PHC管桩作抗拔桩的分析与释疑
PHC管桩作抗拔桩的分析与释疑
PHC管桩作抗拔桩的分析与释疑复地集团总师室高志建【摘要】利用绿化及道路下场地作为地下停车库的开发案例较为普遍,对于这类无上部结构的地下室采用PHC管桩作为抗浮桩,集团很多工程技术专业管理人员还存在着一些疑虑和认识上误区,本文从桩身结构强度、焊缝强度、端板孔口抗剪强度、钢棒墩头等几个方面,对采用PHC管桩作为抗拔桩进行了分析,验证了PHC管桩作为抗拔桩的可行性,并提出在施工和验收过程中的重点注意事项。
1 前言在地下水位较高的地区,建筑工程中尤其是无上部结构的地下室以及地下停车场,工程结构的抗浮问题较为普遍。
最常见的抗浮措施是设置锚杆和抗拔桩,常见的抗拔桩主要有钻孔灌注桩、预制方桩、PHC管桩。
为抵抗拉力,控制拉力作用下的桩身裂缝,钻孔灌注桩和预制方桩须额外配置数量可观的抗拉钢筋(远远大于一般抗压桩时的钢筋数量),工程造价较高。
PHC管桩由于桩身混凝土中有效预压应力可以抵消上拔时的拉应力,一般无须额外增加抗浮钢筋,造价较低。
加上PHC管桩本身质量稳定、养护时间短、施工速度快、施工方便等因素,越来越多的工程中开始采用PHC管桩作为抗浮桩。
本文以地区PHC B500 100管桩为例,从桩身结构强度、焊缝强度、端板孔口抗剪强度、钢棒墩头等几个方面,对采用PHC管桩作为抗拔桩进行了分析,验证了PHC管桩作为抗拔桩的可行性。
2 抗拔桩桩身结构承载力验算强度2.1桩身结构强度验算桩身结构强度的验算,目前有国家标准、广东省规程、江苏省规程推荐的公式,具体计算如下。
桩身结构强度验算表广东省标准只是利用了管桩中的有效预压应力,不考虑预应力筋和混凝土的进一步发挥作用,因此不须考虑裂缝控制;国家标准将预应力筋性能完全发挥;江苏省标准除发挥管桩混凝土的有效预压应力和抗拉性能外,较之国家标准还保留了预压应力筋的抗力作为安全储备。
国家标准和江苏省标准桩身应力都超过有效预压应力,因此须进行裂缝验算,但由于有效预压应力抵消大部分拉应力,裂缝控制容易满足。
PHC静压桩原理及问题分析
PHC静压桩原理及问题分析发布时间:2021-05-28T10:08:08.657Z 来源:《基层建设》2021年第3期作者:郭晓宽[导读] 摘要:近几年,随着环保政策越来越严格,桩基工程市场需要寻找新的突破点,静压管桩施工随之而生,其施工重要性不言而喻。
中铁建设集团华北工程有限公司天津 300000摘要:近几年,随着环保政策越来越严格,桩基工程市场需要寻找新的突破点,静压管桩施工随之而生,其施工重要性不言而喻。
本文首先对PHC静压桩的原理进行介绍,其次根据本工程的使用情况,对于PHC管桩施工过程中产生的问题进行总结分析,并提出行至有效的解决办法,希望对以后提升PHC管桩的施工质量提供参考。
关键词:PHC预应力管桩;静压桩施工;措施1 前言桩基工程作为建筑物的根基,必须有足够的技术支持和有效的质量保证措施,才能确保工程质量达标,进而保障整个建筑物的安全可靠和稳固。
由于预应力混凝土(PHC)管桩能在PC工厂进行标准化生产,有完善的工艺流程,成桩质量容易保证,而静压桩具有无噪声、无污染、可持续的特征,目前已被广泛地应用在桩基工程中。
2 工程概况邯郸东悦城施工总承包工程项目位于邯郸市东部新城片区,北邻丛台东路,南邻娲皇路,东临廉颇大街。
该工程1~2#楼桩基采用预制高强度预应力钢筋混凝土管桩(PHC500-125-AB),桩基设计等级为乙级,采用液压静压桩工法施工,施工时无桩尖。
施工现场场地不平整,送桩深度约7~9m。
桩点统计表图1 1#楼送桩深度图2 2#楼送桩深度图3 场地土层主要特性表3 PHC静压桩工艺原理静压预制桩通常适用于粘性土、粉土、砂土等土层,不适用于石灰岩、含孤石和障碍物多、有坚硬夹层的岩土层中应用。
该工程采用抱压式液压压装机,压桩机构以压桩机自重和机架上的配重提供反力,利用夹板夹紧桩身,依靠夹板的摩擦力为管桩下沉提供动力,以实现建筑基础构造期望的水平。
压桩过程中要依靠不同方向的两台经纬仪校正与跟踪监控桩身垂直度。
静压PHC管桩施工常见问题及解决核心思路
■施工技术2017 年静压P H C 管桩施工常见问题及解决核心思路黄金凤(厦门市杏林建发工程监理有限公司,福建厦门361000)摘要P H C 管桩在建筑工程中的应用越来越广泛。
而P H C 管桩在工程施工中的应用仍存在着许多问题,特别是在软土中挤土效应问题。
分析了静压P H C 管桩施工常见的问题,并对这些问题提出了有效地解决方法。
关键词P H C 管桩施工;挤土效应;常见问题;解决办法0引言由于静压P H C 管桩的特点,使得P H C 管桩技术越来越 得到建筑相关工作人员的重视,大量的基础工程中都使用了 P H C 管桩技术。
静压P H C 管桩受力原理存在一定的复杂性和区域差异性,较为讲究技术性及实践性。
在场地施工前,需 要将勘察报告和试桩结合在一起进行研究,尽量掌握多的地 层分布信息,对静压P H C 管桩的受力原理和承载原理进行 分析,以方便进一步推广这项技术。
1静压PHC 管桩施工存在的问题1.1桩身抬高在静压P H C 管桩的施工过程中,受挤土效应的影响,可能会出现局部桩身抬高的现象,由于工期紧、数量大,压桩的 速度会相对较快,可能会出现端承摩擦桩或者端承桩不均匀 沉降的现象。
1.2桩身破坏的现象①由于施工场地的地表层泥土承载力不够,桩基在压桩 过程中出现了桩端应力过于集中,桩帽下滑掉落或桩头爆裂 的现象。
也因为桩身材料质量达不到使用要求或者施工过程 中压力值与设计要求不一样而出现桩身损坏②因为桩机 施工压力值超过了标准;③因为施工过程中由斜桩现象导致 的桩端不平整现象。
1.3浅层障碍导致无法沉桩a 钢梁应力云图图14吊篮受力分析图结构位置处的大跨度自平衡式拉锁幕墙的牛腿、自平衡桁 架、张弦桁架桁架及幕墙玻璃的吊装方法,通过受力分析,总 结出此类大跨度自平衡式拉锁幕墙的吊装技术。
参考文献[1]蒋凤昌,苏军,费振华,等.拉索结构点支式玻璃幕墙的施工技术[J ].施工技术,2003(06).[2] 万亚君.张弦梁结构的施工技术及关键问题研究[A ].第十二届全国现代结构工程学术研讨会暨第二届全国索结构 技术交流会论文集[C ] ,2012.[3] 侯茂盛.玻璃幕墙工程技术规范简介[J ].工程建设标准化,1996(05).[4] 陈群运,卫书满,周复明.卷扬机/滑轮组方式吊装三峡工程地下电站进水口快速闸门[J ].水利电力机械,2007(02).■82•第11期(总第199期)施工技术_在很多静压P H C管桩施工中,地质勘察报告都不会对 浅层障碍物以及部分区域的土层情况进行特别的强调,这就 导致实际施工过程中时常会出现碰到3 ~ 4m老基础与大孤 石的现象,同时还会容易触碰到20m左右较深层的密实砂层 与硬塑老粘土,一旦出现这种情况,就会使工程无法继续进 行,影响整体施工进度。
预应力管桩抗拔(中级职称论文)
浅谈预应力高强混凝土管桩抗拔设计单位:福建永福工程顾问有限公司姓名:张元振摘要:本文结合上海某工程PHC管桩抗拔设计应用实例的介绍,比较了PHC管桩在作为抗拔桩时桩身结构强度的计算方法,提出了焊缝强度、端板孔口抗剪强度、钢棒墩头强度的验算方法,并探讨了管桩与承台的连接方式。
同时通过现场的静载荷试验验证了其可靠性,从中得出的一些结论供相关PHC管桩的抗拔设计作参考与借鉴。
关键词:PHC管桩抗拔设计1 前言预应力高强混凝土管桩(以下简称PHC管桩)由于其桩身强度高、生产速度快、质量稳定、施工易控制等优势,在广东及长三角等沿海地区得到了广泛的应用。
据不完全统计,仅2006年上海地区PHC管桩的使用量已超过2800万米,约占所有预制桩总量的80%。
随着上海地区PHC管桩应用的广泛与深入,越来越多的设计人员采用PHC管桩作为抗拔桩来使用。
PHC管桩作为抗拔桩使用有着其他桩型不可比拟的优势,尤其是在有效预压应力范围内桩身不会出现裂缝,对预应力钢筋保护较好,能较好的发挥桩身抗拉强度,提高桩身抗拔承载力。
相比较上海地区常规采用的抗拔桩桩型-混凝土预制方桩或钻孔灌注桩,PHC管桩由于无须考虑因严格的裂缝控制[1]而增加配筋来增强桩身抗拉能力,因此PHC管桩作为抗拔桩使用的经济性日益凸现。
然而,由于各设计人员对PHC管桩作抗拔桩使用的认识不一,在PHC管桩的抗拔设计中产生了诸多问题。
一方面,对PHC管桩桩身抗拉强度取值过小,导致确定的单桩竖向抗拔承载力远远低于管桩所能提供的单桩抗拔承载力;另一方面在PHC管桩的抗拔设计中还忽视了对桩身连接构件强度的验算,一般只是进行简单的桩土相互作用的抗拔承载力计算,个别工程因此还发生了质量事故。
这一定程度上阻碍了PHC管桩进一步地推广与使用,严重时更影响到了基础工程的安全。
为此笔者在本文中想通过对上海某项目PHC管桩抗拔设计应用实例的介绍,比较了PHC管桩在作为抗拔桩时桩身结构强度的计算方法,提出了焊缝强度、端板孔口抗剪强度、钢棒墩头强度的验算方法,并探讨了管桩与承台的连接方式。
PHC管桩单桩抗压和抗拔对比试验研究
P H C 管桩单桩抗压和抗拔对比试验研究Comparative Field Tests on Single PHC Pile Under Compression and Uplift Loading张发佳(福建省三明农业学校,福建三明365500)ZHANG Fa-jia(S a n m in g A g ric u ltu re S c h o o l , F u jia n , S a n m in g 365500, C h in a )【摘要】为对比分析P H C 管桩单桩抗压与抗拔条件下的承栽性能,开展了河漫滩地质条件下的3根P H C 管桩单桩抗压和3根P H C 管桩单桩抗拔静栽荷对比试验,并在基础施工过程中进行了高应变法跟踪检测初打和复打监测。
结果表明:P H C 管粧单桩抗压和抗拔荷栽-位移曲线呈现出不同的变化规律,抗压荷栽-位移曲线为“缓变型”,抗拔荷栽-位移曲线为“陡变型”。
河漫滩场试验 条件下600A B (130)型19m 桩长的P H C 管桩型下压极限承栽力和位移为1650k N 和7.14m m ,抗拔极限承栽力和位移为826.7k N 和 8.78m m 。
桩侧下压和抗拔平均极限侧阻力值分另ij 为46.1k P a 和23.1k P a ,抗拔侧摩阻力折减系数为0.501,土阻力恢复系数为1.55,单桩竖向抗压承栽力动静对比系数为1.23。
试验结果供P H C 管桩设计和施工参考。
[Abstract ] In o rd e r to c o m p a re th e p e rfo rm a n c e s o f PH C s in g le p ile u n d e r c o m p re ss io n a n d u p lif t lo a d in g , th e fie ld lo a d te sts o f th re e P H Cs in g le p ile s u n d e r c o m p re ss io n a n d th re e P H C sin g le p ile s u n d e r te n sio n w e re c a rrie d o u t in a flo o d p la in g e o lo g ic a l s ite . D u rin g th e P H C s in g le p ile c o n stru c tio n , th e in itia l d riv in g a n d re -d riv in g o f h igh s tra in m e th o d w e re d o n e . T h e c o m p re ss io n lo a d -d is p la c e m e n t c u rv e s a n d th e u p lift lo a d -d is p la c e m e n t c u rv e s o f P H C sin g le p ile a re d iffe re n t . T h e fo rm e r e x h ib it slo w c h a n g e s ty le , w h ile th e la tte r sh o w s s t e q ) c h a n g e s ty le . T h e u ltim a te b e a r in g c a p a c ity a n d d is p la c e m e n t o f P H C p ip e p ile ty p e w ith a le n g th o f 19m fo r 600A B (130) a re 1650k N a n d 7.14m m , a n d th o se fo r u p lift are 826.7k N a n d 8.78m m in th e te st . T h e a v e ra g e c o m p re ssio n a n d te n sio n u ltim a te sid e re s ista n c e a re 46.1 k P a a n d 23.1 k P a , re s p e c tiv e ly .T h e u p lift fric tio n re d u c tio n c o e ffic ie n t is 0.501 w ith a soil re s ista n c e re c o v e ry c o e ffic ie n t o f 1.55 a t th e te st s ite . T h e d y n a m ic a n d s ta tic c o n tra st c o e ffic ie n t o f c o m p re ss iv e b e a rin g c a p a c ity fo r P H C sin g le p ile is 1.23 in th e te s t . T h e s e re s u lts c a n b e u s e d a s a re fe re n c e fo r th e d e sig n a n d c o n stru c tio n o f P H C p ile s in p ra c tic e .【关键词】P H C 管桩;极限側阻力;高应变跟踪检测;河漫滩地【Keywords 】P H C p ip e p ile ; u ltim a te sid e re s ista n c e ; h ig h stra in tra c k in g d e te c tio n ; flo o d p la in site【中图分类号】TLM S .l )【文献标志码】A 【文章编号】1007-9467 (2020) 06-0039-04【DOI 】10.13616/j .cnki .gcjsysj .2020.06.213_________基础工程设计Engineering Design o f t he Ground1引言预应力高强度混凝土管桩(简称PHC 管桩)常被用来承受下压或上拔荷载,已在国内外各类岩土工程中得到了广泛 应用|W |。
PHC管桩施工常见问题及防治对策
PHC管桩施工常见问题及防治对策1、露桩和短桩由于持力层高低起伏,设计对桩长未及时调整,当桩插入持力层一定深度(一般为2米)就无法打入而终止,使桩身露出设计桩顶过多(一般1-2米,多则5-6米)而形成露桩。
同样,由于持力层起伏变化,沉桩到设计标高还未进入持力层或贯入度还很大,仍需继续沉桩,就形成了短桩。
(一)原因分析(1)勘测资料误差较大或勘测精度不够,未能查清持力层起伏变化情况和持力层性质。
(2)持力层变硬,沉桩时难以继续打入。
或持力层变软,沉桩时贯入度太大,还要继续沉桩。
(3)打桩机械与设计桩长及持力层性质不匹配。
打桩机能量小,使本来还可继续打入的桩而被迫终止;或打桩机能量太大,使本来已满足贯入度要求的桩还能继续打入。
(二)防治及处理方法(1)查清原因。
首先从分析勘测资料入手,在持力层起伏变化较大处补充勘测。
重要柱子位置布置钻孔查清持力层深度和性质。
(2)现场试桩时根据试桩情况确定终止打桩的标准。
实行“双控”既控制桩长又控制贯入度。
对摩擦端承桩,以贯入度为主,桩长为副。
锤击式桩机,贯入度受锤重和打桩机械的影响较大,加以注意。
(3)设计单位根据试桩资料及时调整桩长,并通知管桩生产厂家,及时调整每节桩长与桩身匹配。
(4)如因打桩机械能量太小或太大,无法与桩长及地质条件相匹配,立即更换打桩机。
(5)对露出地面的桩应截桩。
截桩采用人工凿桩,方法是先将不需截除的桩身端部用钢抱箍抱紧,然后沿钢箍上缘凿沟槽,再行扩大截断,钢筋用气割法切断。
严禁使用大锤硬砸。
(6)短桩需要用高标号砼接桩。
2、斜桩桩在沉入过程中,桩身垂直偏差太大(规范规定,垂直偏差不得超过桩长的0.5%)形成斜桩。
据有关资料介绍,倾斜偏位超过25cm的管桩,承载力就会明显不足。
(一)原因分析(1)采用锤击式打桩时,桩不垂直,桩帽、桩锤及桩不在同一直线上。
(2)沉桩时遇到大块坚硬障碍物,如老基础、古河道石驳勘、大块石等,把桩挤向一侧,发生偏斜。
浅析静压式PHC管桩的沉桩机理及常见问题
桩长 桩号
(mm)
土体 休止
期 (天)
终压 力 (KN)
试验最 终施加
载荷 (KN)
相应 沉降
量 (mm)
单桩 竖向 极限 承载 力值 (KN)
单桩竖 相应沉 向极限
降量 承载力 (mm) 设计值
(KN)
6# 17.0 1
1026 8.52 ≥1026 ≥8.52
缝。因此 PHC 管桩运到工程场地后,宜进行外观质量检测,必要 时可进行质量抽样检测。
对地质条件复杂,持力层起伏较大的工程场地,即使地质资 料详细完整,也很难估计桩的实际长度,容易造成配桩超长或送
133
绿色环保建材
桩过深的情况,超长需截桩,过深则需接桩,加大了工程成本。 4.2 终压力的确定
前面已提到终压力的确定宜根据施工经验、桩长、桩周土和 桩端土的特性及设计要求综合确定,结合施工过程的实际情况 进行合理调整。许多工程在施工时,由于终压力的确定不当,导 致 检 测 试 验 时 单 桩 竖 向 承 载 力 值 不 满 足 设 计 要 求 ,见 工 程 实 例 3。
施工技术
浅析静压式 PHC 管桩的沉桩机理及常见问题
梁竹林
云南省马龙县工程质量监督站
摘 要:本文探讨预应力 PHC 管桩沉桩机理,阐述沉桩的终 压力与极限承载力的关系,并对工程中常见的质量问题及处理 方法进行分析。
关键词:管桩;沉桩机理;终压力与承载力;常见问题
1 前言 PHC 管桩即混凝土预应力管桩,这种桩具有产品质量稳定
工程实例 3 马龙县龙庭苑御苑住宅(3 幢)载荷试验
桩号
桩 土体
试验最
终压
长 休止
浅谈预应力高强混凝土管桩抗压与抗拔设计
论 文浅谈预应力高强混凝土管桩抗压与抗拔设计0 前言随着我国经济不断发展,城市中各类高层建筑越来越多。
作为高层的基础往往在整个建筑物投资中占很大比例,而高层基础往往采用桩基础,因此,如何选择合理的桩基形式,对于节约投资起着举足轻重的作用。
预应力混凝土管桩由于其桩身强度高、生产速度快、质量稳定、施工易控制等优势,在我国很多地区尤其是广东及长三角等沿海地区广泛应用。
预应力混凝土管桩共有三种类型:预应力高强混凝土管桩(以下简称PHC管桩)、预应力混凝土管桩(代号PC)、预应力混凝土薄壁管桩(代号PTC)。
相对其他两种桩型,PHC管桩以其桩身强度更高,桩身抗裂性能更好,能承受水平荷载等特点,应用范围更广。
以下笔者通过昆山某项目工程实例介绍,阐述PHC管桩按抗压与抗拔设计的流程及细节。
1 工程概况昆山××住宅小区会所工程位于昆山市巴城镇马鞍山路南侧,西沽塘东侧。
结构形式为框架结构,地上3层,地下1层,总建筑面积6640m2,地上建筑面积5010m2,地下建筑面积1630m2。
标准柱网为8米×8米,平面呈L型,中部从地下室顶板至屋面设伸缩缝断开。
基础采用桩承台加防水板的形式,±0.000相当于绝对标高为3.550(黄海高程)。
根据岩土工程勘察报告,本工程抗浮设防水位为2.50米(黄海高程),在室外地面下0.6米;常水位为0.5米(黄海高程)。
由于地上只有3层,工程自重能否满足抗浮要求,还需验算。
本工程预制桩设计参数如下表1所示:PHC管桩设计参数 表1地质报告中共设6个静力触探孔点,各孔土层分布及静探阻力情况如下表2所示:静力触探孔土层底绝对标高及静力静探Ps平均值统计表2PHC管桩抗压设计根据地质报告建议,确定桩端持力层为⑧2粉质粘土层,桩长取25米,桩顶绝对标高-1.55米,桩端绝对标高-26.55米。
现对桩径300、400及500三种桩型做比较以确定最佳桩型,并进行整体计算。
PHC抗拔桩耐久性研究
1 P HC抗拔桩
P H C管桩 . 即预 应 力 高 强度 混 凝 土 管 桩 。 是 采 用 先 张预 应
t 端板厚度 ( m m) ; h , —— 端 板 钢 筋锚 固孔 台 阶 下 口距 端 板 顶 距 离
( mm) ;
h 广 端 板 钢 筋 锚 固孔 台 阶 上 口距 端板 顶 距 离
到 了承 受 力标 准 值 , 即便 如 此 . 焊缝 品质仍需严格把 控 , 从 而 规 避 因 焊缝 坡 口 而发 生 的各 类安 全 问题 .同 时 对 焊 缝 处 的 冷
却 和 防锈 油 的按 时涂 抹 问题 也 应 予 以 重视 ( 4 ) 将 P HC管 桩 当做 抗 拔 桩 的 过 程 中 . 端 板 孔 口承 受 力
点 注意事项, 通过对其一一剖析 , 包 括 各 个 环 节 需 要 面 临 和 注 意 的 问题 进 行 阐 述 , 以期 对 改 善 一 些 实 际 问题 提 出 一 些 建 设 性 建 议 。
【 关键词 】 P H C抗 拔桩 ; 耐久性 【 中图分 类号 】 T U 4 7 3 . 1 【 文献标识码 】 B 【 文章编 号】 2 0 9 5 — 2 0 6 6 ( 2 0 1 4 ) 0 2 — 0 2 4 7 ~ 0 2
( 2 ) 桩 土 间可 以相 互 施 加 力 , 在 抗 拔 承 受 力符 合 标 准 的 前
提 下, 采 用 焊 缝 承 受 力检 测和 墩 头检 测 等 方 式 有 效 预 压 应 力
决定桩 身构架是 否牢固, 因其在桩 身设 立中作 用极 大, 因此建
议设 计过 程 中 , 在 桩 型 选择 上尽 量 选择 微 大 类型 ( 3 ) 就焊缝承受力检测而 言, 通 过 检 测 可 发 现 大部 分 都 达
PHC管桩基础质量影响因素分析与处理
PHC 管桩基础质量影响因素分析与处理一、引言PHC 管桩基础作为一种新型的基础形式,在现代建筑中发挥着越来越重要的作用。
然而,PHC 管桩基础在施工和使用过程中会受到多种因素的影响,从而导致其质量出现问题。
因此,本文将从PHC 管桩基础施工中可能存在的主要影响因素进行分析,并提出相应的对策和解决方法。
二、PHC 管桩基础质量影响因素分析(一)地质环境因素1、基岩层:PHC 管桩基础的承载力受基岩层的影响,基岩层强度差、裂隙多、砂质含量大、孔隙水压较高等都会影响PHC 管桩基础的承载性能。
对策:在进行PHC 管桩基础施工前,必须对基岩层进行详细的勘探。
对于基岩层强度差、裂隙多的地区,要进行加固处理。
2、地下水:地下水的曝露会导致混凝土强度下降,损坏桩顶和连接件,从而影响PHC 管桩基础的使用寿命。
对策:施工前要充分考虑地下水的影响,采取相应针对性措施,比如进行排水处理等。
(二)施工工艺因素1、抗拔能力不足:PHC 管桩基础在不良地质环境或施工过程中容易受到抗拔能力不足的影响,如果抗拔能力不足会导致PHC 管桩基础整体倾倒或倾斜。
对策:采用合理的桩长和桩径,可以增加PHC 管桩基础的抗拔能力。
施工时采用合适的方法进行桩基承载力的测定和分析,并注意人工振捣。
2、桩弯曲:在制造、运输、施工过程中,PHC 管桩易受到振动,容易出现桩弯曲现象。
桩弯曲的出现会导致PHC 管桩基础整体下沉或倾斜。
对策:优化制造工艺和质检过程,在施工过程中要注意桩体的保护和支撑。
在运输过程中可以采用悬挂式运输,尽量减少桩的振动。
(三)建筑结构因素1、负载不平衡:由于建筑物重量分布不均匀,便易导致桩基负载不平衡,从而导致PHC 管桩基础整体倾斜。
对策:在设计建筑结构计算布局时,必须考虑到建筑物的重量分布情况,以及PHC 管桩基础的承载能力,保证负载平衡。
2、建筑结构变形:建筑结构的变形会导致PHC 管桩基础整体沉降或倾斜。
对策:在施工过程中严格按照设计图纸要求进行施工,保证桩基与建筑结构的良好连接。
PHC管桩施工中的常见问题及解决方法
PHC管桩施工中的常见问题及解决方法发表时间:2019-07-09T17:18:39.343Z 来源:《建筑实践》2019年第07期作者:鲁金辉[导读] 以宝钢湛江钢铁基地项目连铸桩基工程施工为例,总结了PHC桩基施工过程中常见问题、解决办法及注意事项,为以后同类型桩基施工提供参考和指导。
中国二十冶集团有限公司,上海 201999摘要:以宝钢湛江钢铁基地项目连铸桩基工程施工为例,总结了PHC桩基施工过程中常见问题、解决办法及注意事项,为以后同类型桩基施工提供参考和指导。
关键词:PHC管桩;桩基;常见问题1工程概况湛江连铸工程桩基主要内容包括主厂房、机械维修车间、大型设备基础、水处理站、热力站房、通风除尘站房等区域工程桩基的施工。
大部分区域处于玄武岩清除范围,回填后场平标高+7.1m左右。
局部为无玄武岩分布区域,但存在孤石现象。
桩型分别为PHC600AB*130、PHC600AB*110、PHC500AB*100、PHC400AB*95,共计5945套。
2.施工程序2.1测量放线:根据控制点,桩孔放线定位。
允许偏差控制在10mm,并做好标识,样桩用白石灰撒“十”字线做标识。
2.2桩侧标记:桩打入前,应在桩侧划上长度标志,一般为1m。
最后一节桩标记适当加密,一般0.5m做一标记。
2.3桩材起吊:桩起吊采用一点吊,吊点位置离开桩头2m左右;桩机起吊桩体,使桩头进入桩帽。
2.4喂桩::桩尖对正桩位中心,保持桩体垂直,用两台经纬仪成90°同时找正,使桩锤、桩帽、桩中心线在同一垂直线上。
2.5保证桩身垂直度:桩身垂直度测量如上图所示:2.6锤击沉桩:先用冷锤轻击桩体,桩入土12米(不能超过3m);然后先校正导杆、调整桩的中心与垂直度;接着正式施打,桩帽与桩周围的间隙保持在5-10mm之间;当桩顶打到距地面6080cm时停锤,准备接桩,作好打桩记录。
2.7接桩:起吊上节桩与下节桩顺接,用2米靠尺检查顺直度。
PHC管桩常见问题分析及预防措施
PHC管桩常见问题分析及预防措施1.防治预制桩身断裂,沉桩时突然错位或桩身出现裂缝的措施(1)原因分析桩身强度达不到设计要求;桩身制作弯曲或桩身长细比过大;遇地下障碍物;上下节桩接桩不在同一轴线上;主钢筋触及桩顶,锤击时产生纵向裂缝等。
(2)防治措施清除浅层地下坚硬障碍物制桩、养护应符合强度、平直度要求;接桩面平整,使上下节在同一直线上;沉桩倾斜时,不能用移动桩架来校正等。
2、防治预制桩沉桩达不到设计标高要求的措施(1)原因分析勘察资料与实际土层情况不符;桩锤选用过小或打桩间隙时间过长,摩阻力增大,或群桩施工时,后沉的桩因挤土造成沉桩困难等。
(2)防治措施探明地质条件,试沉桩发现异常时应作补勘;合理选择施工方法、施工JIl页序和机械设备;减少接桩时间,做到沉桩基本连续进行。
3、防治预制桩桩身倾斜,偏离设计桩位的措施(1)原因分析场地不平整,桩架不水平;插桩时偏斜,未到位;接桩不在同一轴线上;群桩施工时,桩距过近,沉桩时上层挤出,产生侧向力,使已沉桩位移;桩顶桩帽接触面不平,桩身受偏向荷载作用,沉桩后桩身倾斜等。
(2)防治措施应规范作业,做到场地平整,桩架要平直,桩位对中,上下节接桩保证在同一轴线上,检查桩顶与桩帽接触面,保证平整,沉桩期间不宜同步开挖基坑。
4、防治预制桩沉桩时,接桩处松脱开裂的通病(1)原因分析两节桩连接处表面未清理干净;焊接质量不好;连接铁件、法兰面不平等。
(2)防治措施接桩前将接桩处表面的杂质、油污清洗干净,填平接桩面;法兰面或连接铁件要求平整,焊接牢固。
5、其他问题辅助预防措施为避免或减小沉桩挤土效应和对邻近建筑物、地下管线等的影响,施打大面积密集群桩时,可采取下列辅助措施:(1)预钻孔沉桩,孔径约比桩径(或方桩对角线)小于50~100mm,深度视桩距和土的密实度、渗透性而定,深度宜为桩长的1/3~1/2,施工时应随钻随打;桩架宜具备钻孔锤击双重性能;(2)必要条件下可设置袋装砂井或塑料排水板,以消除部分超孔隙水压力,减少挤土现象。
PHC管桩沉桩施工中的问题及对策探讨
PHC管桩沉桩施工中的问题及对策探讨摘要:PHC管桩具有单桩承载力高、沉桩质量可靠、造价便宜等优点使其得到广泛应用。
本文结合工程实例就PHC管桩沉桩施工中遇到的问题进行论述,并提出处理对策。
关键词:高层建筑;PHC管桩;沉桩施工;问题;对策一、工程概况某项目面积12534.78m2,总建筑面积109909m2;本工程采用框剪结构体系,框架抗震设防烈度为VI度,建筑场地为Ⅱ类,场地内地下水水量丰富,采用PHC管桩基础。
二、地质条件通过钻探揭露,建筑场地地层构成由上至下分布如下:①杂填土——灰、褐灰色,松散~稍密状态。
上部主要为建筑垃圾回填土,含大量碎石、混凝土块:下部主要为粘性土,层厚1.80~4.20m。
②层粘土夹粉质粘土——灰黄色,稍湿~湿。
可塑~硬塑状态,该层土无摇振反应,稍有光泽,干强度高,韧性度高,层厚6.80N10.40m。
③层粉土与粉质粘土互层——灰黄色、灰绿色,很湿~饱和,中密~密实状态,层厚15.3O~1930m。
④层粉土夹粉细砂——灰黄色,很湿~饱和,中密~密实状态,该层土摇振反应中等,无光泽反应,于强度较低,韧性较低,该层未钻穿。
本场地地貌简单,地形平坦,无不良地质现象,属二类场地。
地下水类别:①层土中的地下水为上层滞水型地下水;②层土为隔水层;③层土中的地下水为承压型地下水。
场地内地下水水量丰富,其水量补给来源主要为自然降水,并与环城河有一定的水力联系。
场地水对混凝土无侵蚀性。
三、PHC桩基础设计原则及方法①高强预应力混凝土管桩单桩竖向承载力是按桩身额定强度来确定,利用经验公式进行估算,通过现场静荷载试验确定。
管桩因管桩外径、壁厚、混凝土强度等级等因素的不同而承载力不同。
桩身结构强度我国管桩生产厂家流行的算式是套用英国和日本的公式,即Rb=1/4(fc一∑pc)•A式中: Rb——管桩桩身额定承载力;fc——管桩桩身混凝土设计强度,如C80时,取fc =80MPa;∑pc——桩身有效预压应力;A——桩身有效横截面积。
PHC管桩施工质量问题分析与处理
PHC管桩施工及质量问题分析和处理本文首先综述现有几种基础的分类及优缺点,并对PHC管桩目前的应用情况做了分析,并以江苏省张家港沙钢集团1420mm冷轧工程为例,介绍了该项目的商业前景、工程概况、地质情况,桩基施工的基本步骤。
本文重点论述预应力高强砼管桩的施工工艺与方法,包括了施工前的准备、施工过程要注意的问题、质量控制要求、以及保证预应力管桩施工质量的措施、并就施工后对PHC管桩的检查验收做了介绍。
同时本文还讨论在1420mm冷轧工程工地施工中遇到的若干问题的分析方法和处理方案。
如对管桩设计长度达不到进行分析并提出相应的措施,施工时对周边建筑影响的分析和采取减少影响的措施,最后总结PHC管桩应用时应注意的几个问题和工程实践中的实际合理做法。
[关键词]PHC管桩;锤击法施工;施工问题及处理;质量控制第一章:前言1、PHC管桩简介PHC管桩,即预应力高强度混凝土管桩。
是采用先张预应力离心成型工艺,并经过10个大气压、1800 ℃ 左右的蒸汽养护,制成一种空心圆筒型混疑土预制构件,标准节长为10m ,直径从300mm~800mm ,混凝土强度等级≥C80。
1、按桩身混凝土有效预压应力值分:A型、AB型、B型、C型2 、按混凝土强度等级分:预应力混凝土管桩(代号PC)、预应力高强度混凝土管桩(代号PHC)3 、按外径(mm)分: 300、400、500、600、700、800、1000、1200等规格例如:外径500mm,壁厚100mm,长度12m的A型PHC管桩的标记为:PHC 500 A 100 -122、PHC 管桩的优点(1)单桩承载力高由于PHC 管桩桩身混凝土强度高,可打入密实的砂层和强风化岩层,由于挤压作用,桩端承载力可比原状土质提高70% ~80% ,桩侧摩阻力提高20%~40% 。
因此,PHC 管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩、钻孔灌注桩和人工挖孔桩高。
(2)应用范围广 PHC 管桩是由侧阻力和端阻力共同承受上部荷载,可选择强风化岩层,全风化岩层,坚硬的粘土层或密实的砂层(或卵石层)等多种土质作为持力层,且对持力层起伏变化大的地质条件适应性强,因此适应地域广,建筑类型多。
浅谈预应力高强混凝土管桩抗拔试验研究
浅谈预应力高强混凝土管桩抗拔试验研究摘要:路基沉降问题一直是客运专线的一个关键性问题。
本文结合盘营客专工程PHC管桩单桩竖向抗拔静载试验成果,对PHC桩抗拔设计选用的桩型进行了分析,研究了PHC桩抗拔性能,分析计算了影响PHC桩抗拔承载力的多种因素,确定了各土层抗拔系数λ的取值范围。
关键词:PHC管桩抗拔试验抗拔系数前言随着我国社会主义现代化建设的高速发展,客运专线投入的不断加大,基础设施建设自然就成了工程中的重点内容。
预应力高强混凝土管桩(以下简称PHC桩)由于其桩身强度高、生产速度快、质量稳定、施工易控制等优势,本文通过在实际工程中进行的PHC桩单桩竖向抗拔静载试验,研究PHC桩的抗拔承载性能,对影响PHC桩抗拔承载力的各种因素进行计算比较,提出合理化建议。
工程概况及地质情况本段路基起讫里程DK5+232.63—DK5+974.65,全长742.02m,基础采用PHC管桩基础,本次试验共进行9根PHC桩的抗拔试验,试验分别在2个地点进行。
试验点1#的地质为粉质粘土、淤泥、含泥中砂、淤泥夹中砂、含泥中砂、强化风岩。
试验点2#的地质为淤泥、含泥中砂、淤质土、淤质土夹砂、含泥砾砂、含砂卵石。
3试验方法和试桩参数单桩竖向抗拔静载试验设备由竖向静载试验的主、次梁组成,采用两个千斤顶对称加载试验。
加载方法采用慢速维持荷载法,当出现某级荷载作用下桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下上拔量的5倍或累计桩顶上拔量超过100mm,可终止加载。
一共取9根试验桩的主要技术参数为1~3#桩桩长为26m,桩径为400mm,壁厚95mm,内芯插筋深度8m,插筋数量6根,直径为22mm,试验休止时间分别为15天、16天、17天。
4~9#桩桩长为42m,桩径为400mm,壁厚95mm,内芯插筋深度8m,插筋数量6根,直径为22mm,试验休止时间分别为15天、16天、20天、18天、17天、20天。
试验前各桩均进行基桩低应变动测,对桩身各部位进行完整性检查,均为完整桩。
PHC管桩压桩阻力及施工对策分析
PHC管桩压桩阻力及施工对策分析作者:赵羽来源:《活力》2018年第15期[关键记]PHC管桩;压桩阻力;施工对策一、研究内容随着预应力混凝土管桩在工程建设中的大量应用,对预应力混凝土管桩以及高强预应力混凝土管桩的研究也进一步加深。
本文所要分析的内容是在PHC管桩施工过程中桩顶标高高于设计值桩身无法继续进^、土层现象。
分析PHC管桩施工过程中桩体在进入土层时所承受的阻力,找出解决压桩阻力的技术措施。
二、压桩阻力分析设计人员对采用预应力混凝土PHC管桩的建筑结构进行单桩极限承载力设计时,基本是按照现行的建筑桩基设计规范进行设计计算的。
在理论状态下计算PHC管桩竖向承载力的经验公式将单桩的极限承载力大体分为两部分,即桩外侧摩阻力以及桩端阻力。
然而,设计规范标准关于计算预应力混凝土管桩的承载力公式并没有考虑土塞效应对桩端阻力的影响,以及挤土效应对桩外侧摩擦力阻力的影响。
预应力混凝土PHC管桩在静压法施工沉桩过程中,抽端的土体一部分挤向桩周产生挤土效应,而另一部分涌入管桩内形成土塞产生土塞效应,在沉桩过程中土塞效应和挤土效应是同时发生的,两者相互影响相互制约。
随着静压法施工PHC管桩的不断进行,群桩效应也制约着桩基施工。
三、PHC管桩施工措施1.工程概况本课题依据某邮政处理中心综合项目,研究预应力混凝土PHC管桩压桩阻力对施工造成的影响以及施工对策。
桩基础形式为高强预应力混凝土管桩(PHC),直径为500mm、AB 型、壁厚为125mm、设计桩长为9m,单桩竖向极限承载力标准值Quk=4000KN。
2.PHC管桩施工措施本工程采用静压法施工PHC管桩,施工机械采用液压静力压桩机YZY800型及ZYJ600B 各一台,PHC管桩运输采用托板挂车20t两台。
具体施工方案:(1)桩位放样。
根据布桩图进行准确放样,用全站仪、钢尺定出每排桩位轴线和路基边桩然后放样逐桩中心,用消石灰作出桩位的圆形标记。
为防止挤土效应及移动桩机时的碾压破坏。
水闸PHC管桩施工中的常见问题分析及处理
水闸PHC管桩施工中的常见问题分析及处理发表时间:2018-06-20T10:53:39.270Z 来源:《基层建设》2018年第12期作者:黄莉娜[导读] 摘要:PHC管桩,即预应力高强度混凝土管桩,以其独特的优势,在工程建设中得到广泛的应用。
佛山市顺德区水利投资建设有限公司广东佛山 528300摘要:PHC管桩,即预应力高强度混凝土管桩,以其独特的优势,在工程建设中得到广泛的应用。
本文以水闸工程为例,对PHC管桩的施工方法进行了介绍,并分析其施工中常见的问题,提出了相应的处理措施,为PHC管桩在水闸施工中的应用提供参考。
关键词:水闸;PHC管桩;问题;处理PHC管桩是一种较为常用的管桩形式,具有单桩承载力高、应用范围广、质量可靠、造价低等优点,在水利水闸施工中具有广泛的应用。
在水闸工程施工中,PHC管桩的施工质量直接影响到水闸的整体质量及其功能效益的发挥。
因此,确保PHC管桩的施工质量具有十分重要的意义。
1.工程PHC管桩设计分析PHC桩的竖向承载力主要是按照桩身而定强度而设计,主要通过现场荷载试验确定,与管桩外径、壁厚和混凝土强度有较大的关系。
桩基示意图如图1所示。
图1 PHC桩基组成示意图根据《预应力管桩基础技术规程》(JGJ94-94),单桩承载力计算公式为:Ra=RaUsqsinLi+RpqpAp式中,Ra—承载力特征值,kN;Ra—桩周土摩擦力调整系数;Us—桩身周长,m;qsin—桩周土摩擦力特征值,kN/m2;Li—各土层划分的各段桩长,m;Rp—桩端土承载力调整系数;qp—桩端土承载力特征值,kN/m2;Ap—桩身横截面积,m2。
鉴于PHC桩基竖向承载力设计值多是低于3500kN,因此对于其承载能力的测定多是通过静载试验进行确定。
2.施工方法2.1背景介绍对于水闸工程而言,主要由引水渠、闸门、闸室和消力池等功能建(构)筑物组成,如图2所示。
为了引水或排水的需要,闸首段设置标高较低,同时下游导航墙、挡土墙的设计标高稍高于闸首段标高,因此在开挖过程中一次性开挖到设计位置则不利于桩基的施工。
PHC弃桩拔除施工技术研究
PHC弃桩拔除施工技术研究0 引言随着城镇化的不断扩建推进,城市改造项目越来越多。
与此同时,土地供应日趋紧张,城市地下空间的开发项目呈快速增长的趋势。
在城市改造项目以及城市地下空间开发过程中均不可避免的遇到早期城市建筑物的桩基。
处理城市旧桩基的方法有绕避、拔除及重复利用[1]。
若对旧桩基作绕避处理,不仅不能从根本上解决旧桩基问题,而且会造成桩基过密过多的后果。
若旧桩基的耐久性和承载力满足继续使用的条件,可对旧桩基进行重复利用。
当旧桩基的耐久性和承载力无法满足工程需要或者对城市地下空间开发造成阻碍,则需要对旧桩基进行拔除处理。
拔桩施工受地质环境的影响大,难度高,若对旧桩基进行拔除处理,需要综合考虑拔桩施工的工期、施工成本以及对周边环境的影响。
但城市的快速发展使得早期城市的废旧桩基处理问题变得更加突出,如何快速、高效地处理这些弃桩必将成为城市建设迫切需要解决的问题。
1 弃桩拔除施工中的难点与废旧建筑物上部结构的拆除施工相比,废旧桩基拔除处理的难度要大大增加。
废旧桩基埋置在地层中,受到地层土的约束,需要减弱甚至消除地层土和桩体之间的作用才能将桩体拔除。
在拔除废旧桩基的过程中,通常会遇到以下的几个问题:⑴断桩。
在桩体受损或存在薄弱点,在拔除过程中无法承受起拔力时会发生断桩,或者在拔除过程中与器械发生摩擦造成断桩。
由于预制桩连接焊缝施工质量参差不齐,而且在地下水作用下易出现锈蚀,在拔除预制桩的时候,断桩发生的概率较高。
⑵沉降控制。
旧桩基拔除时需要采取措施减少桩侧摩阻力,不可避免会对地层造成扰动,产生沉降。
当场地周边有建筑物和重要管线,沉降控制问题变得十分突出。
⑶工期与施工成本。
弃桩拔除的施工成本与场地地质环境、施工设备及场地内管桩数量有关。
不同的施工技术适用不同的场地环境,因此需要适用范围广,成本更低的拔桩施工技术。
2 国内拔桩施工技术目前,国内的拔桩工法主要集中于静拔法、高压旋喷泥浆拔桩法、振动沉管高压水切割拔桩法、全回转CD机拔桩、FECE全回转拔桩法等。
PHC管桩设计中常见问题及解决方法初探
PHC管桩设计中常见问题及解决方法初探摘要:由于PHC预应力管桩具有桩身混凝土强度高、耐冲击性能好、穿透力强、地区适应性强、质量稳定可靠、耐久性好、施工工期短、单桩承载力高、监测方便、造价较低、施工现场简洁、无污染、无噪音、能保障文明施工、对环境影响小等多种优点, 近几年来在广东地区的多高层建筑桩基工程中得到广泛应用. 。
但PHC 管桩也具有脆性破坏、水平承载力有限、抗拉强度低的特性。
另外,PHC预应力管桩在设计过程中存在单桩承载力的确定比较困难、水平承载力达不到抗剪要求等问题。
笔者根据近年来积累的管桩基础工程的设计经验,况谈谈PHC管桩设计中容易产生的问题,并提出提出更符合实际的设计方法。
关键词:PHC管桩;设计问题;解决方法PHC管桩以其承载力高,施工时间短,质量可靠等优点,发展迅速,在全国多个地区广泛使用。
然而,对PHC管桩的设计和使用,仍然存在一些问题没有很好的解决。
为防止PHC管桩施工时桩身破坏,应对施工时最大压桩力进行桩身承载力验算,本文提出了验算方法。
按《地质勘察报告》提供的岩土参数计算PHC管桩桩基竖向抗压承载力,往往远小于实际值,本文分析了原因并提出更符合实际的设计方法。
一、桩身受压承载力目前,各规范、规程中桩身竖向受压承载力计算公式各不相同,举例如下。
《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)式(5.8.2-2)《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)式(8.5.9)国标图集《预应力混凝土管桩》(10G409)总说明6.3.4条,广东省标准《锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程》(DBJ/T 15-22-2008)式(5.2.6)湖北省标准《预应力混凝土管桩基础技术规程》(DB42/489-2008)式(7.6.2)σp c取4~10 Mpa,则上式可转换为式中N - 桩身竖向受压承载力设计值A - 桩身横截面积fc - 混凝土轴心抗压强度设计值fcu,k - 混凝土立方体抗压强度标准值,即混凝土标号σpc - 桩身混凝土有效预压应力PHC管桩为预应力构件,桩身完整性较好,桩身竖向受压承载力不应有大的折减,而以上各公式折减系数0.85~0.58,差异很大,其原因,或许是考虑施工时压桩力过大易导致爆桩、断桩,因此对桩身承载力设计值进行不同程度的折减,以此控制单桩承载力设计取值,从而避免压桩力过大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
PHC管桩作抗拔桩的分析与释疑
复地集团总师室高志建
【摘要】利用绿化及道路下场地作为地下停车库的开发案例较为普遍,对于这类无上部结构的地下室采用PHC管桩作为抗浮桩,集团很多工程技术专业管理人员还存在着一些疑虑和认识上误区,本文从桩身结构强度、焊缝强度、端板孔口抗剪强度、钢棒墩头等几个方面,对采用PHC管桩作为抗拔桩进行了分析,验证了PHC管桩作为抗拔桩的可行性,并提出在施工和验收过程中的重点注意事项。
1 前言
在地下水位较高的地区,建筑工程中尤其是无上部结构的地下室以及地下停车场,工程结构的抗浮问题较为普遍。
最常见的抗浮措施是设置锚杆和抗拔桩,常见的抗拔桩主要有钻孔灌注桩、预制方桩、PHC管桩。
为抵抗拉力,控制拉力作用下的桩身裂缝,钻孔灌注桩和预制方桩须额外配置数量可观的抗拉钢筋(远远大于一般抗压桩时的钢筋数量),工程造价较高。
PHC管桩由于桩身混凝土中有效预压应力可以抵消上拔时的拉应力,一般无须额外增加抗浮钢筋,造价较低。
加上PHC管桩本身质量稳定、养护时间短、施工速度快、施工方便等因素,越来越多的工程中开始采用PHC管桩作为抗浮桩。
本文以地区PHC B500 100管桩为例,从桩身结构强度、焊缝强度、端板孔口抗剪强度、钢棒墩头等几个方面,对采用PHC管桩作为抗拔桩进行了分析,验证了PHC管桩作为抗拔桩的可行性。
2 抗拔桩桩身结构承载力验算强度
2.1桩身结构强度验算
桩身结构强度的验算,目前有国家标准、广东省规程、江苏省规程推荐的公式,具体计算如下。
桩身结构强度验算表
广东省标准只是利用了管桩中的有效预压应力,不考虑预应力筋和混凝土的进一步发挥作用,因此不须考虑裂缝控制;国家标准将预应力筋性能完全发挥;江苏省标准除发挥管桩混凝土的有效预压应力和抗拉性能外,较之国家标准还保留了预压应力筋的抗力作为安全储备。
国家标准和江苏省标准桩身应力都超过有效预压应力,因此须进行裂缝验算,但由于有效预压应力抵消大部分拉应力,裂缝控制容易满足。
因此在地质水文条件复杂、抗腐蚀要求高的情况下,可利用广东省标准进行桩身强度验算,而在正常设计中建议利用江苏省规范进行桩身强度验算。
2.2接桩处的焊缝强度验算
Nl≤3.142(D12-D22)ft w/4=0.25x3.142x(4982-4762)x170=2860kN。
从焊缝验算结果可以看出,如果焊缝质量可以保证,则端板焊缝强度远大于桩身结构强度。
2.3端板孔口抗剪强度验算
由于管桩端板与桩身预应力筋的连接处的受压冲切力,因此须进行孔口抗剪强度验算,计算表明该处是管桩应用中的一个薄弱点。
N≤n*3.142*(d1+d2)*[ts-(h1+h2)/2]*fv/2
=15x3.14x(12+20)x[19-(9.5+6)/2]x125/2=1017 kN。
验算的抗剪强度值远小于桩身强度和焊缝强度,常采用加厚端板的方法,提高孔口抗剪强度。
若加厚至24mm,则承载能力=15x3.14x(12+20)x
[24-(9.5+6)/2]x125/2=1470 kN。
2.4钢棒墩头抗拉强度验算
在PHC管桩作抗拔桩的试桩过程中,也出现过预应力筋墩头拔出的现象。
这是由于墩头在受力过程中受到冲切破坏。
因此须验算墩头抗拉强度。
N≤0.95 fpy*Ap=0.95x1348=1280 kN。
通过上面的分析可知,PHC管桩作为抗拔桩使用时,桩身具有较高的承载能力,在地质条件允许情况下,不仅施工、检测方便,而且经济性较好。
实际应用时,须注意端板孔口抗剪强度和钢棒墩头抗拉强度的验算。
3 施工中的重点注意事项
3.1接桩处的焊缝质量
从焊缝验算中可以看出,如果焊缝质量可以保证,则端板焊缝强度远远大于桩身结构强度。
但在实际工程抗拔桩试桩时发现,焊缝处发生事故的几率很大,原因主要是以下几点:
1)端板焊缝坡口尺寸太小,不少端板生产厂家对坡口尺寸的加工不重视,普遍偏小,连Ф4焊条也放不进去,造成焊缝强度的先天不足。
2)焊缝施工质量差。
手工焊接时必须分三层以上对称进行环缝焊接,并采取措施减小焊接变形,其中第一层必须用Ф3.2电焊条打底,确保根部焊透,第二层方可用粗焊条(Ф4或Ф5)。
焊接时,要正确掌握电流和施焊速度,每层焊接厚度应均匀,每层间的焊渣必须敲渣后方能焊次一层,焊接时间应充分保证,不能草草了事,一般Ф400管桩,两个焊工同时施焊时,需要12~15分钟。
此外,电焊厚度宜高出坡口1mm。
3)焊缝不注意保护。
焊缝应有足够的冷却时间(一般大于8分钟),方可继续沉桩。
另外在沉桩时,应保持桩身垂直,力戒偏心锤击,轻锤高击,静压施工时,夹具应避开接头。
3.2确保抗拔管桩施工质量的措施
1)加强桩身质量的验收:应对端板的材质、板厚、坡口尺寸等加强验收,严格满足有关规范、图集和设计要求。
2)电焊焊接时,焊缝坡口尺寸宜比规定尺寸大1mm,或按设计要求特制。
3)保证焊接施工时间和焊缝质量。
4 结论
通过上面的分析,可以得出以下结论和建议:
1)在地质条件允许情况下,抗拔桩建议选用PHC管桩,不仅施工、检测方便,而且经济性较好。
2)焊缝强度验算中一般都能满足抗拔承载力要求,重要的是控制焊缝质量。
3)端板孔口抗剪强度是PHC管桩作为抗拔桩中的薄弱点,因此宜特别注意此处的验算。
不够时,应加厚端板厚度。