預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁運(yùn)用于建筑工程中的優(yōu)缺點(diǎn)探討(3頁).docx

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預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁運(yùn)用于建筑工程中的優(yōu)缺點(diǎn)探討(3頁).docx

1、預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁運(yùn)用于建筑工程中的優(yōu)缺點(diǎn)探討摘要：文章首先簡(jiǎn)要分析了預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁的優(yōu)缺點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土方樁在建筑工程中的運(yùn)用進(jìn)行論述。期望通過文章的研究能夠?qū)Υ龠M(jìn)預(yù)應(yīng)力混凝土方樁在建筑工程中的推廣使用有所幫助。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；空心方樁；建筑工程1 預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁的優(yōu)缺點(diǎn)分析預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁（以下簡(jiǎn)稱空心方樁）是近幾年出現(xiàn)的一種新型樁基礎(chǔ)，它以管樁作為基礎(chǔ)，將原有的樁體橫截面形狀改為內(nèi)圓外方，即外部為方形，內(nèi)部為圓形的結(jié)構(gòu)體系。由于空心方樁的原型為管樁，所以它的生產(chǎn)工藝與管樁極為類似，其生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。圖1 預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁的生產(chǎn)工藝流程

2、1.1 空心方樁的優(yōu)點(diǎn)。空心方樁作為一種新型的樁基礎(chǔ)，其不但在制作工藝上與管樁十分相似，而且在樁體的性質(zhì)方面也與管樁有著很多相似之處。相關(guān)研究結(jié)果表明，空心方樁在管樁的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)和完善，這使其具備管樁優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，還具有了一些管樁所不具備的特性，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.1.1 空心方樁在制作的過程中，采用的是先張拉預(yù)應(yīng)力、再灌注混凝土、最終離心成型的生產(chǎn)工藝，基于這一前提，使得空心方樁對(duì)鋼筋施加的預(yù)應(yīng)力要高于其它樁型。同時(shí)，澆筑樁身所用的混凝土均為高強(qiáng)混凝土，即C60或C80。高預(yù)應(yīng)力和高強(qiáng)混凝土在空心方樁制作中的應(yīng)用，使材料的優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮，進(jìn)一步增強(qiáng)了樁的整體使用性能，其抗裂性、

3、承載能力以及抗彎性均獲得了顯著提高。1.1.2 空心方樁的樁型特點(diǎn)為外方內(nèi)圓，這一特點(diǎn)使其更加便于運(yùn)輸、堆放和儲(chǔ)存。依據(jù)我國現(xiàn)行JG197-2006行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，空心方樁的外邊長(zhǎng)在250-400mm最多可堆放8層。同時(shí)，因堆放好的樁與樁之間的空隙較小，從而給施工現(xiàn)場(chǎng)節(jié)省了大量的材料存放空間。1.1.3 在面積相同的前提下，方形的周長(zhǎng)要比圓形的大一些，故此，截面積相同時(shí)，空心方樁的側(cè)周長(zhǎng)要比管樁的大。側(cè)周長(zhǎng)越大，側(cè)摩擦阻力就越大，由此可進(jìn)一步提高樁基礎(chǔ)的承載能力。下面對(duì)這一觀點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證。假定空心方樁的內(nèi)直徑與外邊長(zhǎng)的比和管樁內(nèi)外徑的比均為，那么d=L （1）dp=Dp （2）在式（1）當(dāng)中

4、，d代表空心方樁的內(nèi)徑，L代表空心方樁的外徑；在式（2）中，dp代表管樁的內(nèi)徑，Dp代表管樁的外徑。由式（1）和式（2）可得空心方樁與管樁的截面積為：A方=L2（1-0.7852）（3）A管=0.785（1-2）Dp2 （4）當(dāng)A方=A管時(shí)，則Dp= （5）通常情況下，空心方樁與管樁的壁厚與樁型外徑的比為0.2-0.3，由此可得=0.4-0.6，根據(jù)式（5）可得：W方=（1.071.16）W管（6）由式（6）可知，在面積相同的前提下，空心方樁的抗彎和抗扭強(qiáng)度比管樁增加了7-16%，這說明，空心方樁的承載能力要優(yōu)于管樁。1.1.4 能節(jié)省原材料的用量。假定空心方樁與管樁的周長(zhǎng)相等，那么：4L

5、=Dp （7）L=1.27Dp （8）由式（1）和式（2）可得空心方樁的截面積為：A方=L2（1-0.7852）（9）而管樁的截面積則為：A管=L2（1.27-1.272）（10）再由=0.4-0.6可得：A方=（0.82-0.88）A管（11）從式（11）中可知，在外周長(zhǎng)相等的前提下，空心方樁與管樁的側(cè)阻力相同，而前者的截面積僅為后者的82-88%左右，這在一定程度上節(jié)省了原料。1.2 空心方樁的缺點(diǎn)。1.2.1 混凝土結(jié)構(gòu)的均勻性不足。空心方樁在成型過程中所采用的是離心工藝，混合料質(zhì)量是影響樁身成型質(zhì)量的關(guān)鍵因素。如若混合料顆粒質(zhì)量存在明顯差異，那么就會(huì)導(dǎo)致樁身混凝土厚度、強(qiáng)度、密實(shí)

6、度等均難以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。1.2.2 樁端頭的焊接較為困難。在制作鋼筋籠時(shí)，由于其外周長(zhǎng)為方形，所以與管樁鋼筋籠的制作流程相比，會(huì)增加樁端頭焊接成型的困難度。尤其在采用錘擊法成樁時(shí)，極容易導(dǎo)致樁端頭出現(xiàn)破損現(xiàn)象。1.2.3 樁身的尖角存在受力缺陷。空心方樁成型后為方形，在方形的四角尖處會(huì)產(chǎn)生集中應(yīng)力，對(duì)樁身的穩(wěn)定性造成一定影響。2 預(yù)應(yīng)力混凝土方樁在建筑工程中的運(yùn)用2.1 定位放線。這是空心方樁施工中較為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，它的質(zhì)量?jī)?yōu)劣，直接關(guān)系到后續(xù)施工。為此，要求現(xiàn)場(chǎng)放樣施工人員要對(duì)圖紙和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)加以了解并掌握，同時(shí)，還要安好業(yè)主方及專業(yè)測(cè)量單位提供的控制點(diǎn)進(jìn)行施測(cè)。主要的軸線交點(diǎn)可采用全站

7、儀進(jìn)行定位，點(diǎn)位確定后應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行復(fù)核，以此來確保點(diǎn)位的準(zhǔn)確性。2.2 插樁。大量工程實(shí)踐表明，在對(duì)空心方樁進(jìn)行打樁時(shí)，對(duì)樁身的垂直度或是水平轉(zhuǎn)向進(jìn)行修正較為困難，所以，必須保證首節(jié)樁的角度準(zhǔn)確、方向無誤。在插樁的初始階段，應(yīng)當(dāng)輕輕對(duì)其進(jìn)行擊打，若是發(fā)現(xiàn)垂直度偏差或是方向不正確，則應(yīng)立即進(jìn)行校正。2.3 沉樁。對(duì)于土體較為松軟的場(chǎng)地，在沉樁的初始階段應(yīng)當(dāng)采取低垂輕打的方式，或是憑借樁身的自身壓入土層當(dāng)中。當(dāng)樁身沉入至一定的深度之后，可適當(dāng)增強(qiáng)樁錘。沉樁過程中若是出現(xiàn)貫入度反常或是樁身傾斜時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即停止，并查明原因后方可繼續(xù)施工。2.4 接樁。在接樁時(shí)，可以采用樁端板焊接法，并在樁的四周對(duì)稱進(jìn)行，首層施焊完畢后要及時(shí)清除焊渣，隨后方可進(jìn)行下一層焊接。焊接過程中，要確保焊縫飽滿、連續(xù)，不得存在焊接質(zhì)量缺陷。3 結(jié)語總而言之，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，建筑工程隨之增多，樁基礎(chǔ)的應(yīng)用越來越多。空心方樁作為樁基礎(chǔ)的一種形式，雖然其存在一些不足之處，但它的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)卻十分明顯，并且只要控制好施工質(zhì)量，便可有效彌補(bǔ)其缺點(diǎn)。鑒于此，相信在不久的將來，這種樁基礎(chǔ)勢(shì)必會(huì)獲得大范圍的推廣應(yīng)用。參考文獻(xiàn)1 李世歌.預(yù)應(yīng)力混凝土方樁設(shè)計(jì)性能及制作質(zhì)量的若干問題J.江蘇建筑，2011（11）.

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