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一种新型的桩基材料—预应力离心混凝土空心方桩
龙中成
[摘 要] 本文全面介绍了预应力离心混凝土空心方桩的分类、生产工艺、特点及施工中应
注意的问题。
[关键词] 桩基材料 预应力 空心方桩
1、概述
预应力离心混凝土空心方桩采用外方内圆结构，集实心方桩和管桩技术优势为一体，具有桩身质量稳定可靠、单桩承载力高、运输吊装轻便等优点，目前已在沿海城市等软土地区应用比较广泛，自2007年空心方桩作为建设部全国重点推广应用的科技成果以来，在我国的上海、江苏、浙江等地的工业与民用建筑中得到广泛的应用，取得了明显的经济效益和社会效益。武汉地区近年来开始引入预应力离心混凝土空心方桩，如由武汉市建筑设计院设计的武汉东湖华侨城项目就采用了预应力离心混凝土空心方桩，所用桩段均从上海用船运入工地。
2、预应力离心混凝土空心方桩的分类与规格
（1）空心方桩按混凝土强度等级分为：预应力离心混凝土空心方桩、预应力离心高强混凝土空心方桩等两种类型，其代号分别为KFZ和HKFZ。
（2）KFZ和HKFZ根据抗弯性能不同分为：A、AB、B、C型四种。 （3）空心方桩目前生产和使用的主要规格有：250mm×250mm、300mm×300mm、350mm×350mm、400mm×400mm、450mm×450mm、500mm×500mm 、550mm×550mm，随着空心方桩的推广应用，以下规格600mm×
600mm 、650mm×650mm、700mm×700mm、750mm×750mm、800mm×800mm、900mm×900mm、950mm×950mm、1000mm×1000mm等也将在水利、港口、码头、桥梁等大型工程中应用。
3、预应力离心混凝土空心方桩的生产工艺
主 筋 冷拔钢丝 桩套箍、桩端板 水泥、砂石、外加剂、水 配 料 混凝土搅拌 镦 头 钢筋笼滚焊 钢筋笼入模 混凝土喂料 合 模 清模，涂隔离剂 施加预应力 离心成型 蒸汽养护 成品堆场 压蒸养护 拆 模 预应力放张 定长切断 焊 接
4、预应力离心混凝土空心方桩的特点
（1）同截面混凝土下方桩外表面积大比圆桩大，且成方型或多边角型的外
形，在土层中桩体周边土与土的休止角比圆型的摩阻系数要大得多，这就意味着空心方桩比管桩在同等地质条件下能获得更大的承载力，可为工程节省造价。
（2）考虑混凝土截面相同、钢筋用量相同时，空心方桩与管桩的桩身竖向承载力相同，方桩比管桩的抗裂弯矩高22%，综合比较方桩和管桩的力学性
能，可以得出：两者的竖向承载力相同时，方桩的抗弯性能等都优于管桩，更适合用于液化土层。
（3）工期短，能够大大提升生产效率
实心方桩成桩后需要养护28天以上方可使用，而空心方桩采用先进的养护方法，采用压蒸方式养护产品只需1天，普通蒸汽养护产品7天即可使用，大大提升了产品的生产效率。
（4）空心方桩接桩便捷，施工便利
实心方桩由于自身的接头方式繁琐，接桩时间比较长，且接头质量差。而空心方桩接头方式简单，接头质量保证率高。实心方桩抗裂性能差，施工起吊繁琐困难。空心方桩抗裂性能好，施工起吊简单便利，施工速度快。
（5）易于堆放和运输，大大减少安全隐患
管桩由于圆形外表易滚动，不易于堆放和运输，也往往容易引起安全事故。空心方桩则克服了该问题，其方形外表使得空心方桩更容易堆放和运输，大大减少安全事故的发生率。 （6）挤土效应更低
在满足相同技术性能情况下空心方桩桩径小，或者桩径相当但用桩数量少，减少了挤土量，在城市建筑密度较高等对挤土要求较高的情况下，空心方桩较其他预制桩型挤土少，减少了施工对周边建筑地基的影响。
五、预应力离心混凝土空心方桩施工应注意的问题
（1）预应力离心混凝土空心方桩沉桩可采用锤击和静压等沉桩方式，采用锤击时，应结合各地区的经验及不同的工程地质条件、桩的截面尺寸，合理的选择锤重和落距，特别注意在施工过程中出现的锤击拉应力和压应力。桩端进
入较坚硬、硬塑的粘性土，中密以上的粉土、砂土、碎石类土及风化岩等持力层时，压桩力可为主要控制指标，桩端标高在设计单位同意后作为辅助指标。 （2）采用静压法时，可根据具体的工程地质情况合理选择配重，压桩设备应有加载反力读数系统，仪表仪器应在校验合格期内使用，配重一般不宜小于基础单桩极限承载力的1.2倍，以防配重不足而发生抬架的现象，还要注意配重（包括桩架本身重量）不得超过空心方桩本身的承载力值，以防桩身破坏。