預應力混凝土空心方樁與其它基樁之比較

顏小榮    張友林

（云南中技管樁有限公司   云南昆明  650503)

    預應力混凝土空心方樁是由中國建筑技術集團有限公司與云南中技管樁有限公司聯合研發的新一代基樁，因其生產工藝先進，產品配筋科學，力學性能優異，樁身混凝土強度高，承載力大，性價比優，節約資源等優點，被譽為21世紀基樁的更新換代產品。

1、當前常用樁型特點

    在工業與民用建筑中利用各種材質的基樁來增強建筑物基礎已有上千年的歷史。最早的基樁是木樁，隨著科學技術的發展，各種新型建筑材料不斷涌現，到了上世紀初葉，出現了用混凝土制作的基樁。混凝土基樁經歷了灌注、預制等不同的制作方式：當前市場上使用較多的是預應力混凝土管樁、預應力混凝土空心方樁、混凝土預制方樁、沉管灌注樁、鉆孔灌注樁等幾種樁型。

    1.1沉管灌注樁

    沉管灌注樁因其需要現場制作，質量難以保證，環境污染嚴重，在有較厚軟土層地質條件下使用易發生縮頸現象，施工周期長，所以已逐漸為市場所淘汰，現在有的省已明令禁止或限制使用：如廣東、浙江等省建筑行政管理部門已發文禁止或限制使用沉管灌注樁。

    1.2鉆孔灌注樁

    具有較高的承載力和較強的適應能力，但是這種樁型在施工時需要處理外抽的泥漿，環境污染相當嚴重，再者因其制作成本相當高，故一般工業與民用建筑上已較少使用。

    1.3預制混凝土方樁

    預制混凝土方樁具有承載力大，質量可控性相對較強，施工過程中破損率較低的優點：其缺陷，一是生產工人勞動強度大，生產效率低，生產周期長，難以形成規模化生產，更談不上自動化；二是人工澆筑的混凝土不密實，中間存有氣孔，混凝土等級標準一般僅為C40，且質量不穩定；三是占用生產場地大，自然養護時間長（按97G361圖集規定不少于28d)，浪費土地資源且污染環境；四是使用原材料多，生產成本高，不符合科學發展觀的要求。另外，由于人工生產的預制方樁接頭端板的水平面誤差較大，每個接頭都程度不同地存在接樁質量問題，這一點從檢測試驗的Q——S曲線圖可看出。同時，因其是實心的，自重較大，在施工過程和裝卸起吊中時有出現樁身裂紋，使樁的安全性能大幅度降低。

    1.4管樁

    當前在工業與民用建筑中使用較多的是預應力混凝土管樁，它克服了以往所用樁型的缺點，而具有混凝土強度高，自重輕，生產快捷，施工方便，質量與安全可控性強等優點。但是．外表光滑呈圓形，特別是在作為摩檫樁使用時，與土體的摩檫力小，許多工程上不得不使用外徑大的管樁或干脆使用實心方樁，加大了工程造價；薄壁管樁的抗彎性能較差，尤其是樁身的抗剪力、抗拉性能差，給建筑物基礎埋下了隱患。

    1.5預應力混凝土空心方樁

    預應力混凝土空心方樁通過離心成型技術與預應力技術的有機融合。成型后的樁體混凝土均勻密實，沒有空隙，混凝土強度等級不低TC60，產品質量穩定可靠；蒸汽養護工藝大大縮短生產周期，減少占用生產場地和自然養護對周圍環境的污染，降低工人勞動強度；實現了自動化、規模化生產。及高強混凝土、經濟配筋，達到節能降耗，綠色環保，質量穩定可靠．經濟效益顯著提高，符合國家“科學發展觀”的思想。

2、空心方樁與管樁、預制方樁性能比較

    預應力混凝土空心方樁和管樁的樁身混凝土強度等級最低為C60，與管樁比較有其突出的優點。

    1)外表面積大且成方型，在土層中樁體與土體的休止角比圓型的外表大得多。這就意味著空心方樁比管樁三同等地質條件下能獲得更大的承載力，為工程省下大量投資。

表1 P9—350—80方樁與PC—A500(100)管樁的性能比較

    2)抗剪力是同等管樁的2～3倍（理論值)，根據云南省建筑材料產品質量監督檢驗站實際檢測，是管樁的4—5倍。這說明空心方樁的抗震性能非常越，在多震地區及高層建筑、大面積地下室的建筑物基礎中使用具有不可比擬的優越性。

    3)從表l的對比中可看出，空心方樁與樁身承載力相近的管樁、預制方樁相比較，每KN承載力造價要低于管樁并且遠遠低于預制方樁。

    4)在多樁承臺中。相同的樁距與樁徑比，用空心方樁的承臺大大小于用管樁承臺。

    5)空心方樁有一離心形成的圓孔，在沉樁過程中部分土體和地下水可通過該孔向上涌，可大幅度減小樁端的阻力，提高沉樁質量，降低擠土效應。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)