摘要：随着经济的不断增长，建筑技术的不断提高，高层建筑越来越多的出现在城乡建筑中。预应力混凝土管桩，也随之被广泛的应用于建筑物基础中。预应力混凝土管桩具有桩身强度高（C60 ～C80），沉桩能力强，单桩承载力高，施工周期短，造价低等优点，随之而来的却是管桩在施工中存在的各种问题不断凸显出来，这就给技术和施工人员带来许多研究的课题。
关键词：预应力；混凝土；管桩施工
1 中国预应力混凝土管桩现状
我国是全球生产应用管桩最多的国家，年产量达3亿米、年应用量近2.6亿米；产值可达350亿元，形成产业链产值到达700亿元，在 我国水泥混凝土制品行业总产值中占有比较大的份额。由于我国幅员辽阔，各地区的地质结构差异性大，因此，规格型号也是全球最多的。90年代初期，管桩主要是应用在沿海及沿江流域：广东省、浙江省、江苏省及上海等大城市应用比较广泛，主要用于公路、桥梁、码头建设和工业 厂房、电厂的基础。
随着城市建设的飞速发展，预应力混凝土管桩在民用项目的建设中大量地被应用。在施工方面根据不同的地区不同的要求，也有不同的沉桩施工工艺 来满足不同地质的要求。目前在软土地基上基本采用了预应力混凝土管桩。预应力混凝土管桩生产企业从90年的10余家到目前的近500余家，而且产量也大幅度提高。目前我国的预应力混凝土管桩产量基本是10%～15%的年增长率而上升。从经济方面考虑，自从我国大量地使用预应力混凝土管桩以来，替代钢管桩及混凝土方桩，每年可以节约大量的各种建筑材料及资金，同时为人类节 约了大量的能源，而且也使得现在的工程建设周期大大的缩短，以前不可能做到的事情可以成为现实。这都是我们这代人努力辛勤劳动的结果，我们也为此感到自豪。
2 预应力管桩的优缺点
2.1 预应力管桩的优点
预应力管桩不仅具有和普通管桩一样的优点，而且由于其自身的特点同时具备一些其他管桩所不具备的优点。
2.1.1 预应力管桩桩身混凝土强度高，有的高达80MPA，并可打入密实的沙层及强风化层。桩尖进入强风化层或密实的沙层后，经过强烈的挤压，桩尖附近的强风化层或密实的沙层已不是原始状态，桩端承载力可比原状提高80%---100%，所以管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。
2.1.2 设计选用范围广
管桩规格多，一般的厂家均可生产直径300—600的管桩，个别还可生产直径800—1000的管桩；单桩承载力从600KN-4500KN，及适用于多层建筑，也适用于50层以下的高层建筑，而且在同一建筑基础中，还可以根据桩荷载的大小采用不同直径的管桩，既容易解决设计布桩问题，也可充分发挥每根桩的最大承载力，并使桩基沉降均匀
2.1.3 对持力层起伏变化较大的地质条件适应性强
因为管桩桩节长短不一，常用10—12米一节，也有15-16米一节，也有4-5米，6-7米的短节，搭配灵活，节长方便，在施工现场可随时根据地质条件的变化调整节桩长度，节省用桩量，不会像普通的预制混凝土方桩那样容易出现桩长不足或余桩林立的现象。
2.1.4 单桩承载力造价便宜
衡量桩基的经济效益，以每米造价或以单方混凝土造价作对比都是不科学的，应用单位承载力的造价作对比，虽然管桩每米造价比沉管灌注桩造价贵，但单桩承载力高。结果每吨承载力造价还是比沉管灌注桩便宜。虽然管桩单方混凝土造价比人工挖孔桩和钻孔桩造价高，但持力层比人工挖孔桩和钻孔灌注桩浅，所以每吨承载力的造价在正常情况下还是比人工挖孔桩和钻孔桩便宜。在一般情况下，预应力管桩的单位承载力造价在诸多桩型中是较便宜的一种。
2.1.5 运输吊装方便 接桩快捷
管桩节长一般在13米以内，桩身又有预应力，起吊是用特制的吊钩勾住管桩的两端就可以方便的吊起来。接桩采用电焊法若采用两个电焊工一起工作直径500的管桩，一个接头约20分钟左右就可以焊好。成桩长度不受施工机械的限制。由于管桩搭配灵活，成桩长度可长可短，不像沉管灌注桩受机械的限制，也不像人工挖孔桩那样，成桩长度受地质条件的限制。
2.2 预应力管桩的缺点及局限性
用柴油锤施打管桩时，震动激烈，噪音大，挤土量大，会造成一定的环境污染。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而采用静压法施工，就无振动无噪音，但挤土作用仍然存在。
3 预应力混凝土管桩的施工问题
3.1 预应力混凝土管桩在施工中的问题
总结近几年全国预应力混凝土管桩设计、施工经验，以及在本地区的资料和现场施工、监理的经验，拟讨论以下问题：
3.1.1 设计桩长与实际施工桩长不符问题。在实际施工时，经常会出现试桩时，实际桩长与设计桩长不符，即使在地质报告所提供的勘测点位置打桩，桩长度也存有偏差。
3.1.2 预应力管桩桩身质量
预应力管桩桩身砼强度设计为C60 至C80，主要是依据粒径不大于25mm的碎石作为混凝土骨料，标号不低于525#的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，高效减水剂等。虽然管桩通过离心法工艺和蒸高。但混凝土标准件试块，试压强度是否能真正代表预应力管桩的强度，尚存疑问
3.1.3 桩位偏差过大
施工中应严格控制桩的偏位，放线放桩之后，在锤打或压桩前还需再一次复测桩中心位。如果在施工工程中造成偏差过大，超过设计要求及施工验收规范规定，将影响施工进度并增加施工难度，造成经济损失。
3.1.4 预应力管桩焊接质量和接头连接问题
接桩焊接时，施工单位采用非专业焊接人员施工，施工技术欠佳，质量管理意识薄弱是影响施工焊接质量的主要原因
3.1.5 截桩施工问题
截桩施工中采用非专业施工人员施工，机械切割不到位，用重锤凿断，造成装身受损，桩接头表面混凝土受到破坏，桩顶标高不能满足设计要求，承台内的锚固长度不能满足设计要求等
3.2 预应力混凝土管桩施工中的问题解决
3.2.1 设计桩长与实际施工桩长不符
在实际施工时，经常会出现试桩时，实际桩长与设计桩长不符，即使在地质报告所提供的勘测点位置打桩，桩长度也存有偏差，给施工选择桩长造成很大麻烦，对桩长度变化控制很难把握。
3.2.2 预应力管桩桩身质量
我国管桩按抗裂弯矩的大小分为A型、AB型、B型。其含义既是管体上混凝土有效预压应力大小。在长春地区，经常使用预应力高强混凝土管桩（代号PHC桩）、预应力混凝土管桩（代号PC桩），此种桩型适用在非抗震和抗震烈度6度、7度地区。
3.3 桩位偏差过大
施工中应严格控制桩的偏位，放线放桩之后，在锤打或压桩前还需再一次复测桩中心位。如果在施工工程中造成偏差过大，超过设计要求及施工验收规范规定，需要进行结构变更。将影响施工进度并增加施工难度，造成经济损失。
3.4 截桩施工
截桩施工中采用非专业施工人员施工，机械切割不到位，用重锤凿断，造成装身受损，桩接头表面混凝土受到破坏，桩顶标高不能满足设计要求，承台内的锚固长度不能满足设计要求等，由于截桩施工方法不当，影响预应力桩施工质量。
4 结束语
预应力混凝土管桩具有强度高、施工方便、造价低等诸多优点，近两年来在建筑行业已大面积推广使用，最高已用到地下一层地上三十二层的高层建筑物。南方使用这种施工技术较早，施工经验比较成熟。我们应该多多借鉴成熟经验，保证预应力管桩施工质量。本文结合工程实例论述了预应力混凝土管桩在建筑工程应用中的优势，并探讨了管桩施工中的沉桩工艺和施工控制参数两个关键问题。作为一种相对成熟的工程产品，管桩已得到了广泛的应用，但其应用仍有一定的局限性。笔者认为预应力混凝土管桩的发展方向是大直径和改良拼接工艺，相信预应力混凝土管桩今后必将在建筑工程中得到更为广阔的应用。
参考文献：
[ 1 ] 徐至钧，李智宇. 预应力混凝土管桩基础设计与施工[M ]. 机械工业出版社，2005.
[ 2 ] 03SG409. 预应力混凝土管桩图集[M ].
论文作者:潘新线
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/11
标签：预应力论文; 管桩论文; 混凝土论文; 承载力论文; 造价论文; 长度论文; 地质论文; 《基层建设》2018年第13期论文;