管桩钢桩尖的正确选用

管桩钢桩尖的正确选用谈维汉 李法尧 【摘要】 不同的地质选用不同的桩尖，可使管桩的成形得到更好的保证，本文提供了一些新的桩尖型式。【关键词】 管桩 烂桩 桩尖 预应力高强混凝土管桩（简称PHC桩，以下称管桩）因其特有的优越性，在珠江三角洲及上海、江苏、浙江、福建、天津等沿海地区得到广泛应用。但在施工过程中，有时不可避免地会发生一些烂桩，对此，不了解管桩特性的人往往会怀疑管桩的混凝土强度不足。其实，这是一种误解，真正的原因是与复杂多变的地质构造有关。同时，广东省标准DBJ/T15-22-98预应力混凝土管桩基础技术规程（以下简称规程）中提供的几种钢桩尖也不能适应所有的地质情况。笔者在实践过程中，经过试用，总结了几种不同的桩尖类型，以适应不同的地质情况，对减少烂桩发挥了一定的作用。一.规程提供的十字型桩尖对于一硬即硬而且是特别硬（达到强风化与中风化之间）的持力层地质时是不适应的。因为破岩的十字刀是平底的，而岩面不可能完全水平，当破岩刀碰到岩面时，所产生的强大的反力只作用于刀刃的一角；强大的偏心力等于在管桩端部施加了一个很大的弯矩，而且因为桩尖以上的土层很软弱，不能承受多大的弯矩，这时管桩端部受力的一角就很容易压凹，进而在管桩端部以上约45倍桩径处裂断而破坏。（图1）这种情况经常出现，应对桩尖进行改良。二. 平底十字型桩尖的改良。 图1 桩尖受力示意1. 尖底十字型桩尖。这是把规程中所提供的 十字型桩尖的刀刃大部分改为斜边，中间保留约d/5宽的平底，见图2。该桩尖比平底十字型桩尖的适应能力更强，有利于进入层面倾斜的坚硬持力层。表中h项有两个数字，括号内数字用于持力层岩面较斜（30o）的地质。在一般情况下，我们也可以采用这种桩尖来取代规程所提供的平底十字型桩尖，而且具有较好的经济效益，值得推广。图2 尖底十字型桩尖 尖底十字型桩尖尺寸表桩径D(mm)D1(mm)h(mm)b(mm)(mm)t(mm)最小净重(kg/个)30026070 (100)601686.0(7.1)400350100(135)80181013.3(15.3)500450120(175)100181021.4(25.5)550490125(190)110181227.9(33.2)600540130(210)120181233.2(40.4)2. 锯齿式十字型桩尖。该桩尖也是由十字型桩尖改造而成（图3），适用于等持力层岩面倾斜度较大（45o）的地质，对防止水平偏移效果较为明显。图3 锯齿式十字型桩尖锯齿式十字型桩尖尺寸表桩径D(mm)D1(mm)h(mm)na(mm)b(mm)c(mm)(mm)t(mm)最小净重(kg/个)30026013524580451688.740035017526011055181018.35004502253609045181028.755049024536510050181237.260054027037512060181245.6三. 圆锥型桩尖的改良。由于圆锥型桩尖的加工较为复杂，且成本较高，笔者提出了一种方锥型桩尖（图4），用来取代圆锥型桩尖。该桩尖的刚性好，适用于要穿越厚砂砾层的地质，而且加工方便，造价也比圆锥型桩尖低很多。图4 方锥型桩尖 方锥型桩尖尺寸表桩径D(mm)D1(mm)d(mm)h(mm)a(mm)b(mm)(mm)t(mm)最小净重(kg/个)300260801301841841088.70400350110175247247121018.6500450140225318318121030.5550490190245346346141241.5600540220270382382141250.1四. H型钢桩尖。（图5）这种桩尖的导向性和刚性都很好，还可以把长度h加大，使其具有一定的柔性，对于特别倾斜的持力层，其适应性更好。制作时H型钢可以选用成型的钢材，也可以用三块钢板拼焊而成。图5 H型钢桩尖 H型钢桩尖尺寸表桩径D(mm)D 1(mm)h(mm)HW型钢(mm)a(mm)b(mm)(mm)t 1(mm)t 2(mm)最小净重(kg/个)300280190200x200200135128813.3400360250250x25025017014101025.8500450300300x30030020515101040.3550490300350x35035023519121057.6600570300400x40040027021121073.7五. 结束语。规程中有关桩尖的规定和要求仅仅按一般工程情况考虑，提供参考和使用的，未能全面适应各种复杂的地质情况。每个工程技术人员，在工程实践中应该根据实际地质情况采用合适的桩尖，提出切合实际的施工方法，然后再进行试用，加以考证，就可以得到较好的效果，使烂