PHC管桩,即
预应力高强度混凝土管桩。是采用先张预应力离心
成型工艺,并经过10个大
气压(1.0Mpa左右)、180 ℃ 左右的
蒸汽养护,制成一种空心圆筒型
混凝土预制构件,
标准节长为10m ,直径从300mm~800mm ,
混凝土强度等级≥C80。
简介
PHC是单词pre-stressed high-strength concrete的缩写。
分类
1 、按桩身混凝土有效预压应力值分:
A型、AB型、B型、C型
预应力混凝土管桩 (代号PC)、
预应力高强度混凝土管桩 (代号PHC)
3 、按外径(mm)分:
300、400、500、600、700、800、1000、1200等规格
标记
例如:外径500mm,壁厚100mm,长度12m的A型PHC管桩的标记为:
PHC 500 A 100 -12
优点
2、PHC 管桩的优点
2. 1
单桩承载力高 由于PHC 管桩桩身混凝土强度高,可打入密实的砂层和
强风化岩层,由于挤压作用,桩端
承载力可比原状土质提高70% ~80% ,桩侧摩阻力提高20%~40% 。因此,PHC 管桩承载力设计值要比同样直径的
沉管灌注桩、
钻孔灌注桩和
人工挖孔桩高。
2. 2
应用范围广 PHC 管桩是由侧阻力和端阻力共同承受上部荷载,可选择强风化岩层、全风化岩层、坚硬的
粘土层或密实的砂层(或卵石层)等多种土质作为
持力层,且对持力层起伏变化大的地质条件适应性强,因此适应地域广,
建筑类型多。广泛应用于60 层以下的多种
高层建筑以及
工业与民用建筑低承台桩基础,铁路、公路与桥梁、港口、码头、水利、市政、构筑物,及大型设备等工程基础。
2. 3 沉桩质量可靠 PHC 管桩是工厂化、专业化、
标准化生产,桩身质量可靠;运输吊装方便,
接桩快捷;
机械化施工程度高,操作简单,易控制;在承载力,抗弯性能、抗拔性能上均易得到保证
2. 4. 1
直接成本 通过对多项工程实例的总结和分析,PHC 管桩的单位承载力造价在诸多桩型中是较便宜的一种 。
不同桩型主要指标比较见下表
注:
造价指标是在常用设计
桩长20米情况下的比较,当设计桩长越长(≤60 米) PHC 管桩越经济。
2. 4. 2
间接经济效益 评价PHC 管桩的经济效益,不仅看造价,还要看工期。对于工期的价值,在以往
计划经济时代,人们对它并不看重,但在当今商品
经济发展的时代,“
时间就是金钱,工期就是效益”已成为人们的共识,对于
贷款投资的人感触尤深。PHC 管桩施工速度快、
工效高、工期短,提前竣工投产,将产生巨大的
社会效益和
经济价值。
PHC 管桩的机械化施工程度高,现场整洁,施工环境好。不会发生钻孔灌注桩工地泥浆满地流的脏污情况,也不会出现
人工挖孔桩工地到处抽水和堆土运土的忙乱景象及
井下作业的不安全感。容易做到文明施工,
安全生产。减少安全事故,也是提高
间接经济效益的有效措施。
3 、静压法施工的优点
PHC管桩
施工方法主要有锤击和静压两种,用
柴油锤、液压锤锤击法沉桩的施工工艺在我国还是占主导地位,特别在日本主要用锤击法沉桩。随着大吨位( 6800KN )
压桩机的问世和
静压沉桩施工工艺的完善,静压法施工工艺与锤击法相比具有明显的优点,因此发展迅速,有望取代锤击法的态势。
3. 1 施工质量有保证
静压法施工是通过压桩机的自重和
桩架上的配重作反力将PHC管桩压入土中的一种沉桩工艺,在沉桩过程中,压桩力可直观、安全、准确地读出并自动记录下来,因而对桩承载力控制及判断
精确度高; 桩身质量及沉桩长度可用直接手段进行监测,
人为干扰因素少,难以弄虚作假。因此,静压法单桩承载力比锤击法可靠,沉桩质量深得业主的信赖,并大大地减轻了监理工作强度,消除了设计者的担忧。
3. 2 对周边环境无影响
锤击法沉桩震动剧烈,噪音大,对周边
环境影响大,这是锤击法的一大弊端。而静压法施工,无震动,无噪音,很适合在市区及其他对噪音有限制的地点施工。如在学校、医院、办公大院及
住宅小区内外,精密仪器房附近区域内施工均可采用
静力压桩,以使附近单位和居民的正常工作、
生活环境不受噪音、震动干扰。在
环保意识日益增强的现代社会,静压法施工的这一优势将会得到进一步的体现。
3. 3 施工应力小
锤击法沉桩时,由于锤击力的冲击和反射,使PHC 管桩受到较大的压
应力波和拉应力波,容易使桩头、桩身、接头等薄弱处
产生裂纹,严重影响桩基质量。而静压法是慢而均匀的加载,无冲击和反射应力波,施工应力小且易控制。因此,采用
静压法沉桩时,其PHC 管桩的
配筋率和
混凝土强度等级均可降低一个等级,这意味着静压法可降低PHC 管桩的制作成本。
3. 4 截桩量小
静压法送桩深度比锤击法深,且送桩后桩头质量较可靠。比起长
送桩器的能力,静压桩机要比
打桩机强得多。因此,
基坑开挖后PHC 管桩截去量比锤击法小得多,尤其适用于有多层地下室的建筑工程。
3. 5 适应性好
行业分析
使用情况
在某些
特殊地质(如在石灰岩地区或“上软下硬,软硬突变”的地层) 条件下采用
锤击法沉桩时,桩的破损率非常之高,所以在这些特殊地质条件的地区不宜采用锤击法施工,但
静压法施工是将桩慢慢地压入土层中,遇到坚硬的岩面,也是慢慢地接触,直到加载至
最大值,桩身一般不会被压坏。只要岩面坡度不太大,不产生桩身滑移,仍可保证沉桩质量。在实际工程中,遇到这些特殊地质条件时,采用“多桩大
承台”的
设计思想,配合使用改良的
特殊钢桩尖,仍然可以收到较好的技术
经济效益。
应用
PHC管桩主要应用于房地产建设、
公路建设、铁路建设、港口码头建设、机场建设和水上工程建设等领。2011年房地产领域的应用比例占到了80%左右。
发展及前景
PHC管桩行业发展迅速。如图1所示,国内PHC管桩主要应用于房地产建设领域,随着国家加大了
保障房开工建设的力度,2012年房地产领域的应用比例占到了80%左右;公路建设领域的应用比例约为10%;铁路建设领域的应用比例约为5%,主要在高铁建设部分,随着国内高铁建设高潮的来临,这一比例将逐渐扩大;港口码头建设所应用的管桩主要为大直径管桩,应用比例有限,约为2%;其他领域的应用比例约为3%。
根据中国项目
咨询网调查资料显示--在国家相关部门发布的相应行业
“十二五”规划中,
房地产开发投资2011-2015年较2006-2010年将增长87%,公路
建设投资将增长52.1%,铁路建设投资将增长41.4%,三个领域的
年均增长率分别为13.3%、8.8%和7.2%。根据PHC管桩在三个
应用领域的应用比例,可以得出2011-2015年PHC管桩行业年均需求
增长率约为11.9%。
PHC管桩行业在未来五年的平均增长率,预计到2016年,PHC管桩的
需求量将达到5.98亿米左右的规模。按照2011年全国
产能利用率计算,到2016年全国PHC管桩产能需达到8.1亿米左右才能满足产量增长的需求。按PHC管桩每条生产线150万米/年计算,能容纳231条新的生产线进入.