标题：管桩
历史简介
上世纪60年代末，铁道部丰台桥梁工厂开始生产先张法预应力混凝土管桩（简称PC管桩），当时主要用于铁道桥梁工程的基础建设；70年代研制生产后张法预应力混凝土管桩。70年代以来，特别是在上海宝山钢铁厂建设中，大量使用了日本引进的钢管桩，不仅造价高，耐久性也差。为了适应港口建设发展的需要，1987年交通部三航局从日本全套引进预应力高强混凝土管桩（简称PHC管桩）生产线，PHC管桩的主要规格为椎600mm～椎1000mm.80年代后期，宁波浙东水泥制品有限公司与有关科研院所合作，针对我国沿海地区淤泥软弱地质的特点，通过对PC管桩的改造，开发了先张法预应力混凝土薄壁管桩（简称PTC管桩），PTC管桩的主要规格有椎300mm～椎600mm. 1989年～1992年，原国家建材局苏州混凝土水泥制品研究院和番禺市桥丰水泥制品有限公司根据我国的实际情况，通过对引进管桩生产线的消化吸收，自主开发了国产化的预应力高强混凝土管桩，1993年该项成果被原建设部列入全国重点推广项目。随着改革开放和经济建设的发展，先张法预应力混凝土管桩开始大量应用于铁道系统，并扩大到工业与民用建筑、市政、冶金、港口、公路等领域。在长江三角洲和珠江三角洲地区，由于地质条件适合管桩的使用特点，管桩的需求量猛增，从而迅速形成一个新兴的行业。据不完全统计，到2007年年底，全国已有400多家管桩生产企业（不含台湾地区厂家），生产各类管桩2.5亿米左右，产值达300多亿人民币。同时为管桩行业配套的辅助产品年产值也近250亿元，成为一个富有朝气的新兴产业，目前管桩已占全国水泥制品行业产值的50%左右。　在这近20多年的发展历程中，管桩项目先后获建材行业科技进步二等奖、国家科技进步三等奖；管桩被列为国家级新产品、原建设部重点推广新产品；2006年在有关单位和协会的共同努力下，有3家企业（中山建华管桩有限公司、中山三和桩杆管桩有限公司《现宝丰混凝土桩杆有限公司》、宁波浙东建材集团）的管桩产品被列入中国名牌产品目录，这是我国管桩行业发展的又一个新的高潮，得到了行业内外的一致好评。　管桩产品从无标生产，发展到今天拥有较完善的标准体系——GB13476-92《先张法预应力混凝土管桩》、GB13476-1999《先张法预应力混凝土管桩》、JC888-2001《先张法预应力混凝土薄壁管桩》、03SG409《预应力混凝土管桩》、GB/T19496-2004《钻芯检测离心高强混凝土抗压强度试验方法》、JC/T947-2005《先张法预应力混凝土管桩用端板》、JC/T950-2005《预应力高强混凝土管桩用硅砂粉》、JC/T948-2005《混凝土制品用脱模剂》、JC/T540-2006《混凝土制品用低碳冷拔钢丝》，这一发展历程整整走了近20年。
  管桩分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩,预应力混凝土管桩（PC管桩）和预应力混凝土薄壁管桩（PTC管桩）及高强度预应力混凝土管桩（PHC管桩).
先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。
管桩按混凝土强度等级和壁厚分为预应力混凝土管桩(PC管桩)、预应力混凝土薄壁管桩（PTC管桩）和预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)。PC桩的混凝土强度不得低于C50砼，PTC管桩强度等级不得低于C60，PHC桩的混凝土强度等级不得低于C80。PC桩和PTC桩一般采用常压蒸汽养护，一般要经过28天才能施打。而PHC桩，脱模后要进入高压釜蒸养，经10个大气压、180度左右的蒸压养护，混凝土强度等级达C80从成型到使用的最短时间只需三、四天。
规格分类
管桩按外径分为300毫米、350毫米、400毫米、450毫米、500毫米、550毫米、600毫米、800毫米和1000毫米等规格，实际生产的管径以300毫米、400毫米、500毫米、600毫米为主
材料标准
钢材材料
预应力混凝土用钢棒 （pc 钢棒）
预应力混凝土用钢棒，执行标准为GB/T 5223.3-2005，产品代号为SBPDL 1275/1420，主要规格有Ф7.1mm，ф9.0mm，ф10.7mm，ф12.6mm。包装为盘卷。主要特点：屈服强度高达1275 MPa，拉伸强度高达 1422 MPa，延伸率良好（d8’5%）；表面有周期性变化的刻痕（3～6头螺旋凹线），与混凝土有良好的握裹力，具有与7股钢绞线一样的粘结性能；由于采用的是低碳钢，具有良好的点焊性能。使用PC钢棒编笼，可以很方便地采用自动混焊工艺生产混凝土管桩。有良好的镦锻性能，应用于现场施工时，可以端部镦头和滚丝；当作为钢筋整体预张拉时，锚固极为方便。PC钢棒成品卷起是在弹性范围内，故成品松卷后会自动伸直，而无需再矫直。该产品经过各种严格的理化检验，是螺纹钢和建筑线材的替代产品。
管桩型号实例： 　
PTC-500（70）A-C70-8 　
500mm表示管桩外径，70mm表示壁厚，A表示有效预压应力为4Mpa，C70-表示砼强度，8，单位m，表示管桩长度
管桩按抗弯性能或有效预压应力值分为A型、AB型、B型和C型等，其有效预压应力值分别为4Mpa、6Mpa、8Mpa、10Mpa，其计算值应在各自规定值的范围内，管桩的抗弯性能应符合附录C的规定。预应力混凝土薄壁管桩主要考虑承受纵向压力，其抗弯性能应满足管桩吊运和堆放要求。
以下是宁波浙东预应力管桩的施工方案，补充齐全，不明之处可致电联系销售负责人年潘总，电话是一三八---五七八五---五六八六。
宁波浙东预应力管桩有限公司的施工方案
预应力管桩有PHC PC PTC 三种，是一种很成熟的施工工艺，在长三角、珠江三角、渤海湾工业厂房、民用建筑应用广泛，工艺简单、施工质量容易控制。沉桩工艺有两种：静压和锤击。目前长三角地区以静压桩为主。就上海地区而言，PHC-500（100）管桩单桩竖向承载力可达2000KN以上，PHC-A500(100)型管桩价格为105元/m，施工费用约为15元/m。 
下面以此技术方案提供给你: 
采用超高强预应力混凝土管桩(PHC桩)，打桩前需做好桩锤、桩架选择，确定管桩龄期，打桩过程中插桩、锤打、接桩、送桩均采取了相应的技术措施。该工程中PHC桩所具有的单桩承载力高、桩身耐锤击性好、穿透力强、造价便宜等特点均得到很好的体现。 
通州市建工大厦主楼东西长36m，南北宽18m，地上20层，地下1层，建筑面积12000m2。采用框架剪力墙结构。建筑物总荷载约200000kN，最大单柱荷载6700kN o基础采用筏板基础，桩采用超高强预应力混凝土管桩(PHC桩)，规格为ф600×110，桩长24m(2根12m校对接)，主楼共打设93根桩，设计单桩承载力3100kN。 
1 PHC桩特点 
(1) 严格按照国标GB13476—92及日本JISA 5337标准生产，其混凝土强度等级不低于C80级。 
(2) 单桩承载力高，设计范围广。在同一建筑物基础中，可使用不同直径的管桩，容易解决布桩问题，可充分发挥每根桩的承载能力。 
(3) 单校可接成任意长度，不受施工机械能力和施工条件局限。 
(4) 成桩质量可靠，沉桩后桩长和桩身质量可用直接手段进行监测。 
(5) 桩身耐锤击和抗裂性好，穿透力强。 
(6) 造价低廉。其单位承载力价格仅为钢桩的1/3-2/3，并节省钢材。 
(7) 施工速度快，文明施工。 
2 打桩准备 
2．1桩锤的选择 
选择桩锤时，必须充分考虑桩的形状、尺寸、重量、入土长度、结构形式以及土质、气象等条件，并掌握各种锤的特性。桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力，包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。如果桩锤的能量不能满足上述要求，则会引起桩头部的局部压曲，难以将桩送到设计标高。鉴于本工程有软、硬两种土层，故选用了蒸汽锤，锤重8t。 
2．2桩架的选择 
桩架的设置、安装和准备工作对打桩效率有很大影响。桩架选用D—308S型履带行走式桩架，其最大特点是移动灵活，使用方便，运行机构为履带，对路面要求比较低o 
2．3 施工组织设计和桩位测设 
根据打桩施工区域内的地质情况和基础几何形状，要合理选择打桩顺序，对周围建筑物采取预防措施。根据桩基施工图进行桩位测设。 
2．4 堆存吊运 
管桩一般需设计两个支点(图1)，其吊点需符合图2所示的位置要求。管桩堆存需要使用软垫(木垫)。管桩起吊运输中应免受振动、冲撞。 
2．5 管桩龄期的确定 
管桩从制造成型到打桩施工的间隔时间宜尽量长些，混凝土强度应达到设计强度等级标准值以上(若在工厂制造，一般按80%的设计强度等级标准值出厂)，故要求现场要堆存一定量的桩，按“先进场桩先打”的原则，满足管桩的强度要求。 
2．6 检查修整 
管桩施工前应再次逐根检查，即检查混凝土桩有无严重质量问题，对管桩两端应清理干净，施焊面上有油漆杂物污染时，应清刷干净。 
3 打桩阶段技术措施 
3．1 插桩 
桩打入过程中修正桩的角度较困难，因此就位时应正确安放。第一节管桩插入地下时，要尽量保持位置方向正确。开始要轻轻打下，认真检查，若有偏差应及时纠正，必要时要拔出重打。校核桩的垂直度可采用垂直角，即用两个方向(互成90°)的经纬仪使导架保持垂直。通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。经纬仪应设置在不受打桩影响处，并经常加以调平，使之保持垂直。 
3．2 锤打 
因地层较软，初打时可能下沉量较大，宜采取低提锤，轻打下，随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高度可渐增。在整个打桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩受到偏心锤打，以免管桩受弯受权。打桩较难下沉时，要检查落锤有无倾斜偏心，特别是要检查桩垫桩帽是否合适。如果不合适，需更换或补充软垫。每根桩宜连续一次打完，不要中断，以免难以继续打下。 
3．3 接桩 
接桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面1—1．2m时，即可进行焊接接桩。接桩时可在下节桩头上安装导向箍(图3)，以便新接桩节的引导就位。上节桩找正方向后，对称点焊4—6点加以固定，然后拆除导向箍。管桩焊接施工应由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行；施焊第一层时，宜适当加大电流，加大熔深。采用手工焊接，第一层用ф3．2或ф4．0的E4320型焊条，第二层以后用ф4．0—ф5．0的E4320型焊条，要保证焊接质量。接桩焊接如图 
4所示。 
3．4 送桩 
为将管桩打到设计标高，需要采用送桩器，送桩器用钢板制作，长4m。设计送桩器的原则是打入阻力不能太大，容易拔出，能将冲击力有效地传到桩上，并能重复使用。 
4 打桩记录和周围建筑物观察 
打桩过程中应详细记录各种作业时间，每打入0．5-1m的锤击数、桩位置的偏斜、最后10击的平均贯人度和最后1m的锤击数等。 
打桩过程中应详细观察周围建筑物沉降或上升情况，在建筑物上设置观察点，利用远处的固定水准点进行对比分析，从而确定沉降或上升情况。经实测，裙楼东侧3m处的建工园招待所没有沉降或上升现象，仅顶板出现一些轻微裂缝。现建工大厦竣工已1年多，招待所使用正常，对结构无不良影响。 
5 PHC管桩与基础底板连接技术 
为有效防止基础上浮并保证基础和桩基的整体协同工作，在筏板基础钢筋绑扎前，采用了如图5所示的作法，从而保证了管桩与基础的连接。土方开挖至设计标高露出管桩后，清理管桩孔内的垃圾及污物，用十一夹板作底模，用12号铁丝悬吊于孔内，钢筋按要求绑扎，用不低于C40的混凝土灌筑，混凝土中微掺UEA膨胀剂(掺量10%)。待基础底板钢筋绑扎时，管桩锚筋与基础底板钢筋要焊牢，基础底板钢筋与管桩桩头也要焊牢。 
6 试压桩 
6．1 试桩要求 
为确定单桩承载力是否满足设计要求，打桩前进行了单桩竖向抗压静载试验。试桩数量为三组，第一组试桩1根，锚桩6根；第二组试桩1根，锚桩4根；第三组试桩1根，锚桩4根。试桩最大预加荷载为：第一组6200kN，第二组5000kN，第三组4000kN。 
6．2 试桩标准 
按《建筑桩基技术规范》(JQJ 94—94)单桩竖向抗压静载荷试验中有关标准，采用慢速维持荷载法进行。 
6．3 试桩装置和加载时间 
竖向静载荷抗压试验采用锚桩横梁反力装置。整个加荷利用电动油泵带动2台5000kN油压千斤顶加荷，用荷重传感器、荷重显示器和0．4级精密油压表显示荷载，电测位移计和机械表两种手段同时测读沉降值，计算机采样、记录、整理和打印数据。为防止仪器受外界干扰，特备有一空调封闭工作间，以保证仪器的正常工作。 
试桩与锚桩沉桩10d后即可加载o 
6．4 试桩结果 
试桩、锚桩均为正式工程桩，第一根试桩要求加荷到6200kN，当加到第7级(4960 kN)时，1h后沉降量突然增大，达到16．67mm/h，且总沉降量已到38．06mm，显然地基已达到破坏，因而终止试验。根据试桩的Q—s曲线和s—1gt曲线显示，极限荷载取4340kN。第二根试桩要求加到5000kN，当加到第9级5000N时，45min后沉降量突然增大，达15．25mm/h，且总沉降量已到36．51mm，显然地基也已达到破坏，因而终止试验。根据试桩的Q—s曲线和s—lgt‘曲线显示，极限荷载取4500kN；第三根试桩要求加到4000kN。稳定后又要求继续上加2级到4800kN，此级稳定后终止加载，极限荷载取4800kN。据此算出试桩结果统计特征值：Qum=4547kN，Sn=0．052，因此单桩竖向极限承载力标准值Quk=Qum=4547kN，满足设计要求。 
7 施工体会 
(1) “重锤低打”能有效降低锤击应力。桩锤对桩头的锤击速度越快，在桩身上产生的应力波强度也越高，即打桩应力与锤击速度成正比，所以为降低锤击应力并保持较好的贯入度，采用了较重的桩锤(桩锤重8t)和较低的速度施打，效果良好。 
(2) 桩头衬垫效应对锤击应力也有直接影响。为延长锤击作用时间、降低锤击速度，并借以降低锤击应力，选用软厚适宜的木桩垫，收到良好效果。 
(3) 选择合理的打桩施工顺序，能减小桩的侧向位移，对周围建筑物不会有大的影响。 
桩基侧向位移是软弱地基施工中经常见到的一种现象，根据不同情况进行综合分析，制订出合理的打桩施工方案，并采取相应措施，可以把打桩危害降低到最低限度。基础形状规则的打桩施工顺序应先里后外，由中心逐渐往外侧对称施工。本工程基础形状规则，施工时遵循“对称施工”的原则，确保了基础内挤压应力的平衡。 
打桩施工时，先打主楼桩——深桩(24m长)，后打裙楼桩——浅桩(9m长)；先打跨中桩，后打边区桩；先打近桩，后打远桩；先打毗邻建筑物的桩，后打远离建筑物的桩。通过采取以上措施，有效地降低了桩基的侧向位移。 
(4) 防震沟的设置有效地降低了对临近建筑物的影响，裙楼东侧建工园招待所基础为条形钢筋混凝土基础，深1m，基础底板边离大厦地下室外墙仅2.5m，桩基施工前开挖了一条宽0．8m、深2m的防震沟，沟中满填黄砂，经观察和检测，在整个施工过程中，对招待所结构无不良影响。 
(5) PHC桩采用C80混凝土，强度高；钢筋采用预应力螺旋筋，抗裂性好，因此成桩质量可靠，不易损坏，实际施工中，仅2根桩破裂，补救措施也方便快捷。 
(6) 采用PHC桩，可做到现场清洁，文明施工。
市场需求
大的背景管桩行业需求预测分析
按[1]各省政府与国家保障性安居工程协调小组签订的工程建设目标责任书，2011年全国开建的保障房总量为1000万套，投资金额将高达1.4万亿元。此外，据温家宝总理于2011年2月27日透露的信息，往后五年，保障房建设将达到[2]3600万套，住房的覆盖率可以达到20%。同时，根据中国社会科学院预测，“十二五（2011年-2015年）”期间，中国房地产行业投资额将超过30万亿元。
中国交通运输部在2011年5月26日正式发布了《交通运输“十二五（2011年-2015年）”发展规划》，提出未来五年交通运输发展规划总体目标。未来五年，中国国家高速公路网将基本建成，高速公路总里程达到10.8万公里，届时将覆盖90%以上的20万以上城镇人口城市。 根据未来五年交通运输发展规划的总体目标：到2015年，便捷、安全、经济、高效的综合运输体系初步形成，基本适应国民经济和社会发展的需要。
到2015年，基本设施网络更趋完善，结构更加合理，交通运输供给能力明显增强。运输装备进一步改善，运输组织不断优化，运输效率和服务水平明显提升。
公路交通方面，全面完善公路网规划，推进国家公路网规划建设，形成层次清晰、功能完善、权责分明的干线公路网络系统。重点建设国家高速公路，实施国省道改造，继续推进农村公路建设。公路网规模进一步扩大，技术质量明显提升。公路总里程达到450万公里，国省道总体技术状况达到良等水平，农村公路总里程达到390万公里。
公路总里程达到450万公里，国家高速公路网要基本建成，国家高速公路总里程要达到10.8万公里，覆盖90%上的20万以上城镇人口城市。
预测预计2012年PHC管桩的需求量将达到3.8亿米；到2016年，PHC管桩的需求量将达到5.98亿米左右的规模。按照2011年全国产能利用率计算，到2016年全国PHC管桩产能需达到8.1亿米左右才能满足产量增长的需求。按PHC管桩每条生产线150万米/年计算，能容纳231条新的生产线