[原創(chuàng)]袁內(nèi)鎮(zhèn)：預(yù)制樁的應(yīng)用和空心方樁的優(yōu)勢
中國建筑學(xué)會(huì)地基基礎(chǔ)分會(huì)理事、中國土木建筑學(xué)會(huì)地基處理學(xué)術(shù)委員、教授級(jí)高級(jí)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(huì)暨企業(yè)榮獲建材科技進(jìn)步類二等獎(jiǎng)通報(bào)會(huì)在上海舉行。在會(huì)上，中國建筑學(xué)會(huì)地基基礎(chǔ)分會(huì)理事、中國土木建筑學(xué)會(huì)地基處理學(xué)術(shù)委員、教授級(jí)高級(jí)工程師袁內(nèi)鎮(zhèn)對(duì)預(yù)制樁的應(yīng)用及空心方樁的優(yōu)勢作了具體闡述，并對(duì)預(yù)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(yù)制樁，即混凝土樁預(yù)制好后利用外力（如錘擊）或其自身重力使其進(jìn)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(dǎo)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(huì)上，袁教授還詳細(xì)回顧了預(yù)制樁應(yīng)用發(fā)展的曲折歷程，“剛解放時(shí)，鐵道部從蘇聯(lián)引進(jìn)離心法生產(chǎn)管樁技術(shù)，50年代初期在豐臺(tái)橋梁廠生產(chǎn)空心管樁。當(dāng)時(shí)混凝土技術(shù)落后，沒有外加劑來改善混凝土性能，使得混凝土強(qiáng)度等級(jí)低，承載力低；而且打樁設(shè)備昂貴，全靠從蘇聯(lián)進(jìn)口，只能有限用于鐵路建設(shè)。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(dāng)時(shí)，這些技術(shù)比較符合國情，且起點(diǎn)低、運(yùn)用廣泛，逐漸取代了預(yù)制樁。直至七八十年代，人們發(fā)現(xiàn)預(yù)制樁獨(dú)有的特點(diǎn)：齡期短、施工快、質(zhì)量有保障等，才開始廣泛運(yùn)用空心方樁、實(shí)心方樁，相應(yīng)配套了各種樁機(jī)。到80年代，我國混凝土技術(shù)迅猛發(fā)展，已經(jīng)可以制備高強(qiáng)混凝土。此時(shí)，從日本引進(jìn)了高強(qiáng)PHC混凝土預(yù)制管樁技術(shù)，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(jià)低等，得到了開發(fā)商和建設(shè)單位的普遍歡迎?！?/FONT>
袁內(nèi)鎮(zhèn)教授在講話中強(qiáng)調(diào)：“高強(qiáng)混凝土預(yù)制管樁的引進(jìn)，對(duì)我國預(yù)制樁的發(fā)展具有劃時(shí)代的意義。自其引進(jìn)后很長一段時(shí)間內(nèi)，始終占據(jù)樁基的大半壁江山。如湖北，100個(gè)打樁的工程中就有60個(gè)采用管樁，其他樁型都萎縮了。管樁在其運(yùn)用的20年中，技術(shù)并沒有太大的發(fā)展進(jìn)步。上海中技樁業(yè)股份有限公司近幾年針對(duì)空心方樁做了大量的研究試驗(yàn)工作，取得了令人矚目的成績?？招姆綐兜倪\(yùn)用是預(yù)制樁技術(shù)的一個(gè)提升，是一種進(jìn)步。盡管管樁運(yùn)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(yùn)用都不合理。而方樁具有很多自己獨(dú)特的優(yōu)勢，使其運(yùn)用更為合理有效。”
袁教授指出，方樁主要具有以下的優(yōu)點(diǎn)：
（1）抗彎、抗剪能力較強(qiáng)，拓寬了其應(yīng)用范圍。比如深基坑的支護(hù)，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(yùn)用方樁取代鉆孔樁，不僅完全滿足工程技術(shù)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(qiáng)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(yù)制構(gòu)件，如將后張技術(shù)用在方樁的生產(chǎn)制作上，將會(huì)使其的應(yīng)用范圍更廣；
（2）方樁的吊裝、堆碼、運(yùn)輸比較方便；
（3）可以有效縮小承臺(tái)的尺寸。大多數(shù)預(yù)制樁都是擠土樁，即打樁時(shí)樁基深入土層的過程中將土擠出，這就對(duì)樁距提出了要求。群樁時(shí)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(dāng)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(tái)尺寸就相對(duì)小了很多，能夠減輕施工負(fù)擔(dān)，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(duì)目前的管樁較為先進(jìn)，因?yàn)榉綐妒窃诠軜兜幕A(chǔ)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(duì)預(yù)制樁的進(jìn)一步研究提出了幾點(diǎn)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(qiáng)度和塑性是兩個(gè)矛盾對(duì)立的性能，一般材料的強(qiáng)度高，延性就差，呈脆性，而抗震地區(qū)都對(duì)預(yù)制樁提出強(qiáng)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(tái)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(xué)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(duì)方樁應(yīng)用范圍的拓寬起著至關(guān)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(diǎn)、難點(diǎn)。一般預(yù)制樁的接頭都是焊接，其耐久性對(duì)整個(gè)樁的性能影響非常巨大。因此預(yù)制樁在做抗拔樁時(shí)，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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