1.1   为什么要使用桩尖？

桩尖能够在管桩入土过程中保护桩端不被破坏，并引导桩身进入土层，利于控制垂直度，减少断桩机率，也利于增加桩对土层 的穿透能力，可减少压桩对原状土的扰动，使管桩桩端顺利进入持力层。 同时，也能够提高承载力。 闭口型桩尖可有效阻止腐蚀性水或土涌入管桩内腔，提高管桩的耐久性。

具体而言：

（1）提高桩端承载力。

对于管桩的桩端承载力，不封底的管桩跟封底相比是要折减的，在  《建筑桩基技术规范》  JGJ 94－2008中的要求如下：

如果采用闭口桩尖，管桩的桩端承载力可直接按外径全截面面积进行计算，对于普通管桩和空心方桩均如此。

（2）保护桩端。

管桩 是由  高强混凝土  和钢筋共同组成的相对均质的工程材料，桩在入土过程中，入土端在桩机的静压力（锤击力）、桩自重和土层反力的共同作用下，会处于复杂的应力作用中，且随着沉桩进程而随时发生变化。在桩端增加桩尖，就是在桩的入土端增加了约束，平衡桩入土时桩端所承受的应力，并将桩端所受的应力均匀地传递到桩身，避免管桩桩端受力不均，局部出现应力集中，造成桩端破坏，降低承载力。

对于桩端进入岩层、密实砂层等硬持力层的情况，更需要使用桩尖来保护桩端、并有效沉桩。

另外，在密实砂层中，砂土在桩端压力下涌入管桩的空腔，受摩擦力阻碍后形成土塞，由于砂土的压缩性差，土塞在持续增加的压力下会向横向施加水平土压力，对于管桩而言就是自内壁开始出现而外的拉力，从而易出现管桩桩端混凝土受拉开裂的情况，这也就是为什么在砂层中推荐使用桩尖的原因。

1.2   桩尖分为那些类型？

（1）    按照材质分为两类：钢制、混凝土制。

（2）    按照形状分为两类：闭口型（十字型、锥型）、开口型。

（3）    按照成型方式分为两类：现场焊接成型、工厂一体化成型。

另外，各种类型的桩尖随着地质和使用条件的不同，也逐渐衍生出不同的形状和规格。根据实际需要和分别用于解决不同的工程问题。另外，这些桩尖的造价和施工工艺也有差别，有必要根据项目的实际情况进行选择，以达到技术性和经济性最优。

1.3   什么是钢桩尖？

 PHC桩  常见的钢桩尖包括三种类型，十字形钢桩尖、开口型钢桩尖、锥形钢桩尖。

在其他工程中，根据实际需要还有尖底十字型桩尖、锯齿十字型桩尖、四棱锥型桩尖、六棱锥型桩尖、H钢型桩尖等等。

1.3.1        十字型钢桩尖

这种桩尖是由若干块钢板拼接而成，标准结构和实物照片如下。

施工时，在现场每根桩的第一节管桩打入之前，由人工焊接到管桩端的端板上。这种桩尖主要用于穿透较坚硬的土层，持力层较坚硬且需进入持力层一定深度、对桩的挤土效应敏感的的情况。

1.3.3        锥型钢桩尖

这种桩尖是由特殊设备将钢板卷制成空心圆锥，然后再在底部焊接连接钢板而成，标准结构和实物照片如下。

施工时，在现场每根桩的第一节管桩打入之前，由人工焊接到管桩端的端板上。这种桩尖常用于  古土壤  （钙质结核层）、夹砂层、老黏土等需要增加沉桩穿透能力的情况。

1.3.4        其他类型的钢桩尖

这些类型的钢桩尖往往是根据项目需求或地方标准定制的，工业化程度低，成本高，实物照片如下：

1.4   什么是铅笔桩（混凝土尖头型一体化桩尖）？

混凝土尖头型一体化桩尖，顾名思义，就是由混凝土制成的跟管桩成为一体的尖头型桩尖，由于这种桩在外形上类似于铅笔，因此也常简称为“铅笔桩”。实物照片如下。

根据桩径不同，直径从300mm到600mm之间的管桩，桩尖的锥度约为0.8～1.1。

同时，为保证桩尖尖头的强度和外形，尖头使用厚度不小于2mm，长度不小于140mm的钢板制成。

铅笔桩作为在国内早已成熟应用的桩型，在陕西、河南、青海、四川、山东、江苏、福建、广东等地区都有大量应用案例，应用的项目类型不拘一格，包括工业厂房、民用建筑、市政、电力等，适用土层包括粘性土、粉土、砂土等，且桩长从几米到几十米均有应用，在国内已经属于普遍采用的常规桩型。

另外，混凝土桩尖的造价比钢桩尖低，但却能起到与钢桩尖相同甚至更好的作用，是名副其实的“物美价廉”产品。

2.1   桩尖混凝土强度高，处于三向应力状态，利于保护桩端

铅笔桩的桩尖混凝土强度跟管桩桩身混凝土强度一样，都是C80。

在沉桩过程中，桩尖受到来自土层的围压作用，处于三向应力（压应力）状态，而混凝土的材料特性是处于压应力围压作用下的强度会比无围压的情况进一步提高，桩尖的强度实际上高于C80，提高的这一部分强度可以作为安全储备。

2.2   桩尖与桩身融为一体，不可分割

桩尖是在管桩生产过程中通过特殊工艺埋置在桩身中的，虽然称作“桩尖”，但其实是管桩桩身上不可分割的一部分，无法用外力把桩尖完整地取下来，因此，在施工过程中，能够确保所有桩都带有桩尖。

另外，铅笔桩施工所用的机械设备和工艺跟普通管桩没有区别，沉桩常用的静压法、锤击法、振动法等均适用。

2.3   环保、经济、安全

铅笔桩的桩尖在管桩出厂时就已经跟桩身预制在一起，在现场无需像钢桩尖一样再焊接，在节省焊接所耗费的人工和焊条费用、避免对环境的污染、消除焊接质量风险之外，也在很大程度上降低了施工难度，缩短了施工周期，减少了出现人身伤害的可能。

2.4   沉桩过程中动阻力小，对土层扰动小

在沉桩过程中，浅部土层以隆起为主，中、深部土层以径向变形为主。土属于弹塑性体，铅笔桩的锥形桩尖能够引发土体较高程度的应力集中，使弹性土体更易进入塑性状态，当土体进入塑性状态，且塑性区开展后，应力集中的程度逐渐减弱，而此时，桩尖已经实现刺入土层的过程。

一般而言，采用铅笔桩能够比不加桩尖的普通管桩在沉桩过程中减少10%的动阻力，对土层扰动小，更利于土体承载力恢复，提高安全储备。

2.5   工厂化生产，效率高，质量稳定

铅笔桩是在工厂内通过自动化流水线生产出来的，钢筋笼由滚焊机自动化焊接成型，混凝土由电脑控制配料并由自动化设备泵送喂料，全过程由标准化、工业化的工艺控制完成。

因此，铅笔桩生产效率高，成品质量稳定，经得起实践的考验。

2.6   形式多样，可圆可方

除圆形铅笔桩外，在预应力空心方桩的桩身上也可以预制方形桩尖，这也是铅笔桩的一种，所起作用与前述铅笔桩相同，实物照片如下。

• 古土壤（钙质结核层）、夹砂层、老黏土等需要增加沉桩穿透能力的情况；

• 腐蚀性等级为中等及以上时；

• 桩端持力层为易软化的风化岩层（尤其是强风化泥岩，以及含泥较多的强风化、全风化花岗岩）的场地。对于以上场地，有时压桩和静载荷试验时显示承载力均能达到设计要求，但是时间长后再做静载荷试验，承载力会降低许多。究其原因是桩尖附近有水，或有水渗到桩尖。对含泥较多的强风化、全风化花岗岩遇水易发生崩解软化，导致桩端阻力大大降低。

钢材价格不断走高，钢桩尖的成本也居高不下，钢桩尖确实曾经起到过作用，但在铅笔桩出现之后，钢桩尖已经逐渐趋于淘汰。

铅笔桩作为在国内早已成熟应用的桩型，在陕西、河南、青海、四川、山东、江苏、福建、广东等地区都有大量应用案例，应用的项目类型不拘一格，包括工业厂房、民用建筑、市政、电力等，适用土层包括粘性土、粉土、砂土等，且桩长从几米到几十米均有应用，在国内已经属于普遍采用的常规桩型。

由于铅笔桩具有其他桩尖无法替代的良好的技术性和经济性，在越来越重视质量与效率的今天，已经有越来越多的项目指定使用铅笔桩。