J422 焊条，焊条直径为4.0mm、3.2mm。焊接具体操作与要求按FGJ94-94 中的有关条款之规定执行。焊好的桩接头应自然冷却38 分钟后方可锤击沉桩。  4.7  在沉桩过程中碰到下列情况应暂停打桩，查明原因后再按处理方案施工：  (1) 沉桩过程中桩的贯入度发生突变；  (2) 桩头混凝土剥落、破碎；  (3) 桩身突然倾斜、跑位；  (4) 地面明显隆起、临桩上浮或桩位水平移动过大；  

20、(5) 贯入度或锤击数与试验成果明显不符；  (6) 桩身回弹曲线不规则。 5 成果记录整理 打桩过程中应详细记录各种作业时间，每打入0.51m的锤击数、桩位置的偏斜、最后10击的平均贯入度和最后1m的锤击数等。按规范要求整理成表并进行质量评价，必要时进行静载与动载试验。 6 PHC管桩与基础底板连接技术 为有效防止基础上浮并保证基础和桩基的整体协同工作，PHC桩必须伸入基础不少于10cm，同时在基础钢筋绑扎前，将PHC桩顶部的60cm高度内中间空部份灌入砼，砼不低于C40的砼，并微掺UEA膨胀剂(掺量10%)，同时沿孔周边设置锚筋。锚筋伸入基础底板内，与底板砼刚接。 8

21、施工体会 (1) PHC桩强度高，抗弯性能好，具有卓绝的贯入性能，施工速度快，工期短。 (2)PHC桩由于采用预应力螺旋筋，抗裂性好，因此成桩质量可靠，不易损坏，实际施工中，无一根桩破裂报废，这是其它预制桩所不具有的特点。 (3) 施工现场文明，特别适合工期短、城市环境条件下的桩基施工。 (4)“重锤低打”能有效降低锤击应力。桩锤对桩头的锤击速度越快，在桩身上产生的应力波强度也越高，即打桩应力与锤击速度成正比，所以为降低锤击应力并保持较好的贯入度，采用了较重的桩锤和较低的速度施打，效果良好。 (5)桩头衬垫效应对锤击应力也有直接影响。为延长锤击作用时间、降低锤击速度，并借以降低锤击应力，选用软

22、厚适宜的木桩垫，收到良好效果。 (6)选择合理的打桩施工顺序，能减小桩的侧向位移，对周围建筑物不会有大的影响。应根据基础形状和长应先里后外，先深后浅，由中心逐渐往外侧对称施工。PHC桩施工的质量通病及预防措施简介： 预应力高强混凝土管桩(简称PHC桩)，是一种新型的基桩，由于它的卓越性能，广泛应用在工业与民用建筑、桥梁、港口码头、水利工程等，在国家建设中发挥了愈来愈大的作用。 PHC桩在施工过程中，会碰到各种质量通病，本文通过对几种主要的质量通病进行分析,并找出克服通病产生的针对措施。预应力高强混凝土管桩(简称PHC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

23、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。这是一种新型的基桩，由于它的卓越性能，广泛应用在工业与民用建筑、桥梁、港口码头、水利工程等，在国家建设中发挥了愈来愈大的作用。PHC桩在施工过程中，会碰到各种质量通病，主要有：1、沉桩困难，达不到设计标高；2、桩偏移或倾斜过大；3、桩达到设计标高或深度，但桩的承载能力不足；4、压桩阻力与地质资料或试验桩所反映阻力相比有异常现象；5、桩体破损，影响桩的继续下沉。下面逐一对这几种质量通病进行分析：一、沉桩困难，达不到设计标高主要原因分析：1、压桩设备桩选型不合理，设备吨位小，能量不足。2、压桩时中途停歇时间过长。3、压桩过程中

24、设备突然出现故障，排除时间过长；或中途突然停电。4、没有详细分析地质资料，忽略了浅层杂填土层中的障碍物及中间硬夹层、透镜体等的存在等情况。5、忽略了桩距过密或压顺序不当，人为形成“封闭”桩，使地基土挤密，强度增加。6、桩身强度不足，沉桩过程中桩顶、桩身或桩尖破损，被迫停压。7、桩就位插入倾斜过大，引起沉桩困难，甚至与邻桩相撞。8、桩的接头较多且焊接质量不好或桩端停在硬夹层中进行接桩。相应预防措施：1、配备合适压桩设备，保证设备有足够压入能力。2、一根桩应连续压入，严禁中途停歇。3、进场前对设备进行大修保养，施工时进行例行检修，确保压桩施工时设备正常运行。避开停电时间施工。4、分析地质资料，清除

25、浅层障碍物。配足压重，确保桩能压穿土层中的硬夹层、透镜体等。5、制定合理的压桩顺序及流程，严禁形成“封闭”桩。6、严把制桩各个环节质量关，加强进场桩的质量验收，保证桩的质量满足设计要求。7、桩就位插入时如倾斜过大应将桩拔出，待清除障碍物后再重新插入，确保压入桩的垂直度。8、合理选择桩的搭配，避免在砂质粉土、砂土等硬土层中焊接桩，采用34台焊机同时对称焊接，尽量缩短焊接时间，使桩被快速连续压入。二、桩偏移或倾斜过大主要原因分析：1、压桩机大身（平台）没有调平。2、压桩机立柱和大身（平台）不垂直。3、就位插入时精度不足4、相邻送桩孔的影响。5、地下障碍物或暗浜、场地下陷等影响。6、送桩杆、压头、桩

26、不在同一轴线上，或桩顶不平整所造成的施工偏压。7、桩尖偏斜或桩体弯曲。8、接桩质量不良，接头松动或上下节桩不在同一轴线上。9、压桩顺序不合理，后压的桩挤先压的桩。10、基坑围护不当，或挖土方法、顺序、开挖时间、开挖深度不当等。相应预防措施：1、压桩施工时一定要用顶升油缸将桩机大身（平台）调平。2、压桩施工前应将立柱和大身（平台）调至垂直满足要求。3、桩插入时对中误差控制在10mm，并用两台经纬仪在互相垂直的两个方向校正其垂直度。4、送桩孔应及时回填。5、施工前详细调查掌握工程环境、场址建筑历史和地层土性、暗滨的分布和填土层的特性及其分布状况，预先清除地下障碍物、处理暗浜等。6、施工时应确保送桩

27、杆、压头、桩在同一轴线上，并在沉桩过程中随时校验和调正。7、提高桩的制作质量，加强进场桩的质量验收，防止桩顶和接头面的歪斜及桩尖偏心和桩体弯曲等不良现象发生。不合格的桩坚决不用。8、提高施工焊接桩质量，保证上下节同轴，严格按规范要求进行隐蔽工程验收。9、制订合理的压桩顺序，尽量采取“走长线”压桩，给超孔隙水压力消散提供尽量长的时间，避免其累积叠加，减小挤土影响10、压桩结束10天左右，待超孔隙水压力充分消散后方可开挖；且围护结构应有足够的强度与刚度，避免侧向土体位移；机械开挖至桩顶30cm时采用人工开挖，避免挖斗碰撞桩头。三、桩达到设计标高或深度，但桩的承载能力不足主要原因分析：1、设计桩端持

28、力层面起伏较大，2、地质勘察资料不详细，古河道切割区未察清楚，造成设计桩长不足，桩尖未能进入持力层足够的深度。3、试桩时休止期没达到规范规定的时间而提前测试，或测试时附近正在打桩，桩周土体仍在扰动中。相应预防措施：1、当知道桩端持力层面起伏较大时，应对其分区并且采用不同的桩长。压桩施工时除标高控制外，尚应控制最终压入力。2、当压桩时发现某个区域最终压桩力明显比其它区域偏低时，应进行补堪以查清是否存在古河道切割区等不良地质现象。针对特殊情况及时和设计单位联系，变更设计改变布桩或增加桩数或增加桩长等措施来满足设计承载力。对开口桩，可考虑在桩尖端设置十字加强劲或其它半闭口桩尖等形式，以谋求增加尖端闭

29、塞效应的方法，来提高桩的承载能力。3、试桩的休止期一定满足规范规定，试桩时桩周1.5倍桩长范围内严禁打桩等作业。四、压桩阻力与地质资料或试验桩所反映阻力相比有异常现象主要原因分析：1、桩端持力层层面起伏较大。2、地面至持力层层间存在硬透镜体或暗浜。3、地下有障碍物未清除掉。4、压桩顺序和压桩进度安排不合理。相应预防措施：1、按照持力面的起伏变化减小或增大桩的入土深度，压桩时以标高控制为主外，还应以压入力作参考。2、配备有足够压入能力的压桩设备，提高压桩精度，防止桩体破损。3、用钢送桩杆先进行桩位探测，查清并清除遗漏的地下障碍物。4、确定合理的压桩顺序及合适的日沉桩数量。对有砂性土夹层分布区，桩

30、尖可适当加长，压桩顺序应尽量采用中心开花的施工方法，严禁形成“封闭”桩。五、桩体破损，影响桩的继续下沉主要原因分析：1、由于制桩质量不良或运输堆放过程中支点位置不准确2、吊桩时，吊点位置不准确、吊索过短，以及吊桩操作不当。3、压桩时，桩头强度不足或桩头不平整、送桩杆与桩不同心等所引起的施工偏压，造成局部应力集中。4、送桩阶段压入力过大超过桩头强度，送桩尺寸过大或倾斜所引起的施工偏压。5、桩尖强度不足，地下障碍物或孤块石冲撞等6、压桩时桩体强度不足，桩单节长度较长且桩尖进入硬夹层，桩顶冲击力过大，桩突然下沉，施工偏压，强力进行偏位矫正，桩的细长比过大，接桩质量不良，桩距较小且桩布较密。相应预防措

31、施：1、桩身砼强度达到设计值70%方可起吊脱模，达到100%方可施工。运桩时，桩体强度应满足设计施工要求，支点位置正确，上下支点应对齐。2、吊桩时，桩体强度应满足设计施工要求，支点位置正确，起吊均匀平稳，水平吊运采取两点吊，吊点距桩端0.207L。单点起吊时吊点距桩端0.293L（L为桩长）。起吊过程中应防止桩体晃动或其它物体碰撞。3、使用同桩径的送桩杆，保持压头、送桩杆、桩体在同一轴线上，避免施工偏压。4、确保桩的养护期，提高砼强度等级以增强桩体强度。桩头设置钢帽、桩尖设置钢桩靴等。5、根据地基土性和布桩情况，确定合理的压桩顺序。PHC桩的若干问题探讨一、前言 预应力高强混凝土管桩，即PHC

32、桩，是由专业厂家生产，采用先张法预应力和掺加磨细料、高效减水剂等先进工艺，将混凝土经离心脱水密实成型，经常压、高压两次蒸汽养护而制成的一种细长空心等截面预制混凝土构件。与其它桩型相比，PHC桩主要有以下特点： 1、桩身强度高：PHC桩均采用C80以上的混凝土，采用先张法预应力制作，因而承压力高，能抵抗较大的抗裂弯矩。具有较强的工作性能，桩身能在严劣的施工环境下保持完好，大大减少裂桩，断桩事故的发生。 2、PHC桩由专业厂家大批量自动化生产，桩身质量稳定可靠。 3、PHC桩穿透力强，足够的压力下，可穿越较厚的砂质土层，确保桩端嵌固于较好的持力层。 4、静压施工时，施工现场简洁，无污染、无噪音，能

33、保障文明施工。 5、由于PHC桩的单桩承载力相对较高，其环形截面所耗混凝土量较少，因而单位承载力造价最省。 近年来，PHC桩凭借其自身优点，在工程中得到广泛应用。但是，在设计和施工过程中也常遇一些较难确定的因素，值得研究和探讨。 二、PHC桩应用中的主要问题 （一）桩基单桩竖向承载力的确定问题 根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定静压PHC桩的单桩竖向极承载力标准值时，可按下式估算： Quk=Qsk+Qpk=pqsikli+qpkAp（1） 式中p桩身周长； qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值； li桩侧第i层土的厚度； qpk桩端极限端阻力标准值； Ap桩端面积。 根据建筑桩基

34、技术规范（JGJ94-94），桩数不超过3根的桩基，基桩的竖向承载力设计值为： R=Qsk/rs+Qpk/rp（2） 而对于桩数超过3根的非端承桩复合桩基，宜考虑桩群、土、承台的相互作用效应，其复合基桩竖向承载力设计值为： R=sQsk/rs+pQpk/rp+cQck/rc（3） 式中Qsk、Qpk分别为单桩总极限侧阻力和总极限端阻力标准值； Qck相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值； s、p、c分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数、承台底土阻力群桩效应系数； rs、rp、rc分别为桩侧阻抗力分项系数、桩端阻抗力分项系数、承台底土阻抗力分项系数。 在实际工程中，相当数量的

35、桩基基桩数都会超过3根，按公式（3）的适用条件，虽然规范给出了s、p、rs、rp、rc等系数的经验值，但基桩是端承桩还是非端承桩，却不好判断。由于地质情况千差万别，建筑场地土层分布不均匀、土层厚薄不一、持力层埋深起伏大以及压桩先后顺序等因素的影响，使得同一承台的各基桩，有的可能表现为端承型特征，有的表现为摩擦型特征。因此，单桩竖向承载力设计值如何计取，才能较为准确，有待完善。 （二）桩身结构竖向承载力设计值的确定问题 按国标，桩身结构竖向承载力设计值的计算公式为： Rp=Apfcc（4） 而按福建及其他一些地区标准，则考虑预压应力的影响，桩身结构竖向承载力设计值的计算公式为： Rp=Apfcc

36、-0.34Appc（5） 式中，Ap为桩身横截面面积； fc为混凝土轴心抗压强度设计值； c为工作条件系数； pc为桩身截面混凝土的有效预加应力。 对于公式（4）和公式（5）中的工作条件系数c，目前还没有能建立一个很理想的试验模型做精确试验来确定，因此各地的理解不同，取值也不尽相同。按建筑地基基础规范（GB50007-2002）中预制桩取为0.75，国际预应力混凝土管桩（03SG409）中取为0.7，上海标准取为0.60.7，而福建标准取0.60.75，并且还考虑了桩身有效预加应力的影响。这样，就会造成各地管桩生产厂家出品的管桩，给出的力学性能指标存在差异，给设计选择与施工选购带来不吻合的现象

37、,尤其是在省际交接地区。如，因为运输成本的关系，广西梧州地区所用的PHC管桩，通常都从广东购进，即管桩生产制作按广东标准，而设计有可能按国标或广西区标选取，标准不同，得出的力学指标也不同。因此，有待进一步研究，统一标准。 （三）施工终压力问题 施工终压力应大于单桩竖向极限承载力标准值（Quk）且不致桩身破坏，又能确保桩身穿越不良土层进入合适的持力层，使桩底嵌固良好。 目前PHC管桩施工中较多采用静压压桩法，而静压压桩一般采用抱压或顶压，以抱压为主。抱压压桩力对桩身产生的横向力比顶压压桩力的一般大30%50%，过大的抱压力将使桩身产生竖向裂缝。在抱压压桩力作用下，管桩内侧壁在力的作用点处产生拉应

38、力，外壁在力的作用点处产生远大于C80混凝土抗拉强度标准值的拉应力，致使管扩开。因此，为了保证桩身不受损坏，通过限制压桩力来控制顶压力和抱压力。允许的最大抱压压桩力和顶压压桩力计算公式如下： Pjmax0.45（fce-pc）AP Pfmax1.1Pjmax 式中 Pjmax允许的管桩最大抱压压桩力； Pfmax允许的管桩最大顶压压桩力； fce管桩离心混凝土抗压强度。 但是，在实际施工中，由于压桩的挤土效应，一定数量的基桩压入后，土体中应力显著提升，后压桩的桩基竖向极限承载力标准值Quk随入土基桩数增加而不断增大，为使每根基桩都达到终压条件，压桩力也应跟随变化。所以施工终压力该取多少为宜，需

39、要收集大量的资料收据，进行统计分析。 （四）常见的施工问题 （1）允许施工终压力下，桩端达不到持力层。压桩的挤土效应，或者桩端持力层的覆土很厚，致使施工时QukPfmax，都会出现基桩桩端达不到持力层的情况，处理的方法一般是采用预钻孔取土。根据建筑桩基技术规范（JGJ94-94），预钻孔沉桩，孔径约比桩径小50100mm，深度宜为桩长的1/31/2。进行预钻孔时，孔径应按规范严格控制，但取土深度较难把握，按规范的1/31/2桩长，基桩往往达不到终压条件。因此，需要积累一定的施工数据和经验，根据地质情况综合分析，才有可能较准确地确定满足终压条件的预钻孔取土深度。 （2）同一承台相邻基桩桩底标高相

40、差过大。造成这种情况的原因很多，也很复杂，压桩的挤土效应、预钻孔取土深度取值不当、持力层面起伏变化过大等因素，都会引起桩端参差不齐。相邻基桩桩底标高差异过大，桩底高的基桩桩端应力对低桩端的基桩产生侧向影响是肯定的，问题在于这种差异值达到多少时，影响才会产生，而且影响有多大，因涉及的因素很多，目前无法界定和估算，需要进行研究和完善。否则，机械地一律采用周边补桩的办法来处理，显得依据不足，也使工程造价提高，造成浪费。 （3）桩顶短接桩。这种情况，一般都在基坑开挖后进行，所以接桩质量不易保证，对结构抗震也极为不利。 三、结语 尽管预应力混凝土高强（PHC桩）有诸多优点，但在设计和施工中，仍然存在承载

41、力确定依据不统一、施工终压力取值难确定及相邻基桩端标高差异引发的影响界限不明确等问题，有待于进一步研究和完善。PHC桩用于基坑支护的几个优缺点目前，在武汉地区由于受到基坑支护锚杆不能超出规划用地范围线的政策限制，加之城市用地日趋紧张的客观现状，喷锚支护技术在武汉地区的基坑工程中的应用已日趋减少。因此，采用支护桩排挡土的刚性支护应用得越来越广泛。        支护桩目前用的较多的主要有钻孔灌注桩、人工挖孔桩、静压预制桩，支护桩排挡土的刚性支护主要有桩排悬臂挡土、桩排+锚杆、桩排+支撑三种形式。  

42、0;     支护桩排挡土的刚性支护的传统做法是用钻孔灌注桩悬臂挡土或钻孔灌注桩加支撑的组合形式，近年来采用静压预制桩在武汉地区的基坑工程中有了比较多的应用，而这其中的应用又以PC桩/PHC桩为多。从我们目前已完工的几个工程来看，PC桩/PHC桩用于基坑支护时有不少优点但也存在不少缺点，下面一一说明。        优点：        1、规格统一、规范。PC桩/PHC桩多是按照相关通用图集生产，规格比较统一、规范

43、。        2、运输方便，运距比较长。PC桩/PHC桩运输方便，普通卡车即可运输，不像混凝土需要专用的混凝土搅拌车运输，同时，与灌注桩施工用的混凝土相比，PC桩/PHC桩运距比较长。      3、施工速度快。目前PC桩/PHC桩多采用液压静压压桩机压桩，施工速度快。        4、经济。相对钻孔灌注桩而言，采用PC桩/PHC桩作支护桩更为经济。   

44、60;    5、无噪音、无污染。与钻孔灌注桩相比，液压静压压桩机无噪音、不产生泥浆，对环境没有污染。        6、便于组织施工。目前，随着城市建设的加快，PC桩/PHC桩在建筑物基础中的应用越来越多，当拟建建筑物基础采用PC桩/PHC桩时，在基坑工程中再应用PC桩/PHC桩就可以与基桩统一购买、施工，统筹安排能够更有效地组织施工、加快进度。        缺点     

45、   1、抗弯能力差。PC桩/PHC桩抗弯能力较差，常见桩型的抗弯弯矩在110KN.m左右，过小的抗弯弯矩限制了PC/PHC桩的使用范围，目前在武汉地区PC桩/PHC桩通常使用在5m左右深的基坑当中。        2、需与锚杆、支撑等结构组合使用。由于PC桩/PHC桩抗弯能力较差，用PC桩/PHC桩桩排悬臂挡土不安全不经济，因此使用较少，常见的做法是PC桩/PHC桩桩排与与锚杆、支撑等结构组合使用，当与锚杆组合使用时又可能出现超出规划用地范围线的问题。    &#

46、160;   3、施工要求较高。根据现有桩基础规范JGJ94-94，桩施工允许偏差为d/2，这么大的偏位在支护桩上是不允许的，因为支护桩桩顶通常要加设圈梁。        尽管PC桩/PHC桩用于基坑支护时存在不少缺点，但在现有的形势下，依然可以肯定地预测：未来几年，PC桩/PHC桩在武汉地区的基坑工程中的应用将会越来越多、越来越广。CFG桩复合地基施工     CFG桩(钻孔压灌素混凝土桩)复合地基为近几年研究采用的一种新型地基处理方案，该方法施工简单、速度快、质

47、量便于控制。某工程中采用此技术，且开创了首次在总高度超过100m的工程中运用此技术，效果良好。    一、工程概况    某工程总建筑面积约23万m2，由四栋高档塔式涉外公寓组成，其中1#楼已施工完毕交付施工，现进行2#楼施工，2#楼总建筑面积62089mm2，地下三层，地上34层。主楼基础为箱形基础，主体结构类型为全现浇剪力墙结构。    2#楼工程总高度102m，设计±0.00相等于绝对标高38.5m，基底标高为-15.86m、-16.36m、-15.56m，分别相等于绝对高程22.64m、

48、22.14m、21.94m。    二、CFG桩设计情况   （一）地质勘测情况：基底持力层为细粉砂层（局部为粘质粉土、粉质粘土层），其地基承载力标准值为220kpa。   （二）CFG桩设计要求：    1. 建筑物主楼最终沉降量80mm；    2. 建筑物最大倾斜总高度的0.8；    3. 不考虑地下室的抗浮问题。    4. 地基承载力需615 kpa。   （三）CFG桩设计

49、参数：桩 数 988根 平均桩长 11.5m 平均桩径 420mm混凝土 等 级C20 单桩承载力标准值 750kN桩 间 距 1.29×1.30m 1.39×1.36m 1.52×1.42m褥 垫 层 150mm厚砂石褥垫层   （四）CFG桩复合地基承载力简要验算：    1. 复合地基范围的面积为：1795.08m2    2. 复合地基承载力为：    750×988/1795.08220=632.79 kPa615 kPa（设计要求地基

50、承载力）    地基承载力符合设计要求。    三、施工工艺：   （一）施工准备：    1. 主要设备机具准备：长螺旋钻机（45kW×2） 1台 混凝土输送泵 1台 搅拌机 1台坍落度测筒 1个 试块模具 2套 配电箱 1台经 纬 仪 1台 水 准 仪 1台2. 材料准备：水泥：32.5#普通硅酸盐水泥；碎石：粒径5-20mm；砂子：细中砂，含泥量5%； 粉煤灰。3. 劳力准备：施工总指挥 1人 技术负责 1人 质 检 员 1人钻机操作 6人 钻机记录 2人 钻机指挥 2

51、人搅拌机操作 3人 上 料 20人4. 现场条件    基槽开挖完毕，预留土层厚度（300mm），并办理好中间验收记录。    总包单位对CFG桩施工单位做好测量交底。（包括基槽的高程、控制轴线网、等）    CFG桩施工单位测量人员对基槽槽地底标高进行复测，根据总包单位提供的控制轴线定出2个轴线控制点。   （二）施工方法：    工艺流程：    桩位放点搅拌混凝土长螺旋钻机就位、成孔压灌素混凝土边提升钻杆，边压灌素混凝土

52、成桩、桩体养护检测清桩间土及预留桩头铺设砂石褥垫层。    1. 桩位放点：按照地基处理图设计的桩位、间距、数量，从已定好的2个轴线控制点引放定出每一个桩的桩位点，并撒白灰作好标识；经监理验线合格后进行下道工序。    2. 混凝土搅拌：根据设计好的配合比，（约水泥:砂:碎石:水:粉煤灰=1:2.12:3.48:0.82:0.28）加入碎石、砂、水泥、水搅拌约120S。保证混凝土的实测坍落度为180220mm。；    3. 钻机就位及成孔：    将长螺旋钻就位，调整钻机水

53、平并固定，专人检查将钻头锥尖对准桩位中心点；螺旋钻机就位后，司钻人员根据钻机架上的铅锤调节钻机垂直度，确保垂直度偏差H%。    全部调整到位后，开始钻孔，在钻机架上预先做好深度标记，利用深度标记进行成孔深度控制，并由电流表的数值判断是否进入卵石层。在施工过程中，采用双控标准控制孔深，既满足有效桩长11.5m，又保证桩端进入卵石层500mm，局部卵石层较薄的场地，控制进入卵石层300m。    在大面积施工前，首先进行试桩工作，共试验3根桩，由此取得成桩的必需参数（提升速度、混凝土灌注速度、灌注量等），确定出成桩的顺序为：对称、间隔、

54、邻排斜向挑打，严禁从一端开始按顺序逐个施工。    1. 拔管、压灌素混凝土成桩：    长螺旋钻机钻至设计深度且等钻杆中孔灌满混凝土后，开始提升钻杆、压灌素混凝土。    一边泵送素混凝土（C20），一边拔管。设专人指挥协调钻机操作手和混凝土泵操作手保证泵送混凝土和提升钻杆的默契配合，以确保成桩质量。在正常情况下，钻机的提升速度2.5m/min，在含水砂层段内，适当放慢提钻速度，以防流砂造成塌孔、断桩现象。    提钻的速率与混合料的泵送速率相协调，保证钻杆孔内混凝土表面高度始终略高于钻杆底出料口。直至压灌到场地地面为止。    成桩后，采用振捣绑振捣一遍，振捣深度5m。    4. 混凝土输送量控制：桩顶与施工作业面平齐，桩顶浮浆厚度500mm。确保设计桩顶标高内无浮浆；    5. 检测：    CFG桩施工完，桩体强度达到设计值后，由检测单位进行选桩、检测。    静载荷检测：