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1、管桩知识介绍管桩，是由日本人发明的，日本地少人多资源相对贫乏，在制造同样功能产品基础上尽可能节约原材料，这是日本的专长，我们应该向他们致敬！管桩，是由日本人发明的，日本地少人多资源相对贫乏，在制造同样功能产品基础上尽可能节约原材料，这是日本的专长，我们应该向他们致敬！管桩特点：1、规格全300mm-600mm。2、强度高，生产速度快：采用压蒸养护，1天可成型下线，且C80混凝土强度比普通预制桩高2-4倍。3、品质稳定：工厂化生产，品管可相对完善。4、施工简便：成品运到工地可直接沉桩，施工速度快。5、造价低：在管桩的合理使用范围内，与其它主流桩型的经济对比具有明显优势。缺点：我总结了一下，有如下
2、几点：1、承载力受环桩混凝土截面积的制约，不可能过大，这一点一定要注意，千万不要把它当大直径钻孔灌注桩用，有些大荷载的建筑物，要求单桩承载力很高的，或有些业主试图通过施工前的静载荷破坏试验来寻求单桩最大的使用承载力的，此时要务必注意其可靠的材料使用强度。如PHC500（120）A型的桩单桩桩身强度竖向承载力设计值Rp=3250kN，如果你试桩（当然，按照规范要求试桩）试出单桩承载力特征值是4000kN，你要说服设计院采用4000而不是3250kN简直是不可能的。原因很简单，单凭试桩采用的几个样本的材料强度并不能说明大规模施工时的材料强度的可靠性能达到试桩时的标准，说白了，也许你试桩时的几根桩“
3、恰好”都很“强”！我们对于材料强度设计值选定时有一个置信区间，只有大部分（一般是95%）材料的强度均在这个区间时，材料强度的概念才有意义，管桩的材料强度受混凝土轴心抗压强度、成桩工艺、截面积控制，这也是一个统计学的问题，因此，设计院的数值取舍一般是比较慎重的。2、3、不同桩厂的管桩品质差别很大，给业主取舍带来困难；我一直强调主流品牌和非主流品牌，在苏州地区，如果你拿“建华牌”管桩和浙江产的普通品牌的管桩相比，就可以看出震撼性的差异了，非语言所能表达，当然，我不是“托”浙江的普通管桩厂使用的桩在压桩力达到一定程度时会较多地出现“爆桩”现象，就是管桩无法承受抱压力或顶压力而破碎，一旦出现这种情况，
4、由于施工桩位的桩大多无法拔出，而需要设计院出变更补桩，还要报监理和业主，手续复杂，所以对于好的施工企业，宁愿多花点钱买一线品牌厂家的桩而不愿贪那点便宜（一般而言，500直径的管桩，一线品牌比其它品牌的同规格桩贵10元/米左右，400直径的桩一线品牌比其它品牌的同规格桩贵38元/米左右），在硬土地区或长桩地区、单桩承载力较大的区域、需要穿越密实粉土粉砂的区域最好选用一线品牌的桩。当然，大家都选好桩，差桩没人买了，工人失业了，也不符合国家的和谐发展的方针，一笑。4、相同直径的不同壁厚、配筋的管桩价格相差悬殊，给业主选择造成干扰比如，同样的400口径的管桩，壁厚分为90，80，70，60毫米这几种，
5、根据配筋的不同，分为A、AB、B型桩，目前PHC及PC桩很多厂家并无价格区别，拿PHC桩以同样的价格当PC桩卖，你买PC桩，人家直接给你PHC桩，所以主要是壁厚及配筋的不同，造成管桩价格的区别。 但究竟应该怎样取舍呢？桩身配筋高了，同样截面积的混凝土面积就小了，所以材料计算竖向承载力设计值就小了，桩身配筋高了，则抗弯性能能够提高，抗拉性能也提高了，但通常的工业与民用建筑只考虑竖向承载力，所以选A桩的比较多，但一些承受水平向荷载或承受弯矩较大的桩应采用AB或B型，抗拔桩如果选用预应力管桩则尽量选用AB或B型桩。 关于壁厚，比如400（60）和400（70）的桩，每米价格相差并不大，所以一般不建议
6、采用最薄壁的型号，特别图集规格中最薄壁的桩一线品牌的厂家一般不生产，你只能采购二、三线品牌，厂家对骨料的选择及配合比生产控制一般不如大厂，加之壁厚很薄，产品强度的离散性非常的大，往往造成一定数量的爆桩，我曾经遇到一个案例，某工程最先施工的某厂房桩基础中50%的400（60）的桩压桩力刚达到500600kN（相当于材料强度设计值）时桩就被压碎了，从力学上分析，出现这种情况的原因是由于桩壁厚很薄，桩身中的的缺陷无法通过同区域的其它材料进行应力弥补，因而容易产生相对厚壁桩而言比较严重的应力集中，从而容易产生破裂，只要业主的资金不是特别的紧张，一般情况下本人不建议采用薄壁桩。 管桩的施工中的问题1、桩
7、尖问题和压桩力问题管桩施工的图集中规定了可以选用的一些桩尖，包括钢筋混凝土预制桩尖、开口、闭口桩尖等，特别是一些开口桩尖，尺寸较大（如500口径的桩，开口桩尖高度可达500毫米，钢板或钢管壁厚可达1516毫米），有些甚至要两人方可抬动，以目前的钢材的价格计算，价格不小。一般认为，开口的桩打入土层中时，初始阶段，土层会挤入管桩内，随着管桩内壁的土塞长度越来越大，后续土如果坚硬程度或密实度不足以继续挤入，那么就形成了土塞，桩一旦停止贯入后，即桩土保持静止状态后，并且桩尖土应力恢复后，那么无论桩尖采取什么形状，桩端土承载力的发挥就等于桩端土的极限承载力乘上桩端投影面积，大家可以参见高等数学教程，很多
8、针对桩端土采用不同规格形状的桩尖承载力灰有差别的说法是不对的，不同规格的桩尖对于单桩承载力的影响只有在桩尖和桩端土处于运动状态时（也就是沉桩时）才有差别，而这种计算应该把土当作有粘滞作用的流体才能模拟计算条件，谈到这里，大家要哄堂大笑了，试问流体力学中的各种指标能和土力学中的指标挂钩吗？是的，无法挂钩，所以目前对于桩的沉桩过程中的压桩力一般通过静力触探模拟计算方法计算，这种算法管桩图集中有介绍。其实也很好理解，桩在下沉过程中的压桩力=桩侧阻力+桩端阻力，此时桩侧阻力是桩-土处于剪切破坏状态下的力，桩形成土塞后有限元模拟计算可看出头部会略微膨大，贯入土中后桩身直径是略小于膨大的桩头的，所以桩侧身
9、外的土与桩侧身可以想象成轻微剥离状态，但实际上还是有阻力的，但无论桩入土多深，只要不是遇到特殊土层，一般可以把沉桩过程中的桩侧阻力看作一个定值，此定值可以按照地区经验取，桩端阻力可以用双桥静力触探端阻力桩端截面积，由于桩端受土塞效应影响略微膨大，所以这个值可略乘上一个放大系数，比如在苏州一般地区，500直径的压桩时桩侧阻力我根据桩侧土的性质一般取30120吨，然后加上端阻力（双桥静力触探端阻力qc桩端截面积）就可以了，但如果采用单桥的ps值要适当打折，一般可以打8折。例如苏州工业园区某工程1216米有密实粉砂qc=15MPa，如果用500的管桩，那么穿越这层粉砂的最大压桩力估算=120+150
10、00.19625=363吨，基本上要用500600吨的桩机（因为7折实际压桩力嘛）才能压得动。当然如果用锤击桩机由于篇幅有限我们在这里不探讨。一家之言，大家可以和我探讨。目前对于桩尖的采用有许多种说法，但应该认为：采用不同的桩尖对于单桩最终的使用承载力的影响是相同的；采用桩尖的目的主要是穿越各种土层；一旦完成了沉桩，桩尖的任务就完成了，就象火箭之与卫星。土塞的作用对于管桩承载力是否有负面影响目前在全国范围内无定论；规范中未明确桩尖是否一定采用，更多的是依靠地区经验。桩尖的问题我总结下来必须满足以下两大要求：（1）不同的桩尖应能够体现出沉桩过程中的压桩力的差别，而且这种差别必须明确并可量度，否则
11、，桩尖就可有可无；（2）不同的桩尖在沉桩结束后必须对单桩的各种承载力无影响，否则，会造成工程隐患和对设计参数选择的干扰。这实际上也是高等数学的积分问题。2、承载力的案例及检测 苏州工业园区某工地稳定地层中有不安放桩尖的20米长桩承载力大幅度偏低，同期，吴江某工地也发生了同样长度的桩个别区域发生大面积承载力严重偏低的情况，吴江的这个工地最后定性为地质报告不准导致施工单位参照先期压桩经验擅自缩短桩长，我以为，如果工业园区的这个项目没有引孔（下面会谈到这个问题）的话，这两个基本点工程的事故原因实际上是一回事。 岩土工程届的严谨流派针对桩身的小应变试验是有不同看法的，之所以我们能够通过低应变判定桩身的
12、薄弱环节，是因为各种波在穿越不同弹性介质时（如，混凝土和土、混凝土和钢、密实的混凝土和水泥浮浆等等）会发生不同程度的反弹，对于接桩的情况，管桩焊接处本身是不是一个弱节点？穿越后能够继续下行的信号是怎样？所以长桩的下部桩身的缺陷判断，只能做到“聊胜于无”。至于桩长的判断，本身是一个二元一次方程式（桩长要施工单位的记录提供，波速要产品合格证反查，产品均一吗），初中知识告诉我们这种方程式有无数解， 你怎么精确判断？施工中最容易发生缺陷的是表层的桩身（特别是地表5米之内），这时波的反射尚算明显，所以小应变我们一般也就是针对这种情况查缺陷，一旦查明还可开挖检查。 在稳定土层中，勘察单位除非一点地区经验都
13、没有，否则，场地上只要有部分桩根据计算是达到承载力要求的，那么，另一部分相同长度的桩承载力不应该出现大的承载力偏差，比如达不到设计的承载力极限值。造成这种情况的原因从学术界一般可以分析判断如下：地层变化不均匀、挤土作用、穿透了持力层。施工界应该内部分析：桩长是否达到了、有没有进严重缺陷的桩、桩和桩接头是否焊接牢了、有没有引孔。3、引孔的问题 引孔的问题实际上和桩尖的问题有点类似，但结论是不同的。引孔在粘性土中是没有大的问题，但在粉土粉砂中还是有问题的。 我们经常在工地现场看到引孔机引出的土，如果是粉土粉砂的话，看上去就象一堆淤泥，是引出的粉砂呈现松散状态。 粉土粉砂粘聚力C很小，通常在015k
14、Pa之间，在地下引孔取砂，如果没有泥浆护壁，就会发生塌孔，孔壁周围的粉土粉砂土流入孔中，继续引孔，孔周边的粉土粉砂就会源源不断不断流入孔中，此段会出先出现扩孔，然后后续的砂补充这个孔道，从而改变了砂土的孔隙比e，原来的密实中密态的粉土粉砂可能变成中密或松散，在引孔区域周围形成一个漏斗状的松散区域，从而可以减少压桩阻力；引孔穿越粉土粉砂层后如果继续往下引孔，则粉土粉砂会源源不断地被引出，严重的还会造成地面不同程度的沉陷。综上所述，引孔如下几个条件被引孔改变了：A、粉土粉砂层的桩侧阻力值，该值取决于粉土粉砂的密实度和粒径、孔隙比等；单桩实际承载力已被改变；B、下卧土层的侧阻力，粉土粉砂通过引孔通道
15、流入孔的下部，在沉桩过程中被管桩土塞挤向侧边，该段的侧阻力已不完全是粘土-桩的侧阻力特征，而是变为粉土粉砂-粘土-桩的侧阻力特征，单桩实际承载力再次被改变；C、上述两个因素如果都朝着对于单桩承载力不利的方向发展，则会造成比较严重的工程隐患。D、如果在地震区域，可能会造成土层的提前液化。我们在苏州工业园区某工地作为例，从9米到14米发育有5米的粉土层，原孔隙比为0.74，粉土粉砂层含水量27%，比重为2.73，引孔深度15米，除少部分粘性土外粉土粉砂的体积经实测为0.9立方米，假定该孔影响区域为直径3米，3米直径范围内的影响程度假定一致，那么通过土力学计算，平均孔隙比降低为0.80。查表看，侧阻力将下降25%左右。如果施工单位引孔再多一点，那么。我的结论：1、一般不建议引孔，必须引孔时要征得设计院同意；2、应限制在粉土粉砂土层中的引孔；3、沉桩困难应优先选择大能量桩机而不是引孔，必要时改成钻孔灌注桩。4、大面积使用时可能的沉降问题如果在大承载力的条件下采用管桩，还应考虑虽然有几个比较好的持力层，但如果下部持力层沉桩困难，也只能望而兴叹，另外，群桩基础的沉降计算时的计算深度要远远超过稀疏桩基础，而且无论是计算结果还是实际测
