完成单位：建研地基基础工程有限责任公司
获奖等级：集体一等奖
成果简介：
课题从桩径、桩间距对双桩基础水平承载力、桩身弯矩及位移的影响；竖向荷载对双桩基础基桩水平承载力、桩身弯矩及位移的影响；桩顶与承台连接方式对双桩基础基桩水平承载力、桩身弯矩及位移的影响；同条件下管桩与灌注桩的水平承载性能差异等四个方面研究了管桩水平承载特性。
研究成果为管桩在软土地区实际工程中的水平承载性能研究有一定的指导意义，该项目获得了国家实用新型专利1项，在国内核心期刊发表了研究论文2篇。
1、主要技术创新
⑴、试验桩与承台的连接方式引入了日本的F.T.Pile法，桩顶嵌入承台6cm，桩顶与承台无锚固钢筋连接，而是在桩顶设置一个锥形的桩帽，使得桩嵌入承台的部分有转动的缝隙，降低桩头固定度，增加桩头的回转性能。
⑵、部分群桩基础同时加载水平荷载与竖向荷载，桩基的受力状况接近实际工程，研究成果更具有应用价值。
⑶、对比同等条件下，灌注桩与管桩的单桩、群桩水平承载性能差异，为软土地区桩型选择提供了设计依据。
⑷、传感器在PHC管桩的埋设方法和测试技术，本次试验采用了钢筋电阻应变片、混凝土电阻应变片、光纤光栅传感器三种传感器。
2、应用前景、社会经济效益
该项目研究了PHC管桩单桩、群桩基桩的水平承载性能，不同连接方式下的水平承载性能差异、竖向荷载对水平承载性能的影响、同条件下管桩与灌注桩的水平承载性能差异、m法计算桩身弯矩与实测桩身弯矩的差异、群桩综合效应系数的可靠性，给出了预应力混凝土管桩按强度控制和位移控制的水平承载力经验计算公式，为管桩在软土地区的水平承载力设计和施工提供了一定的指导和依据，对管桩的抗震性能研究也有重要的意义，为类似桩基工程的试验研究提供了试验依据。试验研究结果同时可为相关国家、行业等标准技术规范的制定、修订提供了基础数据资料。
试验研究表明软土地区同直径的管桩与灌注桩水平承载力临界值、极限值基本一致，破坏形式都表现为受弯破坏，最大弯矩值位置在5～7.5倍桩径处，反弯点位置在15～20倍桩径范围内，但是管桩具有高强、环保、施工周期快等优点，经济性较灌注桩也更好，说明管桩在软土地区可创造良好的社会效益、经济效益和环境效益，应用前景十分广阔。
试验过程中埋设光纤光栅传感器技术和电阻传感器的方法，解决了PHC管桩内力测试的技术难题，该测试技术可广泛应用于管桩工程领域的测试工作，包括竖向力测试、基坑支护桩的内力测试等，同时可为地基基础健康监测自动化、远程化等技术提供了技术储备。
专家评语：
项目研究了PHC管桩单桩、群桩水平承载性能，研究了与基础不同连接方式、竖向荷载对水平承载性能的影响，给出了预应力混凝土管桩按强度控制和位移控制的水平承载力经验计算公式。采用埋设光纤光栅传感器技术和电阻传感器的方法，解决了PHC管桩内力测试的技术难题，为地基基础监测自动化技术提供技术储备。该成果试验手段先进、方法合理、结论正确，对工程设计及标准编制具有较高的参考价值，对预应力管桩的推广应用具有重要意义。
