空心方樁

先張法預應力方樁是採用先張法預應力工藝和離心成型法製成的一種空心筒體細長混凝土預製構件，主要由正方形樁身、端頭板和鋼套箍等組成。

基本介紹

• 中文名：空心方樁
• 外文名：Hollow square pile

發展

空心方樁的使用，因其諸多優點，必將為市場所接受，並得到推廣使用。日本，作為管樁的發明者，從20世紀60年代起大量推廣使用，近年來，其管樁的使用逐年減小，2004年全國使用管樁不到500萬米；而從2000年開發出新型方樁以來使用量已經占所有樁型的40%，可見空心方樁的優勢。美國也類似日本，2003年預應力空心方樁的使用達到了9000萬米，占總用樁量的35%。

分類

按等級和壁厚

方樁按混凝土強度等級和壁厚分為預應力混凝土、預應力高強混凝土方樁代號為PC，預應力高強混凝土方樁代號為PHS. PS樁的混凝土強度不得低於C60砼，PHC樁的混凝土強度等級不得低於C80。PCS樁和PTC樁一般採用常壓蒸汽養護，一般要經過28天才能施打。而PHS樁，脫模後要進入高壓釜蒸養，經10個大氣壓、180度左右的蒸壓養護，混凝土強度等級達C80從成型到使用的最短時間只需三、四天。

按外徑

管樁按外徑分為250毫米、300毫米、350毫米、400毫米、450毫米、500毫米、等規格，實際生產的管徑以300毫米、400毫米、500毫米為主

按鋼材材料

預應力混凝土用鋼棒 （pc 鋼棒）
預應力混凝土用鋼棒，執行標準為YB/T111-1997，產品代號為SBPDL 1275/1420，主要規格有Ф7.1mm，ф9.0mm，ф10.7mm，ф12.6mm。包裝為盤卷。主要特點：屈服強度高達1275MPa，拉伸強度高達 1422 MPa，延伸率良好（d8’5%）；表面有周期性變化的刻痕（3～6頭螺旋凹線），與混凝土有良好的握裹力，具有與7股鋼絞線一樣的粘結性能；由於採用的是低碳鋼，具有良好的點焊性能。使用PC鋼棒編籠，可以很方便地採用自動混焊工藝生產混凝土管樁。有良好的鐓鍛性能，套用於現場施工時，可以端部鐓頭和滾絲；當作為鋼筋整體預張拉時，錨固極為方便。PC鋼棒成品捲起是在彈性範圍內，故成品松卷後會自動伸直，而無需再矯直。該產品經過各種嚴格的理化檢驗，是螺紋鋼和建築線材的替代產品。

性能比較

1、各類樁型的性能比較

現有市場上用得比較多的是沉管灌注樁、混凝土預製樁、鑽孔灌注樁、預應力混凝土管樁等，在以上集中樁型中預應力混凝土管樁因工廠預製、混凝土強度高、施工便捷、周期較快等優點而得到大量的使用，而沉管灌注樁等因其需要現場製作，質量難以保證，環境污染嚴重，不適合用於有較厚軟土層地質，易發生頸縮現象，施工周期很長，所以其已逐漸為市場所淘汰，如廣東省建委就明確規定不得使用沉管灌注樁，浙江省建設廳也已下文限制沉管灌注樁的使用。鑽孔灌注樁因高的承載力和能適應複雜地質而有較強的生命力，但是這種樁型在施工時需要處理外抽的泥漿，環境污染相當嚴重，國內外的城市建設中已經較少採用，而且其製作成本相當高，故一般工業民用建築上相對用得較少。預製混凝土方樁的優缺點已述，不再重複，但有一點值得一提，就是它的施工破損率很低，這也是我們開發生產預應力空心方樁的出發點之一；同時，因其是實心的，自重較大，在施工時有時常出現樁身的裂紋，使樁的耐久性不良；而通過結合離心與預應力技術，加上內部空心，新開發的空心方樁就完全克服了這一弊端。市場上，工業、民用建築用得相對較多的是預應力混凝土管樁，它克服了以往所用樁型的缺點而具有自身特點，但缺點也很明顯：外表光滑呈圓形，特別是在作為摩檫樁使用時，與土的摩檫力小，許多工程上不得不使用外徑大的管樁或乾脆使用實心方樁，加大了工程造價；薄壁管樁的抗彎性能較差，尤其是樁身的抗剪力、抗拉性能差，給建築的基礎埋下了隱患，所以在最近的國家預應力混凝土管樁調研會上已明確傳出信息，要對管樁的抗剪、抗拉性能做出規定並在重點工程中慎用管樁，會議上各專家對外表為方型或多邊形的樁型進行了論證與展望，希望我國能想西方已開發國家靠攏，開發出外表為多邊形或變徑型的基樁材料，預應力混凝土空心方樁正是出於此目的而開發的。

2、空心方樁與管樁性能比較

空心方樁相對於其它樁型，特別是預應力混凝土管樁而言，其突出的優點在：

①外表面積大且成方型或多邊角型，在土層中樁體與土的休止角比圓型的外表大得多，這就意味著空心方樁比管樁在同等地質條件下能獲得更大的承載力，為工程省下大量的基礎資金；

②通過對比情況來看，350的空心方樁的樁本身承載力要相當於500外徑的厚壁管樁，每KN承載力造價要低於預應力混凝土管樁，這意味著設計人員在同樣的設計承載力下可優選方樁，而350的空心方樁市場售價比500外徑的厚壁管樁要少，可省下一大筆材料費；

③方樁的理論計算抗剪力是同等管樁的2-3倍，據日本建設省的實際測試，是管樁的4.5倍，這說明空心方樁的抗震性能非常優越，很值得在多震的區域及高層建築、大面積地下室的建築物基礎中推廣使用；

④空心方樁繼承並發揚了原有混凝土方樁施工破損率低的特點，高強混凝土配上方形的頭部，比管樁有更好的耐衝擊性能，和小得多的樁頭破損率；方形比圓形有更大的焊接周長，充分保證每節樁之間的有效焊接強度，大大減小了方樁在施工中出現接頭脫焊或位移現象，使成樁質量更優；

⑤方樁的外形更容易開發出非焊接的快速連線頭，能真正做到全天候施工，施工更快捷，可避免在高地下水位中出現焊接樁頭開裂現象。