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摘要：一般来说，空心预制桩既具有预制桩的特性，又具有预应力管桩的特性。简要介绍了空心方桩形桩的技术特点，分析了空心桩侧和桩端的强度特性，通过室内试验和大量工程实例研究了单个桩的承载力和变形特性，以及 单根空心方桩桩运行性能良好，可有效提高桩的侧向强度，减少沉降，比单根预应力管桩高出20 ~ 40%。
关键词：预制空心方桩桩；承载性状；特征；工程应用；分析；
前言
预应力混凝土空心桩是一种新型预应力混凝土桩，采用预应力混凝土空心桩的生产技术，结合了预应力混凝土桩的某些特点。作为一种新型桩，它不仅具有高混凝土强度、材料经济性和施工便利性的优点，而且具有良好的抗剪强度和较大的接触面积的优点。这种情况同样适用于被胁迫的人。预应力桩的工作特性和载荷机制因地质构造、地质构造、地下水条件和施工环境而异。
一、预应力混凝土空心方桩桩的优势
1.方桩的形状。
众所周知，圆形截面的周长最短，面积相同。因此，方桩形桩的摩擦面积比圆形桩大，且混凝土量相同，这意味着它们可能产生更大的摩擦。与此同时，桩的中心土与周边土的截止角比圆形桩大得多，这意味着方桩形桩可以获得相同数量截面混凝土的较大摩擦。因此，通常情况下，对于摩擦销或摩擦端销，可以使用300mm长的空心方桩脚代替400mm直径的方桩脚，而使用400mm长的空心方桩脚代替500 mm直径的方桩脚。
2.方桩脚的构造。
方桩采用空心方桩脚，具有较低的平整度效果。开口空心桩可以产生沉降效应，减少压实土壤量。减少施工密度高的城市周边建筑物地基的沉降影响。空心桩混凝土强度较高，角混凝土厚度较大，抗冲击能力较好，使得空心桩在施工过程中受到的破坏较小。方桩形熔接周长大于圆形熔接周长，以确保熔接接合的强度。空心方桩柱造型规则不适用于轧辊事故。因此，可以堆叠多个楼层，这有助于提高堆叠和运输的安全性。
3.适用范围
预应力混凝土空心桩是使用预离心法形成的，适用于抗震能力小于或等于8度的一般工业和民用结构中的桩。地震强度为7度和8度时，桩帽的位置必须位于一个弯头内在承受水平载荷或用于抗拉强度时，应分别计算这些载荷，同时考虑到地质条件和工程应力条件等因素。在选择这种类型的桩进行地基处理时，应注意桩的振动和沉降对环境的不利影响，并在必要时采取适当有效的措施，例如释放应力孔和防挤压沟渠。
二、空心方桩桩的截面技术参数特性
1.截面强度试验简述
常用的空心桩截面为350、400、450、500、550、600，开口分别为φ260、φ 300、9360和φ 380、420、480。随机选择2个全长12米、截面尺寸450×450、孔径φ360、间距50%的空心方桩桩作为抗弯性能试验，在桩截面的四个角处设置1号和2号、16条纵筋，共4条，如图1所示。
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鉴于对于空心桩没有试验规范，根据预应力混凝土桩试验程序进行试验（gb 13476—1999）。现场制造的混凝土配制板同时加载1#和2#并将比较器放置在两个1#支撑点和桩长中心线上，以观察柔性变化。试验加载装置如图1所示，试验结果见表。如图所示，弯矩大于弯曲强度的设计值，因此空心方桩形桩在使用时没有裂缝。
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2.桩截面优化特性
当桩沉入土中时，其工作能力由桩的力控制。当桩截面的轴向压力接近桩的承载能力时，桩的材料量最小。第450×450节，φ360开口，C40混凝土空心方桩桩构件轴向压力极限，1964kN构件设计值，可在桩工程单桩承载力设计值≤1950 kn时使用，单桩承载力设计值因此，截面桩等于2~3管φ377和φ427，截面450×450，开口φ270的C50空心混凝土桩构件轴向压力限值为4765kN，可用于普通高层建筑中的大容量桩。
三、空心方桩桩单桩承载性状
1.空心方桩桩侧阻力的性状
空心方桩桩采用振动法实施，混凝土粒度不能完全密封。桩表面有无数的微孔，可加强桩与土的亲和性，加快桩周围地形的固定速度，大大提高桩周边地形的有效内部凝聚力和内部摩擦角，并提高桩的侧向强度。预应力管桩采用高压离心法制造，表面光滑。桩土的亲和力不如空心方桩桩，因此桩的侧向阻力小于空心方桩桩。在相同条件下，预应力管桩和空心管桩应使用桩侧的瓷砖进行对比试验。说明预应力管桩和空心管桩横向强度分布。
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2.空心方桩桩桩端阻力的性状
空心方桩桩一般来说是平底桩，因此在施工过程中首先有一个沉陷效应，防止地面进入圆孔。局部表面有坚硬的地壳层时，堵塞效果明显，堵塞长度短，进入圆孔的土壤很少约2米。除去硬壳层后，堵塞时间更长，可达脚长度的三分之二。当桩端进入电阻层时，桩端的楼板会随着桩帽压力增大而收缩，且桩端进入电阻层。销毁模型更有可能从穿透销毁转变为部分切割销毁和完全切割销毁，而且当放置相同的桩端时，桩端的强度也会增加。静态载荷试验表明，在相同的地质条件和工作量下，空心方桩桩的沉降量低于锥形封闭桩。
3.预应力混凝土空心方桩桩在具体施工中的注意事项
（1）当桩混凝土强度达到理论强度的100%时，静压法实施的桩在保存蒸汽后应在室温下停止6小时以上，钻孔桩应在室温下保持7天以上。在打桩情况下，桩体应垂直，垂直偏差不得超过0.5%，且不得受打桩机影响，应为90。在此方桩向建立一个经纬仪进行校准。出现偏差时，不要强制纠偏偏差以防止桩体开裂；桩连接通常用钢板焊接，桩段只能连接到距地面约1米的地方桩。在收集桩之前，请确保将圆与顶部和底部桩的右角对齐。同时要清理桩顶，加定位板接下来，将顶部脚捕捉到底部端板，然后使用定位板连接右上方桩和下方桩脚。如果接头中存在裂纹，则所有楔体钣金零件必须牢固焊接。接头处的边焊缝必须对称于三个层。焊接时，应减少焊接变形，焊接应连续、完整；焊接后，去除焊接渣，控制焊接饱和。焊接完成后，仅当接头与周围环境之间的温差小于100℃时，才能浇铸桩。静压桩一般要等6分钟，锤子要等8分钟，不允许喷水快速冷却。
（2）桩帽和桩料必须与桩的形状相符，并具有足够的强度、刚度和抗冲击性。必须钻好轴承壳和轴承装置的下端，以便连接底座的内腔和外部世界，防止气锤或水锤损坏底座的头部。每根桩应连续流至末端，桩应连续收集和发送，以尽量缩短中间桩的停机时间；出现异常穿透、倾斜、位移、堆栈损坏或堆栈顶部损坏。在桩加固的情况下，在确定原因和进行必要的处理之前，必须停止桩加固；一般情况下，空心桩不应切割。在特殊情况下，当需要切割桩时，应机械地固定在无需切割的桩体末端，然后使用切割机沿顶部边缘切割。圆圈可以在空气中切断，不得用手动锤压或拉动脚。空心方桩桩工程开挖时应注意以下几点：严禁施工时开挖；挖掘饱和土和粉土的工作应在挖掘工作完成后15天内进行；开挖应均匀分层，桩周围土壤高度差不得大于1米。挖掘的数量不得堆在地基周围，必须及时装运；机械开挖时，请注意不要接触桩体。将桩帽抬高到0.4米以上后，建议采用人工挖孔法清除残馀物，以保证桩体质量。
结束语：
综上，单根空心方桩桩在饱和软土地区运行性能良好，能有效提高桩的侧向强度，减少沉降，空心桩比预应力管桩具有更好的土壤亲和性，从而提高桩的运行性能。单桩实测承载力通常比估算承载力高出20%至40 %，只对单桩承载特性进行了研究，需要进一步研究空心桩的质量效应。
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