预制桩的类型、特点与适用条件

1.普通钢筋混凝土预制桩

普通钢筋混凝土桩简称R.C.桩，属传统桩型，其截面多为方形（250mm× 250mm~ 500 mm× 500mm)。

R.C.桩宜在工厂预制，高温蒸汽养护。蒸汽养护可大大加速强度增长，但动强度的增长速度较慢，因此，蒸汽养护后达到了设计强度的R.C.桩，一般仍需放置一个月左右碳化后再使用。

2.预应力钢筋混凝土桩

预应力钢筋混凝土桩简称P.C.桩。对桩身主筋施加预拉应力，混凝土受预压应力，从而提高了起吊时桩身的抗弯能力和冲击沉桩时的抗拉能力，改善了抗裂性能，并可节约钢材。

P.C.桩的制作方法有离心法和捣注法两种。离心法一般制成环形截面，捣注法多为实心方形截面，也可采取抽芯办法制成外方带内圆孔的截面。为了减小沉桩时的排土量和提高沉桩贯入能力，往往将空心预应力管桩桩端制成敞口式。

预应力管桩在我国多数采用室内离心成形、高压蒸汽养护法生产，其标号可达C60以上。规格有 400、500两种，管壁分别为90mm、100mm，每节标准长度有8m、10m（丰台桥梁厂），也可按需确定节长。表1.3.1和表1.3.2列出几种规格预应力管桩的材料用量与桩身承载力。

3.锥形钢筋混凝土桩

锥形桩在沉桩过程中具有比等截面桩更多的对土的挤密效应，并可利用其锥面增大而形成的桩的侧面摩阻力，从而提高承载力。在桩身体积相同的条件下，其承载力可比等截面桩提高1~2倍，沉降量也有所降低。这种桩一般长度较小（L≤4m），多用于非饱和填土等软弱土层不太厚、对承载力要求不太高的情况。苏联于20世纪70年代对锥形桩进行过系统研究，我国也在少数工程中试用。表1.3.3所列为在我国保定地区进行的锥形桩与方形桩对比试验结果。

4. 螺旋形钢筋混凝土桩

螺旋形R.C.桩系通过施加扭矩旋转置入土中，因而可避免冲击沉桩产生的噪声和振动污染。R.C.桩的螺旋叶片可提高桩侧阻力和桩端阻力。

当硬持力层较浅且上部土层很软时，可只在桩端部分设螺旋叶片。带螺旋叶片的桩端可用铸铁制成，用销子将其与钢筋混凝土桩管连接，或将铸铁叶片装在预制混凝土圆柱上（见图1.1.1)。

当持力层很深、桩的承载力主要靠发挥桩身摩阻力时，可将混凝土桩身做成全螺旋式。图1.3.1所示为日本研制的钢纤维混凝土制成的全螺旋预制桩。在混制桩身混凝土时，每立方米混凝土中材料的含量分别为∶水153kg，水泥480kg（水灰比为32%），砂603kg，石子1 056 kg，高强外加剂72 kg，高性能减水剂8.016 kg，钢纤维62.4 kg。混凝土28d后的抗压强度为100MPa。

5.结节形钢筋混凝土预制桩

为防止地震时地基土的液化，可采用结节桩。在打结节桩时，桩周堆放一定量的砾石，桩沉入时桩身的结节将砾石带入土中（见图1.3.2），在桩周形成一个一定厚度的砾石圈。桩周的砾石既起排水作用，又可加速打桩引起的超孔隙水压力的消散，使桩的承载力能较快地达到稳定值，同时又能释放地震引起的超孔隙水压力，从而防止土的液化。试验还表明，结节形桩的承载力比普通桩高出30%～40%。日本在采用这种桩型方面有较多的经验。按日本Takenchi工程公司的经验，最大结节直径为500mm，桩身直径为400mm，桩最大入土深度为12m。

6.钻孔预制桩

为降低打桩引起的震动、噪声污染，避免打桩产生的挤土效应对周围建筑物的危害，或为解决打桩时硬层难以贯穿的难题，可采用钻孔植桩。钻孔植桩的工艺过程是先以适当的成孔机钻孔，然后将预制混凝土桩插入孔内。钻孔直径一般比预制桩直径大4~10cm，桩与孔壁间隙充填水泥浆。当地下水位低、采用干作业法时，将水泥浆先灌入孔中一定高度，将桩植入，水泥浆随即挤入桩壁间隙（见图1.3.3（a）、（b）、（c））。当地下水位高采用泥浆护壁时，则先以密度大于泥浆的水泥（砂）浆用导管灌入孔底将泥浆托起，然后植入预制桩，上部泥浆随之被挤出孔外（见图1.3.3（d）、（e）、（f））。