预应力混凝土抗拔管桩的研究与试制

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发布时间：2021-09-04

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预应力混凝土抗拔管桩的研究与试制
陈芳斌．陈巧
(江苏建华管桩有限公司，江苏镇江212413)
【摘要】预应力混凝土管桩(PHc)以单桩承栽力高，抗弯性能好，造价便宜，适应性好，施工便捷等优点广泛应用于建筑
基础工程中。将管桩应用在抗拔工程中时，存在管桩与管桩连接、管桩与承台连接两个方面的问题仍需进一步解决。通过理
论分析和计算，从桩身结构中进行了改进，开发了一种用于管桩与管桩的机械连接方法，并通过室内试验进行了论证。试验
表明，加载至桩身抗拉承栽力的2倍特征值时，桩接头处的端板与机械连接卡均未出现破坏。该机械连接方法可满足要求。
根据实际工程情况对管桩与承台的连接提出了3种连接措施，有效的解决管桩与承台的连接问题。使管柱的应用范围更加
广泛。
【关键词】预应力混凝土管桩；抗拔；连接；研究；试制
【中图分类~-]TU473．13 【文献标识码】A 【文章编号]1oo5—6270{201 1)o4—0074一O6
The Research and Trial Production of Prestressed Concrete Anti-floating Pipe Pile
CHEN Fang-bin CHEN Qiao
(Jiangsu Jianhua Concrete Hie Co．，Ltd，Zhenjiang Jiangsu 212413 China)
Absract：Prestressed concrete pipe pile(PHC)are widely used in building foundation engineering with the hi【gh
bearing capacity，bending performance，low cost，good adaptability，convenient construction and SO on．The
pipe pile used in the anti-pulling projects had two issues that pipe pile and pipe pile connections，pipe pile
and pile cap connection still need to be resolved．Th rough theoretical analysis and calculation，and improving
the pile structure，a machinery for pipe pile and pipe pile connection methods was developed， and has been
demonstrated by laboratory experiments．Th e tests showed that the tensile load to the pile bearing two times the
characteristic strength value， the end-plate and mechanical connection card of the pile joints all with no de—
struction，and the mechanical connection methods can meet the requirement．According to the actual projects，
three measures to the pipe pile and pile cap connection are put forward that efective solution to the connec—
tion of pipe pile and the cap issues，SO that a wider range of pipe pile applications．
Key words：prestressed concrete pipe pile；anti-pulling；connection；research；trial production
O 前言
在2O世纪9O年代初。我国引进日本、韩国等发达国家
的先进技术，研究开发了预应力高强混凝土管桩(简称管
桩，代号PHC)。预应力混凝土管桩以单桩承载力高，抗弯性
能好，造价便宜，适应性好，施工便捷等优点在长三角、珠三
角等地区迅速推广应用，广泛应用于工业与民用建筑的高
层、多层、交通领域(tn铁路、公路、桥梁等)、机场、港口、码
头、市政等工程【1]。以往房屋建筑的混凝土管桩基础主要承
受竖向抗压荷载，但目前许多桩基础则要同时承受竖向抗
压荷载和竖向拉拔荷载。近年来已有一些工程在业主要求
降低工程造价的压力推动下，将管桩作为抗拔管桩使用田。
目前用于抗拔工程的管桩存在两个问题仍需进一步解决，
一个是管桩与管桩的连接，另一个为管桩与承台的连接。目
前应用到抗拔工程中的管桩与管桩的连接大部分仍为电焊
焊接，此种焊接方式存在一定的安全隐患，主要是管桩桩头
处端板与端板焊接存在安全隐患。一方面是施工质量问题。
由于现场桩基施工单位及人员的水平差异造成桩头与桩头
焊接的质量差异较大。焊接质量的好坏直接影响抗拔管桩
的使用，给工程造成安全隐患。另一方面这种焊接方式所需
时间较大。影响了工程的进度。同时增加施工人员的工作
量。因为桩头与桩头焊接后，需要10 min一15 rain的等待，
方可进行沉桩，浪费了大量的时间，影响了施工的效率。等
待时间越长，桩侧阻力越大，影响施工质量，甚至难以达到
[收稿日~]2011．04．11
[作者简介】陈芳斌，~J(1981-)，江苏建华管桩有限公司，从事混凝土
制品方面的研究工作。
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江苏建筑 2011年第4期(总第142期) 75
设计标高。同时许多桩基施工人员未等焊接处冷却就继续
沉桩．降低了焊接的质量。目前管桩与承台的连接主要是通
过混凝土填芯方法来增加桩与承台的粘结力，但是这种方
法存在一定的问题，有时会致使填芯被直接拔出而影响抗
拔工程的施工质量．危害建筑物的安全．从而给工程造成了
安全隐患。因此开发一种适用于抗拔工程的PHC管桩显得
十分重要。
1 管桩桩身的改进
目前，当PHC管桩在作为抗拔管桩用于抗拔工程时，
其结构强度的计算主要包括桩身轴向抗拉承载力、填芯长
度计算等的验算，最终确定管桩抗拔承载力。而对桩身结构
的计算还应包括端板孔口抗剪强度等，尤其是在生产中。
1．1 桩身结构的改进
目前关于管桩桩身轴向抗拉承载力的计算公式主要
有：
(1)国家建筑标准设计《预应力混凝土管桩)(10G409)
推荐公式(3l：
Ⅳ≤CxfprxA (1)
(2)广东省标准《预应力混凝土管桩基础技术规程》(DB
J／TI5—22—98)推荐公式：
N=trW4 (2)
(3)江苏省工程建设推荐性技术规程《先张法预应力混
凝土管桩基础技术规程》(苏DGJ32／TJ109—201 0】推荐公式
(管桩处于一般环境或设计一般要求不出现裂缝)阁：