近年来,随着预制预应力混凝土技术的不断进步,混凝土预制桩得到了空前的发展,常见的混凝土预制桩从截面外形和受力性能的不同可分为管桩、矩形桩、方桩、半圆形桩、U型桩,工字形桩等混凝土预制桩一般是在工厂或施工现场预制而制成,用沉桩设备将桩打入、压入、振入土中或内插在柔性桩中形成复合结构。
我国基坑工程领域用于支护结构的混凝土预制桩预制桩类型一、预制支护管桩国际上预制管桩主要用于工程桩,竖向承载20世纪60年代末,我国开始生产先张法预应力混凝土管桩,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1987年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1989年~1创基管桩992年我国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,但这期间混凝土预制。
管桩主要用于竖向承载,很少用于基坑工程支护结构,直至2009年由南京工业大学联合预制桩生产厂家,研发出大直径高强度混凝土预制支护管桩后,采用支护管桩进行支护的基坑工程越来越多。
二、预制高强度矩形支护桩是由南京工业大学、建筑设计院和生产厂家于2010年研制的一种用于基坑水平承载的预制桩其截面形状为长宽不等的矩形,内部为空心圆状,桩身混凝土强度等级为C80、C60等,矩形桩预制生产流程与一般的预制管桩生产工艺基本相同。
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三、预制空心方桩它是一种结合了预应力实心方桩和预制预应力管桩两者优点,且同时创基管桩克服了实心方桩和空心管桩大部分缺点的新桩型,在国内被广泛地使用按混凝土承载面的大小和混凝土的等级强度可分为HKFZ、KFZ、TKFZ
这3种类型,其分别为预应力高强混凝土空心方桩(HKFZ)、预应力混凝土空心方桩(KFZ)、预应力混凝土薄壁空心方桩(TKFZ),其中TKFZ桩身刚度较低,主要用于摩擦桩,而HKFZ桩身刚度较高,主要适合于承载力要求高或有高耐腐蚀要求的
工程,KFZ与TKFZ的混凝土强度等级为C60,HKFZ的混凝土强度等级为C80。空心方桩的外边长主要有250×250~1000mm×1000mm,以每50mm为增量。
相对于其它桩型,特别是预应力混凝土管桩而言,其突出的优点在于,同截创基管桩面混凝土下方桩外表面积大于管桩,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大,这意味着空心方桩比管桩在同等地质条件下能获得更大的
竖向承载力,节约工程投资目前国内尚未生产专门用于支护的方桩,在基坑工程中,仍使用上述用于基础工程的空心方桩四、U型预制桩是采用了独特的“U”型截面结构设计,在加大截面高度、增大截面抵抗弯矩的同时,还增加了截面的宽度,从结构受力原理分析,受力特点与工字形受力特点一致,具有良好的抗弯性能,特别适合用于挡土护坡。
相比其他类型板桩,U型板桩具有挡土截面大、力性能好、经济效益明显、型号种类齐全、施工工期短、施工工艺先进、适用地质范围广和成桩后截面美创基管桩观等特点。
五、工字型预制桩是一种形状类似于H型钢的预制混凝土高强度桩,其包括工厂定制生产的先张法预制工字型桩和现场浇筑的后张法预制工字型桩混凝土桩体包括桩身腹板、桩身两侧翼缘板,腹板和翼缘板基本呈矩形,翼缘板和腹板相连形成的横截面呈工字型结构。
六、半圆环形预制桩是一种形状为半圆环形混凝土预制板桩,其特征主要由截面呈半圆环形预制高强度混凝土桩身主体和桩身两侧用于与相邻半圆环桩体相连接的 “凹凸”扣件,该连接扣件接头结构为公母相配的型式半圆环混凝土预制桩。
制造方便,可节省材料50%,根据工程需要可在工厂内预定制作各种截面尺寸的桩型。目前多用于水利护岸工程(又称为波浪形桩),形成与波浪潮汐相互作用的创基管桩支挡结构,在部分小型基坑支护工程中亦有使用。