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[原創(chuàng)]袁內(nèi)鎮(zhèn):預(yù)制樁的應(yīng)用和空心方樁的優(yōu)勢

中國水泥網(wǎng)信息中心 · 2012-06-14 00:00

中國建筑學(xué)會地基基礎(chǔ)分會理事、中國土木建筑學(xué)會地基處理學(xué)術(shù)委員、教授級高級工程師袁內(nèi)鎮(zhèn)

  5月16日,上海中技樁業(yè)股份有限公司媒體見面會暨企業(yè)榮獲建材科技進(jìn)步類二等獎通報會在上海舉行。在會上,中國建筑學(xué)會地基基礎(chǔ)分會理事、中國土木建筑學(xué)會地基處理學(xué)術(shù)委員、教授級高級工程師袁內(nèi)鎮(zhèn)對預(yù)制樁的應(yīng)用及空心方樁的優(yōu)勢作了具體闡述,并對預(yù)制樁的研究和發(fā)展提出了專業(yè)意見。

  袁內(nèi)鎮(zhèn)教授指出,混凝土樁分兩種:“一種是預(yù)制樁,即混凝土樁預(yù)制好后利用外力(如錘擊)或其自身重力使其進(jìn)入土層;另外一種是鉆孔灌注樁,鉆孔后灌注混凝土成樁,一般利用導(dǎo)管灌注混凝土成樁或者人工挖孔后灌注混凝土成樁,在現(xiàn)場澆注成樁?!?/FONT>

  會上,袁教授還詳細(xì)回顧了預(yù)制樁應(yīng)用發(fā)展的曲折歷程,“剛解放時,鐵道部從蘇聯(lián)引進(jìn)離心法生產(chǎn)管樁技術(shù),50年代初期在豐臺橋梁廠生產(chǎn)空心管樁。當(dāng)時混凝土技術(shù)落后,沒有外加劑來改善混凝土性能,使得混凝土強(qiáng)度等級低,承載力低;而且打樁設(shè)備昂貴,全靠從蘇聯(lián)進(jìn)口,只能有限用于鐵路建設(shè)。在五六十年代,我國工民建只能施工制作沉灌樁和人工挖孔樁,公路部門推行人工鉆孔樁。當(dāng)時,這些技術(shù)比較符合國情,且起點低、運用廣泛,逐漸取代了預(yù)制樁。直至七八十年代,人們發(fā)現(xiàn)預(yù)制樁獨有的特點:齡期短、施工快、質(zhì)量有保障等,才開始廣泛運用空心方樁、實心方樁,相應(yīng)配套了各種樁機(jī)。到80年代,我國混凝土技術(shù)迅猛發(fā)展,已經(jīng)可以制備高強(qiáng)混凝土。此時,從日本引進(jìn)了高強(qiáng)PHC混凝土預(yù)制管樁技術(shù),由于其優(yōu)勢明顯,如同規(guī)格的單根樁承載力顯著提高、施工速度快,樁身質(zhì)量好、造價低等,得到了開發(fā)商和建設(shè)單位的普遍歡迎。”

  袁內(nèi)鎮(zhèn)教授在講話中強(qiáng)調(diào):“高強(qiáng)混凝土預(yù)制管樁的引進(jìn),對我國預(yù)制樁的發(fā)展具有劃時代的意義。自其引進(jìn)后很長一段時間內(nèi),始終占據(jù)樁基的大半壁江山。如湖北,100個打樁的工程中就有60個采用管樁,其他樁型都萎縮了。管樁在其運用的20年中,技術(shù)并沒有太大的發(fā)展進(jìn)步。上海中技樁業(yè)股份有限公司近幾年針對空心方樁做了大量的研究試驗工作,取得了令人矚目的成績??招姆綐兜倪\用是預(yù)制樁技術(shù)的一個提升,是一種進(jìn)步。盡管管樁運用廣泛,但也存在不少問題,主要體現(xiàn)在其抗彎能力差,很多場合運用都不合理。而方樁具有很多自己獨特的優(yōu)勢,使其運用更為合理有效。”

  袁教授指出,方樁主要具有以下的優(yōu)點:

  (1)抗彎、抗剪能力較強(qiáng),拓寬了其應(yīng)用范圍。比如深基坑的支護(hù),一般管樁的抗彎能力都不能滿足要求,只能使用鉆孔灌注樁,但運用方樁取代鉆孔樁,不僅完全滿足工程技術(shù)要求,而且大大的提高了施工的速度。在受水平力較大的地質(zhì)工程中使用方樁都具有很強(qiáng)的優(yōu)勢。而且在未來的工程中將廣泛使用后張法制作的預(yù)制構(gòu)件,如將后張技術(shù)用在方樁的生產(chǎn)制作上,將會使其的應(yīng)用范圍更廣;

  (2)方樁的吊裝、堆碼、運輸比較方便;

  (3)可以有效縮小承臺的尺寸。大多數(shù)預(yù)制樁都是擠土樁,即打樁時樁基深入土層的過程中將土擠出,這就對樁距提出了要求。群樁時一般要求樁距為樁身直徑的3~4倍。由于樁型本身的幾何特性,邊長400mm的方樁相當(dāng)于直徑500mm的圓樁。那么如果用500mm的管樁,其樁距要求為1.75m,用400mm的方樁,其樁距只需為1.25m,承臺尺寸就相對小了很多,能夠減輕施工負(fù)擔(dān),節(jié)省材料,且不影響工程質(zhì)量。

  (4)方樁的生產(chǎn)工藝相對目前的管樁較為先進(jìn),因為方樁是在管樁的基礎(chǔ)上研發(fā)的,是更為節(jié)約、更為環(huán)保的新樁型。

  袁內(nèi)鎮(zhèn)教授還對預(yù)制樁的進(jìn)一步研究提出了幾點建議:

  (1)不管是方樁還是管樁,其延性都比較差,而抗震材料要求延性較好。材料的強(qiáng)度和塑性是兩個矛盾對立的性能,一般材料的強(qiáng)度高,延性就差,呈脆性,而抗震地區(qū)都對預(yù)制樁提出強(qiáng)度延性要求。方樁的抗彎、抗剪性能較其他樁型好,但樁基和承臺連接處是其薄弱環(huán)節(jié),抗震性能如何,破壞模式是什么樣的,是其的研究方向。目前,中技和清華大學(xué)正致力于此方面的研究,難度很大,脆性材料在地震下的破壞模式很難模擬,這對方樁應(yīng)用范圍的拓寬起著至關(guān)重要的作用。

  (2)不管方樁還是管樁,其接頭的耐久性是研究重點、難點。一般預(yù)制樁的接頭都是焊接,其耐久性對整個樁的性能影響非常巨大。因此預(yù)制樁在做抗拔樁時,必須盡量采用一節(jié)樁,避免存在接頭的腐蝕,影響其耐久性。

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