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高强预应力管桩(PHC桩)基础设计的要点分析

摘要：建筑楼房的基础设计合理与否，直接关系到楼房的结构承受能力。本
文是结合工程实际对高强预应力管桩（PHC桩）基础在设计中常遇到的问题结
合规范要求进行了分析及总结。

关键词：高强预应力管桩承载力特征管桩选型设计

前言

随着建筑工业的发展，对工期及经济效益的要求越来越高，工程技术人员加
快了对新技术探索的步伐，实际工程中出现了大量的新技术及新工艺，预应力管
桩基础作为一种新的基础形式被应用于工程中已有十多年的历史。由于其施工工
期短且造价相对较低，得到了很快的发展，其设计理论、施工工艺及检测技术已
非常成熟，为了更好地规范和指导预应力管桩的设计、生产及施工，广东省于
1998年颁布了«预应力混凝土管桩基础技术规程»（DBJ/T15-22-98）。
为了减少预应力管桩施工对环境的影响，人们对预应力管桩的施工工艺又作出了
改进，出现了静压式预应力管桩的新工艺，同时广东省又颁布了«静压桩
基础技术规程»。现行«建筑桩基技术规范»（JGJ94-2008）对
混凝土空心管桩的设计及施工也作了具体规定。本人也参与了若干工程预应力管
桩基础的设计，就预应力管桩设计的基本要点总结如下：

一、预应力管桩承载力特征值的取值

1、预应力管桩的分类：

1)按混凝土强度等级分：PC桩和PHC桩

我们通常采用的预应力管桩为PHC桩（高强预应力管桩），以下所说内容均
针对PHC桩。

2)按抗裂弯矩和极限弯矩的大小分为:A型、AB型及B型

由于设计中不考虑预应力管桩的抗弯，主要由施工工艺决定，以经济为原则。

3)按外直径分为：300、400、500、550、600mm等规格。

2、最常用的管桩直径有¢400、¢500、¢600三种，¢300、
¢550管桩在工程实际应用较少，因而对其不作分析。

3、三种外直径的桩的竖向承载力特征值的取值分别如下：

¢400竖向承载力特征值1200~1500KN

¢500竖向承载力特征值2000~2500KN

¢600竖向承载力特征值3000~3200KN

a．预应力管桩属于挤密桩，其单桩承载力特征值若根据«建筑桩基技
术规范»（JGJ94-2008）5.3.8条估算，很难达到上述数值，根据工程经验
是能够满足的。

b.当持力层为硬质岩，持力层上存在一定厚度的残疾土，桩长大于7m时，
可以取高值。若持力层上无一定厚度的残疾土，施工时易断桩。但当持力层为泥
岩或其它软质岩层时难以达到或桩长较短时应取低值。桩长小于5米不宜采用预
应力管桩。

c.预应力管桩设计时，建议在管桩施工前先行试桩，但考虑到会增加造价。
如果邻近相似地质情况可作为参考时，可以不先行试桩，但最后作承载力检验。

4、对于同承台桩数不多于2根的基础，安全等级按提高一级考虑，

原一、二、三级重要性系数为1.1、1.0、0.9

现需调整为1.2、1.1、1.0，而1.2/1.1=1.1；1.1/1.0=1.1；1.0/0.9=1.1，一般工
程多为二级，所以这时我们可以认为桩的承载力特征值降低，即分别为
1500/1.1=1364KN，2500/1.1=2273KN（3200~3000）/1.1=（2909~2727）KN

5、偏心竖向力的作用下，应将单桩承载力特征值乘以1.25倍。

6、由于预应力管桩承受水平力和弯矩的能力较差（通常认为桩顶与承台铰
接），墙、柱底内力中的弯矩和剪力不能传递给预应力管桩，弯矩应由基础拉梁
承受，当无拉梁时，应由底板承受，或转化为桩的拉压力（多桩承台）；水平力
应通过承台、底板或地下室侧壁传递给地基土，而不应考虑预应力管桩承受水平
力和弯矩。

二、预应力管桩的选型

1、原则

在设计合理的前提下，尽可能少选用桩型，一般工程不应超过2种桩型，因
为如果桩型过多会增加试桩费用和施工难度。

2、一般多层或无单独地下室和裙房的高层可以选用一种桩型，因为这种建
筑基础内力一般比较均匀。

3、一般工程选用¢400与¢500根比较合理，两个方面原因

a．¢400与¢500比较

承载力：2500/1500=1.67

桩心距：1500/1200=1.25（按3倍桩距考虑）

也就是说桩的密度增加不大而承载力提高很大.

b．¢600与¢500比较

承载力：3200/2500=1.25

桩心距：1800/1500=1.2

提高幅度不大，且¢600桩施工相对困难，除非¢500桩