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预应力管桩是采用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。管桩沉桩方法有多种,在我国国内施工过的方法有:锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻孔法及中掘法等,而以静压法用得最多。由于柴油锤打桩时震动剧烈、噪音大,为适应市区施工需要,近几年来我国各地开发了大吨位的静力压桩机施压预应力管桩的工艺。
CFG桩严格来说不属于桩基础的一种,而是属于地基处理的工艺。CFG是英文Cement Fly-ash Gravel的缩写,意为水泥粉煤灰碎石桩,由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和,用各种成桩机械制成的可变强度桩。通过调整水泥掺量及配比,其强度等级在C5-C25之间变化,是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。CFG桩和桩间土一起,通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作,故可根据复合地基性状和计算进行工程设计。CFG桩一般不用计算配筋,并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料,进一步降低了工程造价。根据现场条件可选用下列施工工艺:长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩、振动沉管灌注成桩。
灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。
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、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。
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