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符合國(guó)家戰(zhàn)略、行業(yè)要求，兆弟控股集團(tuán)先張法預(yù)制樁性能優(yōu)異

發(fā)布日期：2023-12-07 11:45:35 訪問(wèn)次數(shù)：713

國(guó)家“綠色低碳”的發(fā)展理念和“建筑工業(yè)化”發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)樁基技術(shù)提出了新要求。城市更新面臨更為復(fù)雜敏感的密集核心區(qū)環(huán)境條件下的工程建設(shè)難題，作為建筑工業(yè)的重要基礎(chǔ)之一——樁基技術(shù)面臨著嚴(yán)苛挑戰(zhàn)。開(kāi)展新型預(yù)制樁型研發(fā)是工程建設(shè)的迫切需求，符合國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略。

碳排放量產(chǎn)業(yè)分布

相較于傳統(tǒng)灌注樁資源消耗量大、環(huán)境問(wèn)題突出，傳統(tǒng)管樁軟土單樁承載力低、布樁密集擠土效應(yīng)嚴(yán)重、端板焊接質(zhì)量不可控等缺點(diǎn)，預(yù)制樁具有工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量可靠、造價(jià)便宜、檢測(cè)方便等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各類(lèi)建筑物和構(gòu)筑物中。

據(jù)中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2022年全國(guó)產(chǎn)量超過(guò)4億米，年預(yù)制樁產(chǎn)值超過(guò)1000億，成產(chǎn)和使用均居全球首位，但目前預(yù)制樁技術(shù)創(chuàng)新仍存在諸多問(wèn)題。具體表現(xiàn)為：
1.軟土地區(qū)預(yù)制樁側(cè)阻力較低，單樁承載力不高
深厚軟土地區(qū)淤泥土、黏土層比較厚，如何設(shè)計(jì)更合適的樁身截面和形狀，有效提高樁側(cè)阻力，提高單樁承載力是預(yù)制樁生產(chǎn)企業(yè)、業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工單位共同關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題。
2.管樁的耐久性能不達(dá)標(biāo)
在沿海深厚軟土地區(qū)，腐蝕性地質(zhì)較多，該環(huán)境下，鋼筋銹蝕引起的銹脹裂縫，會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力管樁的抗拉開(kāi)裂荷載明顯的降低：
1）當(dāng)管樁的抗拉承載力下降30%~50%時(shí)，管樁的破壞形態(tài)會(huì)由樁身拉斷破壞轉(zhuǎn)變?yōu)槎祟^連接破壞；
2）當(dāng)預(yù)應(yīng)力管樁的抗剪承載力下降30%~43%時(shí)，預(yù)應(yīng)力管樁的破壞形態(tài)為端頭連接端剪切破壞。
3.預(yù)制空心樁難以穿透密實(shí)的硬質(zhì)土層

當(dāng)土層中存在密實(shí)的硬質(zhì)土層（粉土、粉砂、礫石）時(shí)，容易出現(xiàn)爆樁、斷樁等情況。如何優(yōu)化預(yù)制樁的結(jié)構(gòu)，提高穿層能力，是擴(kuò)大預(yù)制樁適用范圍的難點(diǎn)問(wèn)題。

針對(duì)行業(yè)現(xiàn)狀與需求，兆弟團(tuán)隊(duì)勇?lián)?zé)任感與使命感，創(chuàng)新性地研發(fā)了承載能力優(yōu)異、綠色、耐久的實(shí)心異型方樁、空心異型方樁、板樁等預(yù)制樁產(chǎn)品。

樁身為縱向變截面方形，上下節(jié)樁采用上螺下鎖式的螺鎖式機(jī)械連接的預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心預(yù)制方樁，是為實(shí)心異型方樁。通過(guò)Mohr-Coulomb計(jì)算模型、眾多項(xiàng)目靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)、大量工程案例顯示，實(shí)心異型方樁性能優(yōu)異。

傳統(tǒng)管樁取邊長(zhǎng)500mm、普通方樁取邊長(zhǎng)450mm，異型方樁取邊長(zhǎng)450mm（異型樁參數(shù)詳下表）取兩節(jié)作算例，長(zhǎng)度約為20m，土體寬度取6m，深度為40m。

樁土承載性能以樁頂荷載800kN為例，通過(guò)Mohr-Coulomb計(jì)算模型分析可知：
1.異型方樁的承載力高于傳統(tǒng)管樁的承載力。
在樁頂荷載800kN時(shí)，異型方樁的沉降值約為傳統(tǒng)管樁的0.8倍，約為普通方樁的0.9倍，且樁頂荷載越大，異型方樁的優(yōu)勢(shì)越明顯。
2.異型方樁樁身軸力衰減明顯小于傳統(tǒng)管樁。

當(dāng)樁頂荷載為800kN時(shí)，500mm傳統(tǒng)管樁樁底反力約為450kN，450mm普通方樁樁底反力約為380kN，而異型方樁的樁底反力約為180kN，由此可見(jiàn)，異型方樁在樁身軸力衰減方面優(yōu)勢(shì)也相當(dāng)明顯。

另，根據(jù)眾多項(xiàng)目靜載試驗(yàn)數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果，實(shí)心異型方樁側(cè)摩阻力提高系數(shù)完全能達(dá)到，甚至超過(guò)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T 405-2017規(guī)定計(jì)算得出的1.1~1.3的提高系數(shù)。

實(shí)心異型方樁性能小結(jié)：
經(jīng)濟(jì)性：實(shí)心異型方樁相較于普通方樁，其側(cè)阻力可提高10%-30%，大幅節(jié)約工程造價(jià)；且達(dá)到相同承載力所需的樁徑更小，承臺(tái)混凝土用量更少，經(jīng)濟(jì)效益顯著；
耐久性：采用螺鎖式機(jī)械連接，接樁方便快捷，提高了施工的可靠度，涂抹的環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)連接件起了保護(hù)作用，防腐性能有較大的提高；
適用性：實(shí)心異型方樁擴(kuò)大了預(yù)制樁的適用范圍，解決了空心樁穿越硬夾層困難的問(wèn)題，減少施工難度、施工速度更快。
針對(duì)螺鎖式機(jī)械連接要求的樁端面傾斜度不超過(guò)0.2mm的生產(chǎn)制作難題，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、普通方樁存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜、集成化效率較低等不足的情況，兆弟發(fā)明了無(wú)端板預(yù)應(yīng)力主筋張拉系統(tǒng)，建立了可移動(dòng)、集成化現(xiàn)場(chǎng)異型樁制造系統(tǒng)，相較于預(yù)應(yīng)力管樁，可節(jié)省勞動(dòng)力90%，生產(chǎn)線(xiàn)日效率提高3倍。

實(shí)心異型方樁適用范圍廣泛，多種工程地質(zhì)情況均可使用，目前已在浙江、江蘇、福州、廈門(mén)、泉州等多地2000余項(xiàng)重大工程項(xiàng)目中得到成功應(yīng)用，社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著。

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