机械连接竹节桩技术性能概述

束 文 杨晓宇

(扬州大学建筑科学与工程学院，江苏 扬州 225000)



机械连接竹节桩技术性能概述

束 文 杨晓宇

(扬州大学建筑科学与工程学院，江苏 扬州 225000)

介绍了机械连接竹节桩的技术特性，以观城碧桂园项目为例，从工程造价和优势来源两方面，分析了该竹节桩的优越性，指出机械连接竹节桩增强了桩身的摩擦性能，扩大了桩体的有效截面积，进一步提高了桩的承载能力，节省了成本。

竹节桩，预应力管桩，工程造价，承载力

机械连接先张法预应力混凝土竹节桩(图集号：G019—2012)，是一种在传统预应力管桩基础上进行二次技术改进的预应力混凝土异形桩。该桩在侧壁设置了横向或纵向肋；接桩方式摒弃了传统的端板焊接形式，采用的是卡扣式机械快速连接接头，简称机械连接竹节桩。产品适用于工业与民用建筑、构筑物、交通系统路基加固等工程的低承台基础工程。

1 机械连接竹节桩的技术特性

1)机械连接竹节桩的外形为凹凸带纵横向肋状，提高了桩与土之间的侧摩阻力，每节凹凸外形的底部增加了端部面积，按照每层土质计算凸出部分面积取端阻力的30%计算，与光圆和方外形桩相比，竖向承载力一般可提高15%～20%，竖向抗拔承载力一般可提高20%～30%(具体参数以试桩数据为准)，见图1～图3。

2)上、下节桩采用卡扣式连接和专用密封材料(环氧树脂)进行防腐密封，使上下节桩成为一个连续、完整的整体，有效避免了传统端板铁件外露及地下孔内外污水对铁件产生的氧化腐蚀，同时避免了电焊高温焊接对桩身内预应力钢棒墩头造成破坏。大大降低了施工时间、施工费用(电焊工、电焊条、电)及施工现场质量的不可控性，见图4，图5。

3)在相同的腐蚀环境、时间下：传统预应力管桩端板锈蚀引起的锈胀裂缝，会导致管桩的抗拉开裂荷载有明显降低，预应力管桩的破坏形态也将由桩身拉断破坏转变为桩端端板连接接缝破坏(预应力圆桩、方桩皆为端板焊接)；而机械连接竹节桩由于采用桩身内部卡扣式机械连接及环氧树脂进行防腐密封的构造，使其端部连接部件能够有效的抵御外界腐蚀环境的侵蚀作用，机

械连接竹节桩的破坏形态为桩身拉断，见图6，图7。

4)机械连接竹节桩与承台连接，采用的方式是将锚固钢筋墩粗滚丝直接旋入桩端大螺母内，使其与桩身内部预应力钢筋直线导力，避免传统焊接的错位受力，满足GB 50007—2011建筑地基基础设计规范中的规范要求，进一步确保了工程质量与连接性能，见图8，图9。

2 现场实例对比分析

观城碧桂园项目优化对比。

2.1 工程造价对比

由于该项目设计图纸无具体桩数、桩长、承载数据提供，无法重新在桩数上进行优化，本项目仅从地勘概况及图纸中使用的桩型单价上进行1∶1替换，毛估对比。

原设计：多层、裙房采用 PC500 mm/PS400 mm，桩长35 m约为2 600根，总长约为91 000 m，每米单价150元(含打桩费用)，高层采用PC600 mm/PS450 mm，桩长53 m约为1 300根，总长约为70 000 m，每米单价200元(含打桩费用)，合计总造价约为27 650 000元。

现采用机械连接竹节桩1∶1替换：多层、裙房采用 T-PC500 mm，桩长35 m约2 600根，总长约为91 000 m，每米单价140元(含打桩费用)，高层采用T-PC600 mm，桩长53 m约为1 300根，总长约为70 000 m，每米单价为185元(含打桩费用)，合计总造价约为25 690 000元。

由于该项目设计图纸未能提供相应的承载力参数，此方案在不考虑任何承载力提高的前提下，仅1∶1替换即可节省造价2 000 000元，以以往施工工程经验,沿海地区抗压承载力(摩阻力)一般提高量在15%～20%左右，桩数的减少优势更为明显。

2.2 优势来源

机械连接竹节桩采用的是机械卡扣式连接方式，去除了法兰盘的生产成本，从而出厂价格可直接下浮10%左右，机械连接竹节桩可在传统管桩的单价基础上下浮10%。

成本分析：由于机械连接竹节桩采用的是卡扣式连接，无需焊接，从而省去了耗材大件——端板。以一根10 m长的传统管桩为例：端板(传统管桩构件)单价约150元/件，需要两件为300元，分担到每米的单价为30元(这也是5 m～10 m桩长单价要比10 m～15 m桩长单价贵的主要原因)；连接件(竹节桩构件) 单价约为60元/套，需要两件为120元，分担到每米的单价为12元，仅端板与连接件在成本上则省去18元/m，尚不包括套箍，让利10元予业主以获得占有率，依然比传统管桩多8元/m的利润。根据桩基础施工规范，预制桩焊接后自然冷却时间应不少于8 min～10 min，原因在于管桩焊接的长时高温易将端板与预应力

钢筋墩头处熔脱，导致连接脱位失效，而过宽的套箍则是主要在于起到散热的作用，见图10。

GB 50007—2011地基基础设计规范P293焊接管桩宜采用单节，多节抗拔需通长灌芯。

3 结语

竹节桩作为一种新型的预应力混凝土离心桩，改进了传统混凝土预制管桩，侧壁设置横向和纵向肋，增强了桩身摩擦性能，扩大了桩体的有效截面积，进一步提高了桩的承载能力，节省了成本。新型的机械连接方式使得桩的连接方便快捷，安全可靠，加快了施工进度；同时密封材料的使用，起到了很好的防腐蚀作用，提高了桩端接头的耐久性。

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Overview on mechanical connecting bamboo pile technology performance

Shu Wen Yang Xiaoyu

(CollegeofBuildingScience&Engineering,YangzhouUniversity,Yangzhou225000,China)

Taking Guancheng Biguiyuan project as an example, the paper introduces the technological performance of mechanical connecting bamboo pile, analyzes advantages of bamboo pile from two aspects of engineering cost and merits origins, and finally points out that: mechanical connecting bamboo pile strengthens pile friction performance, expands effective pile section area, further improves pile bearing capacity and saves cost as well.

bamboo pile, prestressed pipe pile, engineering cost, bearing capacity

1009-6825(2016)22-0061-02

2016-05-27

束 文(1990- )，男，在读硕士； 杨晓宇(1990- )，男，在读硕士

TU473.13

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