先张法预应力混凝土异型桩的发展概况调研.pdf

2 0 1 2年第 1 2期 混凝土与水泥制品 总第 2 0 0期 一 步促进了管桩的发展 。1 9 7 0年 ， 日本又开发 了预 应力离心高强混凝土管桩 ( 简称 P H C桩 ) 。 由于 日本 冬季气候寒冷 ， 又是个 地震 多发 国家 ， 为了增加产 品抗寒性能及抗地震性能 ， 1 9 7 2年开发 了钢管混凝 土桩 ( 简称 S C桩) ， 这种桩型具有很好 的承受侧 向 剪切力和轴 向承载力的作用 ， 对地震多发 的 E t 本较 为适用。为 了增大桩身摩阻力和桩端承载能力 ， 以 适应软土地基桩基的使用 ， 1 9 7 7年开始生产 降低负 摩擦力桩 ； 1 9 7 9年开始生产 扩底 P H C桩( 简称 S T 桩) ； 1 9 8 1 年开始生产带节 P H C桩 ( 简称竹节桩) 。 由于钢管 混凝 土桩 成 本较 高 ， 1 9 8 3年 又开发 了增强 型 离心混 凝 土桩 ( 简称 P R C桩 ) 和 P R C竹 节桩 。此 外 ， 美 国等 国家大量使用八角形预应力混凝土桩。 在预应力混凝土桩 的生产过程中 ， 为了提高混 凝土强度 ，在混凝土搅拌过程 中掺入高效减水剂 ； 离 心成 型后 ，先用 常压 蒸汽 养 护 ( 最 高 温度 为 7 O o C) ， 至混凝土达到一定强度后脱模 ， 再用压蒸养 护( 0 8 1 0 MP a ， 1 8 0 ， 9 - 1 5 h ) ， 混 凝 土抗 压 强度 可 达 7 8 4 9 0 0 MP a 。在混凝土搅拌过程中掺人部分磨细 矿物料( 等量替代 2 0 3 5 的水泥 ) ， 可提高混凝土 强度 ， 降低生产成本 ， 提高 P H C桩的质量 。 随着高强 混凝土生产技 术的发展 ， 目前 ， 日本在管桩生产中 掺人活性掺合料和高效减水剂 ， 并采用常压蒸汽养 护( 即免压蒸工艺) 可生产出优质的预应力混凝土桩。 1 2 有关标准制定情况 1 9 6 8年 ，日本 正式发布实施 工业标准 J I S A 5 3 3 5 ( 先张法预应力离心混凝土管桩 。 1 9 8 2年 ， 制订 了日本工业标准 J I S A 5 3 3 7 ( 先张法预应力离心高强 混凝土管桩 。1 9 8 7年，日本对 J I S A 5 3 3 5和 J I S A 5 3 3 7两项标准进行了修订。 1 9 9 3年， 日本又对 J I S A 5 3 3 7标准进行修订 ， 并且采纳了 1 9 9 0年 6月 1日日 本工业标准调查委员会标准会议的决议“ 关于 在 日本工业标准中引入 国际单位制( S I ) 的方针” ， 在 标准中增加了采用国际单位制( S I ) 的预告规定 ， 1 9 9 3 年 以后 ， 在 日本几乎没有生产 P C桩 ， 因此 ， 自J I S A 5 3 3 7 ： 1 9 9 3颁布之 日起， J I S A 5 3 3 5标准就予以废止。 1 9 9 5年 4月 1日起 日本对 J t S A 5 3 3 7标准再次进行 修订 ， 将“ 原有单位及数值” 改换成“ S I 单位及数值” ， 形成了日本工业标准 J I S A 5 3 3 7 ： 1 9 9 5 。 2 0 0 0年 ，13本对工业标 准 J I S A 5 3 3 7 ： 1 9 9 5进 行了修订 ，并将竹节桩 、 P R C桩 、 s T桩并入其中 ， 成 为 J I S A 5 3 7 3 ：2 0 0 0 ( 预制预应力混凝土制品 ， 标准 中将 P C桩 、 P HC桩 、 S T桩列为 I类桩 ，将竹节桩 、 P R C桩 、 P R C竹节桩列为 类桩 ， 同时规定“I类桩 按标准执行 ， 类桩的性能与技术要求可根据供需 一 2 8一 双方协议确定” ， 因此 ， 对于生产 类桩 的企业 ， 一 般都 自行制定 自己的企业标 准 ，除产 品形状结构 外 ，产品的性能与技术要求基本参 照 J I S A 5 3 7 3 。 2 0 0 4年 和 2 0 1 0年 13本 又 对 工 业 标 准 J I S A 5 3 7 3 ： 2 0 0 0进行 了两 次修 订 ，最 新标 准为 J I S A 5 3 7 3 ： 2 0 1 0 ( 预制混凝土制品 。 J I S A 5 3 7 3 ： 2 0 1 0 标准加入 了竹节桩定义 ， 将其列入 I类桩 ， 并对竹节桩 的性 能 及技术 要求 进行 了规定 。 1 3 预应力管桩及其它桩的应用情况 1 9 9 5年 ，日本南部阪神地区发生强烈地震 ， 日 本有关部 门对地震后建筑物的基础进行了调查 ， 发 现使用 P H C桩作基础的建筑物的破坏程度明显较 采用其它基础要小得多 ， 采用现场灌注桩基础的建 筑物的破坏程度特别严重。由此表明 ， P HC桩在建 筑物基 础 的抗 震 方 面有很 大 的优势 ， 为 了进 一 步提 高建筑物的抗震性能 ， 减少地震对建筑物 的破坏程 度 ， 目前 日本在桩基设计中大量采用配桩技术 ， 即： 使用时， 下部采用 P H C桩 、 竹节桩、 S T桩 ， 上部采用 P R C桩或 P R C竹节桩或 S C桩。 2 国 内概 况 2 1 国内管桩 及异 型桩 的生产 基本 概况 我 国从 2 0世 纪 5 O年 代 开 始 试 生 产 预 应 力 混 凝 土 管桩 ，当 时主 要 用 于 铁 道桥 梁 工 程 的基 础 建 设 ，在结构上主要考虑疲劳强度和瞬间冲击疲劳 ， 同时较多考虑侧 向作用力 ， 这些管桩在使用上大多 以摩擦桩为主。1 9 5 9年 ， 丰台桥梁厂与唐山铁道学 院合作 开发 了直径 0 5 5 0 m m 的后张法预 应力混凝 土管桩 ( 即雷蒙特桩 ) ， 后又研制先 张法预应力混凝 土管 桩 ( 即 P C桩 ) 。20 世 纪 7 0年代 ， 交 通部 三航 局 也设 计 研制 大 直径 的 雷蒙 特桩 ，用 于港 工 工程 ； 此 外 ， 交通部三航局又设计开发 了预应力混凝 土八角 型桩( 以振动方式成型 ) ， 以此来部分代替预应力空 心方桩。 2 O世纪 8 0年代， 特别是在宝山钢铁厂建设 中， 由于大量使用 日本引进的钢管桩 ， 不仅造价高 ， 耐久性也差 。为了适应港工建设发展 的需要 ， 1 9 8 7 年 ， 交通部三航局混凝土预制构件厂从 日本全套引 进 P HC桩 生 产 线 ，管 桩 的 主 要 规 格 为 0 6 0 0 Ol O 0 0 m m。2 0世纪 8 0年代末至 9 0年代初 ， 随着改 革开放和经济建设 的发展， 预应力混凝土管桩开始 大量地从铁道系统扩大到工业与民用建筑 、冶金 、 港 口、 公路等领域。在长江三角洲和珠江三角洲地 区 ， 由于地质条 件较适合管桩使用的特点 ， 随着建 筑规模 的不断发展 ， 管桩 的需求量猛增 ， 从 而迅速 形成一个新的产业。据不完全统计 ， 目前全 国约有 5 0 0余家管桩厂 ， 主要分布在广东 、 上海 、 浙江 、 江苏 2 0 1 2年第 1 2期 混凝土与水泥制品 总第 2 0 0期 提 高 了桩 的 耐久性 能 。 ( 2 ) 对于竹节桩 、 S T桩 、 P R C竹节桩等变截面混 凝土桩 ， 日本在 J I S标准中采用了不同的表述方式 ， 最 新修 订 的标 准对 竹 节桩 的分类 作 了调 整 ， 对 其 定 义 、 形状 、 尺寸 、 尺寸偏差 、 标 记等进行 了明确的说 明。对于生产 类桩的企业 ， 一般都 自行制定 自己 的企业标准 ， 除产 品形状结构外 ， 产 品的性能与技 术要求基本参照 J I S A 5 3 7 3 。 ( 3 ) 近十年 ， 我 国对适合摩擦力为主的软土地 基使用 的桩基进行 了大量探索 ， 研制开发了不 同外 形 的变截面混凝 土桩 ， 如 ： 增强 型预应力混凝土离 心桩 、 静钻根植先张法预应 力混凝土竹节桩 、 三角 形桩 、 六边形桩 、 齿形桩 、 锥形管桩 、 八角形桩等 ， 这 些品种桩的出现 ， 给设计部门提供了选择空间。 ( 4 ) 增强 型预应力混凝土离心桩 、 静钻根植先 张法预应力混凝土竹节桩、 三角形桩 、 六边形桩 、 齿 形桩、 锥形管桩 、 八角形桩等虽然形状各异 ， 规格较 多 、 性 能差异较大 ， 但都是采用 预应力混凝土管桩 的生产工艺成 型 ， 具有离心制品的特点 ， 可 以采用 统一的标准对产 品的外观质量 、 混凝土强度 、 力学 性能、 试验方法等进行规范 ， 使生产、 检验有标可依 。 ( 5 ) 增强型预应力混凝 土离心桩 、 静 钻根植 先 张法预应力混凝土竹节桩 、 三角形桩 、 六边形桩、 齿 形桩 、 锥形管桩 、 八角形桩等产 品至今没有国家 、 行 业和地方标准 ， 不利于生产企业对产 品质量 的控制 和验收 ， 也给产 品的推广应 用带来 了限制 ， 虽然一 些省出台了地方设计图集 ， 这是针对设计部 门选用 而编制的。因此 ， 急需制定一部国家标准进行规范， 以保证这些异形桩的产品质量 ， 促进这些异形桩的 推广应用和行业的健康发展 。 收稿 日期 ： 2 0 1 2 1 0 2 8 作者简介 ： 匡红杰 ( 1 9 6 2 一 ) ， 男 ， 教授级高工 。 通讯地址 ： 江苏省苏州市三香路 7 1 8号 联 系方式 ： 1 8 9 1 4 0 6 8 8 5 0 E - ma i l ： h j k - 0 2 1 6 3 c o m 四川省自贡市佳世特密封制品有限公司 本 公司是 国内最大 、 最专业生产管道橡胶 密封 圈的厂家之一 ， 产 品销往 全 国各地并 随管道 出口东亚 、 东 南亚 、 中亚 、 中东 、 欧洲 、 美 国等地 ， 年生产能力可达 3 0 0 0吨 。 本公司拥 有 目前 国内最大型 ， 最专业的生产设 备 ， 技术力量雄厚 ， 检测手段齐备 ， 通过了 I S 0 9 0 0 1 ： 2 0 0 0国 际质量管理体系认证 ( 含设计 ) 。本公司生产的优 质 、 高弹管道用密封 圈， 经 国家权威机构检 测 ， 其寿命可达 7 9 年 ， 开创 了国内同类产 品寿命测试 的先河 ， 处于 国内管道用橡胶密封 圈产 品的领先地位 。 主要产品 ： P C C P钢筒管用密封圈 自应力 与预应力输水管用密封圈 钢承 口企 口管用密封 圈 F型顶 管用 密封 圈 滚射机胶轮 玻璃钢管用密封圈 球墨铸 铁管用 密封 圈 塑料管 用密封 圈 截面形状 ： O形 、 楔形 、 T形 、 A形 、 K形 郑重承诺 ： 管道密封圈 同鞋昀价格、 质一更好 ； 同祥昀生产周期 、 供赁更快 ； 同柱昀产 品 ， 服务更毫业。 销售热线 ： 0 8 1 3 5 8 0 4 6 6 3 5 8 0 1 9 5 0 5 8 0 3 1 4 9 1 3 9 8 0 2 2 3 7 1 6 1 3 0 3 8 1 0 9 6 8 5 成都公司电话 ： 1 3 8 8 1 7 0 9 5 21 传 真 ： 0 8 1 3 - 5 8 0 1 9 5 0 售后 服务 ： 1 3 9 8 0 2 2 3 7 1 6 网址 ： h t t p ： w w w j u s t mf c n 企业邮箱 ： o ff ic e j u s t mf c n 地址 ： 四川省 自贡市大安区凉高山街黄桷湾七组 一 3 0