[原創(chuàng)]袁內(nèi)鎮(zhèn)：預制樁的應用和空心方樁的優(yōu)勢
中國建筑學會地基基礎分會理事、中國土木建筑學會地基處理學術委員、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)榮獲建材科技進步類二等獎通報會在上海舉行。在會上，中國建筑學會地基基礎分會理事、中國土木建筑學會地基處理學術委員、教授級高級工程師袁內(nèi)鎮(zhèn)對預制樁的應用及空心方樁的優(yōu)勢作了具體闡述，并對預制樁的研究和發(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：“一種是預制樁，即混凝土樁預制好后利用外力（如錘擊）或其自身重力使其進入土層；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，袁教授還詳細回顧了預制樁應用發(fā)展的曲折歷程，“剛解放時，鐵道部從蘇聯(lián)引進離心法生產(chǎn)管樁技術，50年代初期在豐臺橋梁廠生產(chǎn)空心管樁。當時混凝土技術落后，沒有外加劑來改善混凝土性能，使得混凝土強度等級低，承載力低；而且打樁設備昂貴，全靠從蘇聯(lián)進口，只能有限用于鐵路建設。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。當時，這些技術比較符合國情，且起點低、運用廣泛，逐漸取代了預制樁。直至七八十年代，人們發(fā)現(xiàn)預制樁獨有的特點：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，相應配套了各種樁機。到80年代，我國混凝土技術迅猛發(fā)展，已經(jīng)可以制備高強混凝土。此時，從日本引進了高強PHC混凝土預制管樁技術，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)商和建設單位的普遍歡迎?！?/FONT>
袁內(nèi)鎮(zhèn)教授在講話中強調(diào)：“高強混凝土預制管樁的引進，對我國預制樁的發(fā)展具有劃時代的意義。自其引進后很長一段時間內(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，技術并沒有太大的發(fā)展進步。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\用是預制樁技術的一個提升，是一種進步。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?！?/FONT>
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，拓寬了其應用范圍。比如深基坑的支護，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制構(gòu)件，如將后張技術用在方樁的生產(chǎn)制作上，將會使其的應用范圍更廣；
（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，能夠減輕施工負擔，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，因為方樁是在管樁的基礎上研發(fā)的，是更為節(jié)約、更為環(huán)保的新樁型。
袁內(nèi)鎮(zhèn)教授還對預制樁的進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。材料的強度和塑性是兩個矛盾對立的性能，一般材料的強度高，延性就差，呈脆性，而抗震地區(qū)都對預制樁提出強度延性要求。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，這對方樁應用范圍的拓寬起著至關重要的作用。
（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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