預應力混凝土管樁應用與發(fā)展演示文稿

預應力混凝土管樁應用與發(fā)展演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有154頁\編輯于星期二優(yōu)選預應力混凝土管樁應用與發(fā)展現(xiàn)在是2頁\一共有154頁\編輯于星期二內(nèi)容提要混凝土管樁的歷史與發(fā)展管樁施工工法介紹管樁生產(chǎn)設計施工中存在的問題與解決思路新型管樁的研發(fā)與應用展望結論與建議現(xiàn)在是3頁\一共有154頁\編輯于星期二一、管樁的歷史與發(fā)展現(xiàn)在是4頁\一共有154頁\編輯于星期二1894年Hennebigue發(fā)明了預制混凝土樁，至今已百年歷史。1920年澳大利亞人W.R.Hume發(fā)明混凝土離心法生產(chǎn)工藝1925年日本引進該項技術，于1934年研制離心砼樁（RC樁）1962年日本開發(fā)了預應力混凝土管樁（PC樁）1967~1970年日本開發(fā)出預應力高強混凝土管樁（PHC樁）

國外發(fā)展概況現(xiàn)在是5頁\一共有154頁\編輯于星期二

日本、美國、加拿大、英國、荷蘭、德國、俄羅斯等國是研制、生產(chǎn)使用管樁較多的國家，國外混凝土管樁除廣泛用于工業(yè)與民用建筑外，還大量應用于鐵路、公路、港口、橋梁、水利工程等領域。日本是混凝土管樁應用最多、發(fā)展較快、使用面最大的西方發(fā)達國家。為了提高管樁的承載力力，日本發(fā)明出了“竹節(jié)高強度預應力混凝土管樁（簡稱AG樁）”，“擴底樁（StepTaperPiles簡稱ST樁）”，類似于我國的現(xiàn)場灌注的DX樁、擴底樁?，F(xiàn)在是6頁\一共有154頁\編輯于星期二

（引自：王重）√日本鋼管混凝土管樁ACCS樁，樁水平承載力大為提高現(xiàn)在是7頁\一共有154頁\編輯于星期二（引自：王重）

√日本研發(fā)出擴端預應力混凝土管樁，以提高樁端承載力現(xiàn)在是8頁\一共有154頁\編輯于星期二（引自：王重）

√日本研制的變節(jié)AG樁，用于提高樁側阻力現(xiàn)在是9頁\一共有154頁\編輯于星期二馬來西亞近年發(fā)展很快，生產(chǎn)管樁最大規(guī)格直徑為1200mm，單節(jié)長度達46m，正在研發(fā)52m.現(xiàn)在是10頁\一共有154頁\編輯于星期二

預制混凝土管樁因其生產(chǎn)技術先進、工業(yè)化程度高、質(zhì)量穩(wěn)定、施工周期短等技術、經(jīng)濟優(yōu)勢，在國內(nèi)得到較快的應用與發(fā)展，已成為基礎工程的重要樁基形式。

國內(nèi)管樁發(fā)展狀況現(xiàn)在是11頁\一共有154頁\編輯于星期二我國1944年開始生產(chǎn)鋼筋砼離心管樁（RC樁）；1969年豐臺橋梁廠開發(fā)生產(chǎn)預應力混凝土管樁（PC樁）；1981年香港由日本人設廠生產(chǎn)預應力高強管樁（大同樁）；1984年廣東建立第一家預應力管樁的生產(chǎn)廠；1988年原交通部三航局全套引進日本設備和技術生產(chǎn)PHC樁；1990年廣東南方和鴻運管樁廠部分引進日本設備和技術生產(chǎn)PHC樁?，F(xiàn)在是12頁\一共有154頁\編輯于星期二我國于1992年頒布國家標準《先張法預應力混凝土管樁》GB13476-92；

1999年修訂成GB13476-19992010年修訂成GB13476-2009

于1994年編制出版《預應力管樁結構標準圖集》2003年版標準圖集《預應力混凝土管樁》

2010年修訂版標準圖集《預應力混凝土管樁》

現(xiàn)在是13頁\一共有154頁\編輯于星期二1998年廣東省標準《預應力混凝土管樁基礎技術規(guī)程》DBJ/T15-22-98/2008修訂版；編制完成廣東省標準《靜壓預制樁基礎技術規(guī)程》浙江、遼寧、吉林、廣西、福建、湖北、云南、河南、四川、安徽、山東、陜西、天津、江蘇等省也編制了相應規(guī)（程）范?，F(xiàn)在是14頁\一共有154頁\編輯于星期二河北省建筑科學研究院會同有關單位編制的《預應力混凝土管樁基礎技術規(guī)程》DB13(J)/T105—2010自2010年4月１日起施行。

現(xiàn)在是15頁\一共有154頁\編輯于星期二

近來，我國管樁技術得到快速發(fā)展，其主要技術進步表現(xiàn)在以下幾方面：

1）產(chǎn)品與技術標準體系得到完善、生產(chǎn)設備、材料及配套技術基本成熟

2）磨細礦物摻和料在管樁得到較好應用這一技術的開發(fā)首先在廣東地區(qū)，羊城管樁廠、原上海建材學院等單位做了大量工作。不僅可替代30%左右的水泥，且改善了預拌混凝土的工作性和提高混凝土耐久性及后期強度。在降低生產(chǎn)成本的同時對節(jié)約資源、保護環(huán)境有重要意義?，F(xiàn)在是16頁\一共有154頁\編輯于星期二3）大直徑管樁得到開發(fā)應用隨著港口工程、船用構筑物、橋梁工程的發(fā)展需要，大直徑、超長管樁的需要量日益突出。交通部三航局對引進技術消化、吸收和進行攻關，1998年開發(fā)了直徑1200

mm，單節(jié)長度最長為30m的長管樁，管樁采用離心、振動和輥壓三種復合工藝（CEN—VI—RO）成型，并經(jīng)蒸養(yǎng)、水養(yǎng)后，拼接張拉、灌漿自錨的預應力混凝土管樁，其特點是高密度、低水灰比，高強度、低滲透性。目前又開發(fā)了長55m的PHC樁，可滿足一般水工工程對整節(jié)樁的需要。在鋼模、離心設備設計、保證鋼模起吊直線度、防止蒸壓釜變形及自動控制等關鍵技術方面均有自主創(chuàng)新。現(xiàn)在是17頁\一共有154頁\編輯于星期二大直徑長管樁現(xiàn)在是18頁\一共有154頁\編輯于星期二4）鋼纖維混凝土管樁得到研發(fā)利用管樁用的高強混凝土雖具有強度高、承載力大等特點，但同時存在混凝土脆性大、韌性延性差、抗拉強度低等問題，目前我國沉樁方法主要為打入法沉樁（柴油錘擊、液壓錘擊、自由落體錘擊）和靜壓法沉樁（頂壓法、抱壓法），這兩種施工方法，會在沉樁過程中對樁身造成不同程度的損壞。錘擊數(shù)過高會使樁身產(chǎn)生微細裂縫，降低樁基使用年限。采用鋼纖維增強混凝土制作的管樁，能有效地改善混凝土的上述力學性能，大大地提高PHC管樁的抗沖擊能力。有關試驗表明，鋼纖維混凝土管樁的抗裂性能和抗彎性能比一般PHC管樁提高30%以上。鋼纖維混凝土不僅能提高混凝土強度且能阻止混凝土裂縫及延展的時間，克服因應力集中的過早開裂，可使樁身具有良好的韌性和延性?，F(xiàn)在是19頁\一共有154頁\編輯于星期二5）新型管樁產(chǎn)品得到開發(fā)應用隨著日益擴大的建筑市場需要，管樁的生產(chǎn)設計不斷更新，涌現(xiàn)了大批新型產(chǎn)品，可適應不同類型基礎的施工。針對PHC管樁弱點，開發(fā)了“先張法”鋼絞線預應力混凝土管樁（SPHC管樁），帶肋PHC樁等，他們的共同特點是保持原有PHC樁豎向承載力高的特點，通過改變管樁配筋及斷面形狀，改善管樁延性提高管樁截面抗彎承載力?，F(xiàn)在是20頁\一共有154頁\編輯于星期二（引自：浙江大學寧波理工學院方鵬飛）

√國內(nèi)開發(fā)的帶橫隔管樁，提高抗彎能力、延性現(xiàn)在是21頁\一共有154頁\編輯于星期二√中交三航局寧波分公司研制的先張法鋼絞線預應力混凝土管樁（簡稱SPHC樁）現(xiàn)在是22頁\一共有154頁\編輯于星期二二、管樁施工工法介紹現(xiàn)在是23頁\一共有154頁\編輯于星期二

管樁施工方法簡介√錘擊法：柴油錘、液壓錘√靜壓法：抱壓式液壓壓樁機、頂壓式液壓壓樁機、抱壓頂壓聯(lián)合式液壓壓樁機、抱壓振動聯(lián)合式液壓壓樁機

√引孔打（壓）法

√鉆孔植樁法

√中掘法（直徑≥600）現(xiàn)在是24頁\一共有154頁\編輯于星期二柴油錘現(xiàn)在是25頁\一共有154頁\編輯于星期二國產(chǎn)的柴油錘和液壓錘現(xiàn)在是26頁\一共有154頁\編輯于星期二

液壓錘現(xiàn)在是27頁\一共有154頁\編輯于星期二特大型液壓錘（帶消音罩）現(xiàn)在是28頁\一共有154頁\編輯于星期二抱壓式液壓壓樁機

新穎的壓樁機的抱壓機構現(xiàn)在是29頁\一共有154頁\編輯于星期二靜力壓樁機現(xiàn)在是30頁\一共有154頁\編輯于星期二邊樁壓樁設備現(xiàn)在是31頁\一共有154頁\編輯于星期二頂壓式液壓壓樁機現(xiàn)在是32頁\一共有154頁\編輯于星期二抱壓頂壓聯(lián)合式液壓壓樁機現(xiàn)在是33頁\一共有154頁\編輯于星期二抱壓振動壓樁機全貌（3000kN壓樁機可起到5000kN壓樁機的效果）現(xiàn)在是34頁\一共有154頁\編輯于星期二抱壓振動壓樁機的振動機構近景現(xiàn)在是35頁\一共有154頁\編輯于星期二中掘法施工現(xiàn)在是36頁\一共有154頁\編輯于星期二螺旋鉆引孔機現(xiàn)在是37頁\一共有154頁\編輯于星期二1、錘擊法施工管樁現(xiàn)在是38頁\一共有154頁\編輯于星期二

錘擊管樁施工流程圖現(xiàn)在是39頁\一共有154頁\編輯于星期二管樁樁位放樣現(xiàn)在是40頁\一共有154頁\編輯于星期二

樁位放樣后的現(xiàn)場現(xiàn)在是41頁\一共有154頁\編輯于星期二吊樁入位、校正垂直度

現(xiàn)在是42頁\一共有154頁\編輯于星期二錘擊沉樁現(xiàn)在是43頁\一共有154頁\編輯于星期二

安裝導向箍

現(xiàn)在是44頁\一共有154頁\編輯于星期二

接樁就位中

接樁就位現(xiàn)在是45頁\一共有154頁\編輯于星期二接頭電焊現(xiàn)在是46頁\一共有154頁\編輯于星期二粘瀝青膠現(xiàn)在是47頁\一共有154頁\編輯于星期二放瀝青膠現(xiàn)在是48頁\一共有154頁\編輯于星期二現(xiàn)在是49頁\一共有154頁\編輯于星期二現(xiàn)在是50頁\一共有154頁\編輯于星期二現(xiàn)在是51頁\一共有154頁\編輯于星期二

切割機截樁頭

樁頭插筋現(xiàn)在是52頁\一共有154頁\編輯于星期二送樁收錘

不送樁收錘現(xiàn)在是53頁\一共有154頁\編輯于星期二錘擊管樁施工應注意問題（1）合理選錘、重錘低擊；（2）合理組織打樁順序；（3）確定適合的打樁收錘標準；（4）樁帽大小要適宜，墊層軟硬要適度，厚度要保證；（5）樁身要直，力戒偏打；（6）接頭焊接質(zhì)量要保證；（7）在較厚粘性土層中宜連續(xù)一次性成樁；現(xiàn)在是54頁\一共有154頁\編輯于星期二合理組織打樁順序

1）若樁較密集且距周圍建（構）筑物較遠、施工場地較開闊時，宜從中間向四周進行；

2）若樁較密集、場地狹長、兩端距建（構）筑物較遠時，宜從中間向兩端進行；

3）若樁較密集且一側靠近建（構）筑物時，宜從毗鄰建（構）筑物的一側開始由近及遠地進行。

4）樁的入土深度，宜先長后短；

5）管樁的規(guī)格，宜先大后??；

6）高層建筑塔樓（高層）與裙房（低層）的關系，宜先高后低?，F(xiàn)在是55頁\一共有154頁\編輯于星期二2、靜壓法施工管樁現(xiàn)在是56頁\一共有154頁\編輯于星期二靜壓樁與錘擊樁主要區(qū)別

靜壓樁

只能穿透約2～3m密實砂層；樁尖只能進入強分化巖表面；靜壓樁比錘擊樁約短1.5～4.0m。

錘擊樁

重型柴油錘可穿透5～6m厚的密實砂層；樁尖可進入強分化巖層1～2m。

相同條件下靜壓管樁單樁承載力約為錘擊樁的

0.7倍～0.8倍(短樁)或者0.8倍～0.9倍(長樁)?，F(xiàn)在是57頁\一共有154頁\編輯于星期二靜壓樁適用的工程地質(zhì)條件

上覆土層較軟、樁端持力層（硬塑～堅硬粘性土層；中密～密實砂土層全風化、強風化巖層）較好的地層。

現(xiàn)在是58頁\一共有154頁\編輯于星期二壓樁機型號持力層N值穿透中密～密實砂層厚（m）160～18020～25約2240～28020～352～3300～36030～403～4400～46030～504～5500～68030～555～6靜壓樁穿透砂土層能力

現(xiàn)在是59頁\一共有154頁\編輯于星期二下列場地不宜采用或應慎用①現(xiàn)場地表土層松軟且又未經(jīng)處理因而容易發(fā)生陷機的場地；②土層中含有較難清除的孤石或其他障礙物的場地；③樁端持力層為中密～密實砂土層且其上覆土層幾乎全是稍密～中密砂土的場地；④土層中含有不適宜作樁端持力層且又難貫穿的硬夾層的場地；⑤巖溶地區(qū)基巖上面無適合作樁端持力層的場地；⑥覆蓋層土體較軟而靜壓樁難貫入的巖面埋藏較淺且?guī)r面傾斜較大的場地。現(xiàn)在是60頁\一共有154頁\編輯于星期二抱壓式液壓壓樁機現(xiàn)在是61頁\一共有154頁\編輯于星期二頂壓式液壓壓樁機現(xiàn)在是62頁\一共有154頁\編輯于星期二抱壓式液壓壓樁機山河智能研制的新穎壓樁機的抱壓機構現(xiàn)在是63頁\一共有154頁\編輯于星期二山河智能研制的新穎壓樁機的抱壓機構現(xiàn)在是64頁\一共有154頁\編輯于星期二壓邊樁設備（由山河智能創(chuàng)始于1997年）現(xiàn)在是65頁\一共有154頁\編輯于星期二終壓控制條件1）對于摩擦樁，按設計樁長控制。2）對于端承摩擦樁或摩擦端承樁，可按終壓力控制：

L>23m時，

Pze=2.0Ra

復壓1～2次

15m<L≤23m時，Pze=（2.0～2.4）Ra

復壓2～3次

8m<L≤15m時，Pze=（2.2～3.0）Ra

復壓3次

6m≤L≤8m時，Pze=（2.8～3.2）Ra

復壓3～5次3）如樁周土為粘性土且靈敏度較高時靜壓樁的終壓力值可按單樁承載力特征值的倍數(shù)控制：如某地區(qū)L>23m時，Pz=（1.6～1.8）Ra現(xiàn)在是66頁\一共有154頁\編輯于星期二靜壓樁終壓力值與復壓次數(shù)終壓力值決定靜壓樁的實際承載力特別是當樁較短時（L≤8m）要達到常規(guī)設計承載力，通常的思路：一是提高終壓力值；二是增加復壓次數(shù)。

現(xiàn)在是67頁\一共有154頁\編輯于星期二①關于提高終壓力值的問題受樁身允許抱壓壓樁力的限制，終壓力不能任意提高。用同樣的壓樁力壓短樁時，達不到長樁所能達到的承載力，因此，只有降低短樁的設計承載力?，F(xiàn)在是68頁\一共有154頁\編輯于星期二②關于增加復壓次數(shù)問題大量的工程實踐表明：復壓次數(shù)太多，對管樁基礎承載力的提高并不太明顯，但對壓樁機和樁身損害太大，得不償失。所以不提倡多次滿載連續(xù)復壓法，而是提倡超載施壓法，一般復壓1～3次，個別短樁3～5次。但超載施壓的壓樁力也不能大于樁身允許抱壓力的1.1倍。

現(xiàn)在是69頁\一共有154頁\編輯于星期二關于管樁接頭的問題1）電焊接頭（手工電焊、二氧化碳保護焊）優(yōu)點：制作簡單，價格便宜。缺點：樁身混凝土燒傷，風雨、寒凍天無法施工，焊接質(zhì)量不易保證。2）機械嚙合快速接頭優(yōu)點：施工速度快，施工不受天氣限制。缺點：價格略高?，F(xiàn)在是70頁\一共有154頁\編輯于星期二

電焊焊接層數(shù)兩層三道，焊縫表面呈連續(xù)魚鱗狀?；蛘哂枚趸急Ｗo焊自動焊接，也不得少于兩道，速度不要太快，焊縫應飽滿。

電焊接頭示意現(xiàn)在是71頁\一共有154頁\編輯于星期二

機械嚙合接頭現(xiàn)在是72頁\一共有154頁\編輯于星期二現(xiàn)在是73頁\一共有154頁\編輯于星期二關于樁尖的問題常用：十字型、圓錐型、開口型建議：直徑不大于600的管樁一般情況下均應采用十字型樁尖。理由：充分發(fā)揮管樁樁身空心的特色，成樁后，可用目測或燈光照射對樁身質(zhì)量進行檢測，并可直接測量樁的入土深度?，F(xiàn)在是74頁\一共有154頁\編輯于星期二

標準十字型樁頭

現(xiàn)在是75頁\一共有154頁\編輯于星期二平底十字型鋼樁尖

現(xiàn)在是76頁\一共有154頁\編輯于星期二尖底式十字型鋼樁尖現(xiàn)在是77頁\一共有154頁\編輯于星期二

鋸齒十字型鋼樁尖

現(xiàn)在是78頁\一共有154頁\編輯于星期二方錐型鋼樁尖

現(xiàn)在是79頁\一共有154頁\編輯于星期二六棱錐鋼樁尖

現(xiàn)在是80頁\一共有154頁\編輯于星期二H型鋼樁尖

現(xiàn)在是81頁\一共有154頁\編輯于星期二開口型鋼樁尖

現(xiàn)在是82頁\一共有154頁\編輯于星期二

套筒式送樁器大樣現(xiàn)在是83頁\一共有154頁\編輯于星期二插銷式送樁器現(xiàn)在是84頁\一共有154頁\編輯于星期二三、預應力管樁生產(chǎn)設計施工中存在問題與解決的思路現(xiàn)在是85頁\一共有154頁\編輯于星期二

預應力混凝土管樁的優(yōu)點①設計靈活，可用于樁基、也可用于復合地基、工程造價低；②樁身耐打穿透力強，對持力層起伏大的地質(zhì)條件適應性強；③吊裝運輸方便、接樁快捷可靠、施工速度快，工期短；④施工現(xiàn)場整潔、文明；⑤監(jiān)理檢測方便、成樁質(zhì)量相對可靠；⑥靜壓、中掘法施工的低振動、低噪音。現(xiàn)在是86頁\一共有154頁\編輯于星期二錘擊管樁側阻力及端阻力修正系數(shù)（選自王離）土（巖）的類別樁側阻力修正系數(shù)值ξs樁端阻力修正系數(shù)值ξp粘性土0.95～1.051.20～1.30粉土、粉砂0.95～1.051.15～1.30礫砂、角砂、圓砂、碎石、卵石0.90～1.000.90～1.00花崗巖殘積土0.80～0.901.05～1.25強風化巖1.00～1.101.10～1.35現(xiàn)在是87頁\一共有154頁\編輯于星期二

管樁（打入或壓入）是擠土樁，樁側阻力特征值要比鉆(挖)孔樁、沉管灌注樁大一些，一般取規(guī)范中的上限值，最高可達100KPa。管樁耐打，樁尖可進入強風化巖層或密實的卵石層、砂層，經(jīng)過劇烈的擠壓，樁尖附近強風化巖（卵石層、砂層）的樁端阻力特征值提高到5000KPa～10000KPa，甚至更高，比一般規(guī)范提供的數(shù)據(jù)提高50%～100%?，F(xiàn)在是88頁\一共有154頁\編輯于星期二常用管樁的規(guī)格及樁身承載力一覽表外徑（mm）壁厚（mm）砼強度等級承載力特征值kN節(jié)長（m）Φ30065-70C80600-9005-11Φ40090-95C80900-16005-12Φ500100C801800-23005-15125C802000-27005-15Φ550100C801800-25005-15120C802000-28005-15Φ600105C802200-30006-15130C802500-35006-15現(xiàn)在是89頁\一共有154頁\編輯于星期二

我國是全球生產(chǎn)應用管樁最多的國家，2009年產(chǎn)量達超過3億米；產(chǎn)值可達400億元，形成產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值到達800億元。但由于我國管樁生產(chǎn)、施工技術相對落后，市場化不規(guī)范產(chǎn)生的無序競爭，造成我國管樁生產(chǎn)、施工與發(fā)達國家相比存在差距，具體表現(xiàn)在以下方面：管樁生產(chǎn)過程及使用中存在的問題現(xiàn)在是90頁\一共有154頁\編輯于星期二1、混凝土摻合料質(zhì)量控制困難，產(chǎn)生HPC樁身強度回縮目前大多數(shù)管樁生產(chǎn)企業(yè)都采用用磨細石英砂代替水泥，磨細石英砂代替水泥可以提高混凝土的標號，又可以增強混凝土的合易性有利用成型。但是磨細石英砂的質(zhì)量控制要求嚴格，如果二氧化硅的含量達不到要求，或含泥量超標都達不到預期的效果，混凝土的強度達不到C80。摻磨細石英砂必須與水泥匹配，磨細石英砂必須符合質(zhì)量要求，二次壓蒸養(yǎng)護的時間及溫度也必須達到要求，磨細石英砂的摻量應該根據(jù)企業(yè)所用的膠凝材料及工藝情況，經(jīng)大量的試驗確定，才能達到預期的效果?，F(xiàn)在是91頁\一共有154頁\編輯于星期二2、施工技術與施工機具落后帶來管樁施工過程中的缺陷與使用質(zhì)量問題我國目前的管樁施工，大多采用錘擊與靜壓方法，這二種方法在施工過程中產(chǎn)生的爆樁、彎曲、疲勞等問題，均嚴重影響樁的使用性能，特別是承載力與耐久性?，F(xiàn)在是92頁\一共有154頁\編輯于星期二3、管樁設計技術水平落后與灌注樁相比，由于認識原因、施工技術水平的限制、設計研究水平的差異，我國管樁設計水平與應用技術水平亟待提高，上海倒樓事件便是這一狀況的最好明證?，F(xiàn)在是93頁\一共有154頁\編輯于星期二2008年6月27日凌晨，正在開挖地庫基坑的上海蓮花河畔景苑7號樓發(fā)生整體傾覆倒塌，即著名的“6.27”蓮花河畔景苑7號樓傾倒事故。事故的發(fā)生、調(diào)查，及圍繞事故原因進行的事故原因分析、辯論、爭議，將管樁推向了風頭浪尖。水平承載力問題認識不足

-上海蓮花河畔倒樓事故發(fā)生的原因現(xiàn)在是94頁\一共有154頁\編輯于星期二

上海倒樓事件發(fā)生后，全國專家紛紛對倒樓原因進行分析、探討、發(fā)表看法，甚至公開發(fā)表文章加以討論、論證，一時間在全國各種會議場合議論紛紛，有的甚至進行了論戰(zhàn)?？偟挠^點形成二種意見，一是以上海多數(shù)專家為代表的所謂接近官方的意見，認為倒樓原因主要是施工因素造成；另一種意見是認為樁基選型或管樁不可靠原因造成。將事故原因分析簡單化、孤立化，因而不能從深層次、系統(tǒng)化角度客觀分析事故原因，避免事故的重復發(fā)生?，F(xiàn)在是95頁\一共有154頁\編輯于星期二1）基礎埋深與樁基選型問題高層建筑的基礎埋深主要取決于地下空間資源開發(fā)利用、建筑物穩(wěn)定性與抗震設計要求，我國現(xiàn)行規(guī)范與技術標準大多規(guī)定了基礎埋深與建筑物高度的關系，如采用天然地基時，埋深一般要求不小于建筑物高度的1/15，采用樁基時基礎埋深要求不小于建筑物高度的1/18，但這僅是一個最低要求，建筑物的埋深還受到建筑物穩(wěn)定性的制約，建筑物有足夠的基礎埋深，才能減少樁頂?shù)乃胶奢d，而各種樁形及同一樁形不同尺寸、配筋、型號的樁，水平承載力不同，應根據(jù)基礎埋深不同、地下室側壁約束不同產(chǎn)生的阻尼不同，設計選擇不同的樁基。現(xiàn)在是96頁\一共有154頁\編輯于星期二2）水平荷載驗算與管樁選型問題對軟土地區(qū)，除了根據(jù)基礎埋深選擇樁形外，還應當充分考慮在不同工程條件及地震條件下樁的水平承載力驗算問題，這同樣關系到建筑地基穩(wěn)定性問題。現(xiàn)在是97頁\一共有154頁\編輯于星期二現(xiàn)在是98頁\一共有154頁\編輯于星期二現(xiàn)在是99頁\一共有154頁\編輯于星期二非筏板基礎，管樁長細比較大，地基穩(wěn)定性差，選型不合理?，F(xiàn)在是100頁\一共有154頁\編輯于星期二靠近基坑一側產(chǎn)生彎剪破壞，外側發(fā)生管樁拉斷破壞或芯樁拔出破壞，管樁型號過于節(jié)省！現(xiàn)在是101頁\一共有154頁\編輯于星期二

由照片可知，靠近基坑一側管樁破壞應為“彎曲破壞”或“彎剪破壞”，外側管樁多為拉拔破壞（部分管樁為混凝土芯樁拔出破壞），破壞模式為：基坑側壁處管樁先發(fā)生破壞，南側管樁喪失承載力后，7號樓隨即發(fā)生向基坑方向（南側）的整體傾斜，導致外側管樁發(fā)生拉拔破壞，最終形成7號樓整體傾覆破壞。由此可見，引發(fā)倒樓事故的內(nèi)因是管樁選型問題，該工程處在上海軟土地區(qū)，選擇PHC400A型樁，樁長35m，這樣設計建成的建筑物也許根本不具備抵抗復雜工況及地震作用條件下的工程風險，網(wǎng)民稱之為“樓倒倒”“樓歪歪”就的確有道理了。現(xiàn)在是102頁\一共有154頁\編輯于星期二

在豎向承載力方面，預應力管樁是一個極具競爭力的樁型，但不考慮其抗彎承載力較差的弱點，不考慮工程環(huán)境與地質(zhì)條件，不考慮工程使用條件，過于追求經(jīng)濟效益，盲目選型，會給工程帶來難以預測的的安全風險，不難理解上海倒樓事故發(fā)生的深層次原因。現(xiàn)在是103頁\一共有154頁\編輯于星期二

以上說明，采用管樁的高層建筑應該具有足夠的基礎埋深；較厚軟土工程采用管樁基礎，應通過各種工況與地基工作條件下的穩(wěn)定性驗算，選擇合適的管樁型號?，F(xiàn)在是104頁\一共有154頁\編輯于星期二日本設計樁基工程對地下室側壁承擔水平荷載的規(guī)定

側壁土的標貫地下室層數(shù)N=4N=20125%70%250%100%375%4100%現(xiàn)在是105頁\一共有154頁\編輯于星期二

日本設計規(guī)定表明：建筑物樁基需要一定的水平承載力，以承擔建筑物水平荷載的作用；在一定條件下，除樁基外，建筑物地下室側壁土體也可以承擔建筑物部分或全部的水平荷載。現(xiàn)在是106頁\一共有154頁\編輯于星期二臨近建筑物施工安全與設計責任問題

較厚軟土工程采用管樁基礎，應通過各種工況與地基工作條件下的穩(wěn)定性驗算，選擇合適的管樁型號?，F(xiàn)在是107頁\一共有154頁\編輯于星期二基礎埋深、管樁樁長、型號選擇

管樁的抗震設計問題，必須考慮建筑物地下室的抗震作用應根據(jù)建筑物基礎埋深、地下室側壁土層或約束條件，決定是否可以選擇管樁。條件容許時，應選擇水平抗彎承載力較高的樁?，F(xiàn)在是108頁\一共有154頁\編輯于星期二工程實踐中存在地表測試與原位測試管樁承載力的偏差影響工程驗收的問題，主要原因系側阻與端阻的相互影響原理。

解決辦法：適當降低樁側阻力或樁端阻力的取值。地表測試與原位測試單樁承載力問題現(xiàn)在是109頁\一共有154頁\編輯于星期二抗浮設計中管樁的裂縫是否允許存在、或裂縫寬度限制問題，影響到抗浮構件的耐久性。

解決辦法：采用混合配筋預應力混凝土PRC管樁。接樁與樁芯處理問題

抗浮設計、裂縫寬度限制與耐久性設計問題現(xiàn)在是110頁\一共有154頁\編輯于星期二爆樁是管樁施工過程中的普遍現(xiàn)象，主要原因與施工方法不當、穿越土層分布及其厚度不均勻等有關。

解決方法：

1、選擇合適的施工機具、掌握施工技巧積累施工經(jīng)驗。

2、采用引孔技術。

3、提高樁身抗彎能力、抗擊打能力選用混合配筋PRC樁。

4、采用中掘工法或植入后注漿法。爆樁、樁身承載力不足問題現(xiàn)在是111頁\一共有154頁\編輯于星期二擠土效應及其產(chǎn)生的孔隙水壓力升降，帶來土體強度的變化，可能造成嚴重的環(huán)境問題。對于軟土地區(qū)的樁基工程、基坑工程，必須考慮其對環(huán)境及基坑工程安全的影響。

解決方法：加強研究、重視施工監(jiān)測、強調(diào)技術措施。

解決工程的施工力學問題，成為工程前沿及今后研究的重點。軟土地區(qū)施工對周圍建筑物及環(huán)境影響問題現(xiàn)在是112頁\一共有154頁\編輯于星期二管樁基礎與復合地基設計問題較淺層有持力層情況時樁長的認定與持力層選擇

1）小于*m的樁不算“樁”

2）樁長的確定取決于樁與基礎承擔的水平荷載

3）樁端持力層的選擇應充分考慮單樁水平與豎向承載力、建筑物沉降控制要求，下臥層情況等。同時應考慮可能的施工機具、施工方法、施工經(jīng)驗?，F(xiàn)在是113頁\一共有154頁\編輯于星期二管樁基礎與復合地基設計問題管樁復合地基

1）新修編的《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79-2011）已將包含預應力管樁在內(nèi)的各種剛性樁復合地基，規(guī)定按CFG樁復合地基方法設計。

2）實際工程中常作為解決管樁施工樁長較短時，修改地基方案的技術手段。如：改樁筏基礎為預應力管樁復合地基片筏基礎；改“樁-承臺”基礎為管樁復合地基獨立基礎。

3）因較短的管樁單位成本提供的單樁承載力較大，管樁復合地基方案具有較強的造價競爭力?，F(xiàn)在是114頁\一共有154頁\編輯于星期二四、新型管樁的研發(fā)與應用展望現(xiàn)在是115頁\一共有154頁\編輯于星期二混合配筋預應力管樁-PRC樁概念的提出

在預應力混凝土管樁中加入一定數(shù)量的非預應力鋼筋，形成一種新型混合配筋預應力管樁——PRC樁。其中，非預應力鋼筋采用全截面對稱配筋和扇形截面對稱配筋。

現(xiàn)在是116頁\一共有154頁\編輯于星期二

試驗所用試件共12根，D=500mm和D=600mm兩種直徑。非預應力鋼筋采用扇形軸對稱配置。PRC樁配筋現(xiàn)在是117頁\一共有154頁\編輯于星期二混合配筋鋼筋籠成品現(xiàn)在是118頁\一共有154頁\編輯于星期二新型混合配筋預應力管樁試件設計現(xiàn)在是119頁\一共有154頁\編輯于星期二規(guī)格型號樣品鋼筋PRC-Ⅱ500*12ф10.7（1）ф10.7*12+ф12*8PRC-Ⅱ500*12ф10.7（2）ф10.7*12+ф12*8PRC-Ⅱ500*14ф10.7（1）ф10.7*14+ф12*8PRC-Ⅱ500*14ф10.7（2）ф10.7*14+ф12*8PRC-Ⅱ500*16ф10.7（1）ф10.7*16+ф12*8PRC-Ⅱ500*16ф10.7（2）ф10.7*16+ф12*8PRC-Ⅱ600*16ф10.7（1）ф10.7*16+ф12*8PRC-Ⅱ600*16ф10.7（2）ф10.7*16+ф12*8PRC-Ⅱ600*18ф10.7（1）ф10.7*18+ф12*10PRC-Ⅱ600*18ф10.7（2）ф10.7*18+ф12*10PC600*16ф10.7ф10.7*16PC500*16ф10.7ф10.7*16試件型號與配筋表新型混合配筋預應力管樁試件設計現(xiàn)在是120頁\一共有154頁\編輯于星期二現(xiàn)在是121頁\一共有154頁\編輯于星期二

與傳統(tǒng)預應力管樁相比，PRC樁水平承載力有所提高，變形性能得到改善，適用于一般工業(yè)與民用建筑的低承臺樁基礎，也可用于基坑、邊坡、堤岸、及軟土地區(qū)的樁基、剛性樁復合地基工程。

現(xiàn)在是122頁\一共有154頁\編輯于星期二管樁抗彎試驗加載示意圖PRC樁試驗現(xiàn)在是123頁\一共有154頁\編輯于星期二現(xiàn)在是124頁\一共有154頁\編輯于星期二現(xiàn)在是125頁\一共有154頁\編輯于星期二管樁試驗過程及現(xiàn)象分析現(xiàn)在是126頁\一共有154頁\編輯于星期二開裂荷載與撓度試驗結果比較

試件編號開裂荷載（kN）

極限荷載（kN）最大撓度值(mm)PRC-Ⅱ500*12ф10.7（1）185.6353.941.5PRC-Ⅱ500*12ф10.7（2）185.6392.542.0PRC-Ⅱ500*14ф10.7（1）233.1421.234.1PRC-Ⅱ500*14ф10.7（2）233.1430.832.0PRC-Ⅱ500*16ф10.7（1）233.1430.832.0PRC-Ⅱ500*16ф10.7（2）223.5517.834.0PRC-Ⅱ600*16ф10.7（1）322.9609.137.5PRC-Ⅱ600*16ф10.7（2）322.9609.139.5PRC-Ⅱ600*18ф10.7（1）341.1580.030.0PRC-Ⅱ600*18ф10.7（2）330.4660.442.7PC500*16ф10.7227.4367.432.6PC600*16ф10.7307.8529.134.4現(xiàn)在是127頁\一共有154頁\編輯于星期二

PC600樁

PRC-Ⅱ600樁

PRC-Ⅱ600樁荷載-撓度曲線比較現(xiàn)在是128頁\一共有154頁\編輯于星期二管樁編號理論計算公式1理論計算公式2公式1/公式2PRC-I400B95164.3167.10.98PRC-I400D95179.9183.10.98PRC-I500AB100242.3236.61.02PRC-I500B100248.5242.81.02PRC-I500C100254.7248.91.02PRC-I500D100266.6260.81.02PRC-I600AB110327.4313.91.04PRC-I600B110333.6320.01.04PRC-I600C110339.8326.01.04PRC-I600D110357.6343.41.04PRC-I700AB110420.2392.91.07PRC-I700B110433.1405.31.07PRC-I700C110445.3417.11.07PRC-I700D110478.9449.41.06PRC-I800B110506.9466.81.08PRC-I800C110518.1477.51.08抗剪承載力理論計算結果比較抗剪性能理論研究現(xiàn)在是129頁\一共有154頁\編輯于星期二管樁撓度理論計算、有限元計算和試驗結果比較PRC-Ⅱ500*12ф10.7型樁的荷載-撓度曲線圖

現(xiàn)在是130頁\一共有154頁\編輯于星期二PRC-Ⅱ600*16ф10.7型樁的荷載-撓度曲線圖

現(xiàn)在是131頁\一共有154頁\編輯于星期二PRC-Ⅱ600*18ф10.7型樁的荷載-撓度曲線圖

現(xiàn)在是132頁\一共有154頁\編輯于星期二PRC-Ⅱ700*18ф10.7型樁的荷載-撓度曲線圖

現(xiàn)在是133頁\一共有154頁\編輯于星期二抗裂彎矩比較

與《先張法預應力混凝土管樁》（GB13476-）相比提高5%～

10%?，F(xiàn)在是134頁\一共有154頁\編輯于星期二彎矩設計值比較

與《先張法預應力混凝土管樁》（GB13476-）相比平均提高了28%。現(xiàn)在是135頁\一共有154頁\編輯于星期二樁身強度提供的豎向抗壓承載力比較

與《先張法預應力混凝土管樁》（GB13476-）相比，提高了10~20%?，F(xiàn)在是136頁\一共有154頁\編輯于星期二標準試驗條件