预应力混凝土管桩与方桩
合集下载
相关主题
- 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)。
0.5 300 20001.43 1347kN
实际工程中，由于管内壁不可避免有离心后浮浆层 存在，同时填芯施工质量有离散性，都会对抗拔力 有影响。建议：管桩桩端抗拔力的传递以填芯混凝 土方式为主来计算，端板焊接钢筋作为安全储备。
也可采用减少顶部端板内径的方法来确保混凝土填 芯的抗拔强度。
预应力混凝土管桩与方桩
2009年10月
纲要
目前有关的规范及图集 PHC桩国家与上海标准的对比 空心方桩国家与上海标准的对比 PHC桩与空心方桩的替换问题 PHC桩的抗拔验算 有关桩距的问题 抗压桩与抗拔桩的布置方式
目前的图集
国家图集《预应力混凝土管桩》 03SG409
HKFZ450 1.800m 250mm 3 PHC600 1.885m 380mm
HKFZ500 2.000m 300mm
内周长 0.942m 0.754m 1.068m 0.785m 1.194m 0.942m
端部面积 0.1963m2 0.1600m2 0.2376m2 0.2025m2 0.2827m2 0.2500m2
以PHC-B500(100)为例：
国家图集03SG409，福建标准
N f py Ap 100515 10.72 / 4 1356kN
广东省标准DBJ/T15-22-98
Rpl pc A 7.56 (5002 3002) / 4 950kN
江苏省标准 苏JG/T011-2003
4679kN
B型 上海 300mm 12Φ12.6 6.77Mpa
4094kN
PHC桩与空心方桩的替换问题
抗压承载力主要取决于外周长和端部截面。 抗拔承载力主要取决于外周长和内径尺寸。 方桩周长稍大，但内周长和端截面稍小一些。
外周长 内径 1 PHC500 1.571m 300mm
HKFZ400 1.600m 240mm 2 PHC550 1.728m 340mm
PHC桩的抗拔验算—与承台的连接
有关预制桩的桩距问题
《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)规定：
对于承载力相接近的管桩与空心方桩，由于方桩边 长比管桩直径小，故桩距可比后者小。
抗压桩与抗拔桩的布置方式
抗压桩一般集中布置在墙下或柱下，以使 底板或柱承台厚度取得较小的数值。
抗拔桩一般均匀布置，不一定集中布置在 柱下。均匀布置可以使抗浮底板厚度减薄。
注：填芯混凝土的黏结力按福建省规范计算。
PHC桩的抗拔验算
土体提供的竖向抗拔承载力计算 桩身结构强度验算 管桩连接构件的强度验算
a) 焊缝强度验算 b) 端板孔口抗剪强度验算 c) 钢棒镦头抗拉强度验算 管桩与承台的连接 a) 管桩填芯混凝土抗拔性能 b) 桩顶与承台的连接构造
PHC桩的抗拔验算—桩身强度
若桩同时出现抗压和抗拔两种工况，要根 据具体情况而定，看那一种工况占主导地 位，从而决定布桩的方式。
抗压桩与抗拔桩的布置方式
谢谢！
PHC桩的抗拔验算—填芯混凝土的黏
结性能及抗拔力
福建省标准规定：
Nl f upil f f为填芯混凝土与管壁的黏结强度设计值, 当缺乏试验资料时, 可取0.3M pa. upi为内壁面周长.l f 为填芯长度.
若填芯长度为1.5m，N=424kN; 若填芯长度为2.0m，N=565kN; 若填芯长度为2.5m，N=707kN.
上海图集《先张法预应力混凝土管桩》 DBJT08-92-2000
国家图集《预应力混凝土空心方桩》 08SG360
上海图集《先张法预应力混凝土空心方桩》 2006沪G/T-502
PHC桩国家与上海标准的对比
壁厚、型号、预应力筋数量、有效预压力等都所 有区别。
国家标准不设置桩端锚固筋，如设计或使用认为 有必要时可增加设置。上海标准均设置桩端锚固 筋。
PHC桩与空心方桩替换问题的例子
外周长 PHC-AB500(100)-30 1.571m HKFZ-AB400(240)-30 1.600m PHC-B600(110)-30 1.885m HKFZ-B500(300)-30 2.000m
内周长 0.942m 0.754m 1.194m 0.942m
壁厚 主筋 有效预压应力 承压设计值
直径500 国家 100mm 13Φ10.7 7.2Mpa
3150kN
B型 上海 100mm 15Φ10.7 7.56Mpa
2460kN
直径600 国家 110mm 17Φ10.7 7.0Mpa
4250kN
B型 上海 110mm 18Φ10.7 6.84Mpa
3360kN
PHC桩的抗拔验算—钢棒镦头抗拉强
度验算
上海市标准《先张法预应力离心混凝土管桩制 作规程》(DBJ08-302-96)规定：镦头强度损失 不应大于钢筋抗拉强度的5%。所以钢棒镦头按 钢筋抗拉强度的95%来考虑。
N 0.95 f py Ap 1288 kN
PHC桩的抗拔验算—抗拔管桩与承台
f t w为角焊缝抗拉设计强度
PHC桩的抗拔验算—端板孔口抗剪强
度验算
N
n
d1
d2 2
(ts
h1
h2 2
)
fv
1060kN
fv为钢材的抗剪强度设计值.
若抗拔力较大，可加厚端板，以提高端板孔口抗剪 强度，增加其安全度。若增厚为20mm，则N=1154kN; 若增厚为22mm，则N=1343kN; 若增厚为24mm，则 N=1470kN。
PHC桩的抗拔验算—填芯混凝土的黏
结性能及抗拔力
有关研究表明，填芯混凝土与管壁的黏结强度由接 触面上的胶结力、摩擦力和机械咬合力组成，并随 接触面的位置而变化。在混凝土强度不太高时，黏 结强度随着混凝土抗拉强度的增大而增加。可采用 平均黏结强度的概念，并与混凝土抗拉强度成正比。 公式如下：
N K1D1Lft (K1 Fra Baidu bibliotek0.45 ~ 0.56)
空心方桩国家与上海标准的对比
内径、有效预压力等都所有区别。 均不设置桩端锚固筋。
内径 主筋 有效预压应力 承压设计值
边长400 国家 250mm 8Φ10.7 4.94Mpa
3000kN
AB型 上海 240mm 8Φ10.7 5.15Mpa
2885kN
边长500 国家 300mm 12Φ12.6 6.27Mpa
端部面积 0.1963m2 0.1600m2 0.2827m2 0.2500m2
PHC-AB500 HKFZ-AB400
PHC-B600 HKFZ-B500
抗压承载 力特征值 1222kN 1221kN 1495kN 1556kN
抗拔承载 力特征值
751kN 747kN 922kN 956kN
填芯2.5m的 黏结力 707kN 565kN 895kN 707KN
Nl ( pc ft )A (7.56 2.22) (5002 3002) / 4 1229kN
PHC桩的抗拔验算—焊缝强度
Nl (D12 D22 ) / 4 ftw (4982 4762 ) / 4170 2861kN D1为焊缝外径，D 1 D 2mm D2为焊缝内径，D 2 D 2a
的连接
广东省标准规定：抗拔管桩应将桩所有纵向 钢筋全部直接锚入承台内，因此必须截桩， 这样会使桩身结构有所损伤，另外也费时费 力。
上海标准规定：用微膨胀混凝土填芯内插钢 筋，同时在端板上焊钢筋，并将所有钢筋锚 入承台内; 锚固钢筋的直径和数量应根据 抗拔力大小进行计算调整。
若出现截桩情况，抗拔力要通过填芯混凝土 与管桩管壁的粘结力来传递。
实际工程中，由于管内壁不可避免有离心后浮浆层 存在，同时填芯施工质量有离散性，都会对抗拔力 有影响。建议：管桩桩端抗拔力的传递以填芯混凝 土方式为主来计算，端板焊接钢筋作为安全储备。
也可采用减少顶部端板内径的方法来确保混凝土填 芯的抗拔强度。
预应力混凝土管桩与方桩
2009年10月
纲要
目前有关的规范及图集 PHC桩国家与上海标准的对比 空心方桩国家与上海标准的对比 PHC桩与空心方桩的替换问题 PHC桩的抗拔验算 有关桩距的问题 抗压桩与抗拔桩的布置方式
目前的图集
国家图集《预应力混凝土管桩》 03SG409
HKFZ450 1.800m 250mm 3 PHC600 1.885m 380mm
HKFZ500 2.000m 300mm
内周长 0.942m 0.754m 1.068m 0.785m 1.194m 0.942m
端部面积 0.1963m2 0.1600m2 0.2376m2 0.2025m2 0.2827m2 0.2500m2
以PHC-B500(100)为例：
国家图集03SG409，福建标准
N f py Ap 100515 10.72 / 4 1356kN
广东省标准DBJ/T15-22-98
Rpl pc A 7.56 (5002 3002) / 4 950kN
江苏省标准 苏JG/T011-2003
4679kN
B型 上海 300mm 12Φ12.6 6.77Mpa
4094kN
PHC桩与空心方桩的替换问题
抗压承载力主要取决于外周长和端部截面。 抗拔承载力主要取决于外周长和内径尺寸。 方桩周长稍大，但内周长和端截面稍小一些。
外周长 内径 1 PHC500 1.571m 300mm
HKFZ400 1.600m 240mm 2 PHC550 1.728m 340mm
PHC桩的抗拔验算—与承台的连接
有关预制桩的桩距问题
《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)规定：
对于承载力相接近的管桩与空心方桩，由于方桩边 长比管桩直径小，故桩距可比后者小。
抗压桩与抗拔桩的布置方式
抗压桩一般集中布置在墙下或柱下，以使 底板或柱承台厚度取得较小的数值。
抗拔桩一般均匀布置，不一定集中布置在 柱下。均匀布置可以使抗浮底板厚度减薄。
注：填芯混凝土的黏结力按福建省规范计算。
PHC桩的抗拔验算
土体提供的竖向抗拔承载力计算 桩身结构强度验算 管桩连接构件的强度验算
a) 焊缝强度验算 b) 端板孔口抗剪强度验算 c) 钢棒镦头抗拉强度验算 管桩与承台的连接 a) 管桩填芯混凝土抗拔性能 b) 桩顶与承台的连接构造
PHC桩的抗拔验算—桩身强度
若桩同时出现抗压和抗拔两种工况，要根 据具体情况而定，看那一种工况占主导地 位，从而决定布桩的方式。
抗压桩与抗拔桩的布置方式
谢谢！
PHC桩的抗拔验算—填芯混凝土的黏
结性能及抗拔力
福建省标准规定：
Nl f upil f f为填芯混凝土与管壁的黏结强度设计值, 当缺乏试验资料时, 可取0.3M pa. upi为内壁面周长.l f 为填芯长度.
若填芯长度为1.5m，N=424kN; 若填芯长度为2.0m，N=565kN; 若填芯长度为2.5m，N=707kN.
上海图集《先张法预应力混凝土管桩》 DBJT08-92-2000
国家图集《预应力混凝土空心方桩》 08SG360
上海图集《先张法预应力混凝土空心方桩》 2006沪G/T-502
PHC桩国家与上海标准的对比
壁厚、型号、预应力筋数量、有效预压力等都所 有区别。
国家标准不设置桩端锚固筋，如设计或使用认为 有必要时可增加设置。上海标准均设置桩端锚固 筋。
PHC桩与空心方桩替换问题的例子
外周长 PHC-AB500(100)-30 1.571m HKFZ-AB400(240)-30 1.600m PHC-B600(110)-30 1.885m HKFZ-B500(300)-30 2.000m
内周长 0.942m 0.754m 1.194m 0.942m
壁厚 主筋 有效预压应力 承压设计值
直径500 国家 100mm 13Φ10.7 7.2Mpa
3150kN
B型 上海 100mm 15Φ10.7 7.56Mpa
2460kN
直径600 国家 110mm 17Φ10.7 7.0Mpa
4250kN
B型 上海 110mm 18Φ10.7 6.84Mpa
3360kN
PHC桩的抗拔验算—钢棒镦头抗拉强
度验算
上海市标准《先张法预应力离心混凝土管桩制 作规程》(DBJ08-302-96)规定：镦头强度损失 不应大于钢筋抗拉强度的5%。所以钢棒镦头按 钢筋抗拉强度的95%来考虑。
N 0.95 f py Ap 1288 kN
PHC桩的抗拔验算—抗拔管桩与承台
f t w为角焊缝抗拉设计强度
PHC桩的抗拔验算—端板孔口抗剪强
度验算
N
n
d1
d2 2
(ts
h1
h2 2
)
fv
1060kN
fv为钢材的抗剪强度设计值.
若抗拔力较大，可加厚端板，以提高端板孔口抗剪 强度，增加其安全度。若增厚为20mm，则N=1154kN; 若增厚为22mm，则N=1343kN; 若增厚为24mm，则 N=1470kN。
PHC桩的抗拔验算—填芯混凝土的黏
结性能及抗拔力
有关研究表明，填芯混凝土与管壁的黏结强度由接 触面上的胶结力、摩擦力和机械咬合力组成，并随 接触面的位置而变化。在混凝土强度不太高时，黏 结强度随着混凝土抗拉强度的增大而增加。可采用 平均黏结强度的概念，并与混凝土抗拉强度成正比。 公式如下：
N K1D1Lft (K1 Fra Baidu bibliotek0.45 ~ 0.56)
空心方桩国家与上海标准的对比
内径、有效预压力等都所有区别。 均不设置桩端锚固筋。
内径 主筋 有效预压应力 承压设计值
边长400 国家 250mm 8Φ10.7 4.94Mpa
3000kN
AB型 上海 240mm 8Φ10.7 5.15Mpa
2885kN
边长500 国家 300mm 12Φ12.6 6.27Mpa
端部面积 0.1963m2 0.1600m2 0.2827m2 0.2500m2
PHC-AB500 HKFZ-AB400
PHC-B600 HKFZ-B500
抗压承载 力特征值 1222kN 1221kN 1495kN 1556kN
抗拔承载 力特征值
751kN 747kN 922kN 956kN
填芯2.5m的 黏结力 707kN 565kN 895kN 707KN
Nl ( pc ft )A (7.56 2.22) (5002 3002) / 4 1229kN
PHC桩的抗拔验算—焊缝强度
Nl (D12 D22 ) / 4 ftw (4982 4762 ) / 4170 2861kN D1为焊缝外径，D 1 D 2mm D2为焊缝内径，D 2 D 2a
的连接
广东省标准规定：抗拔管桩应将桩所有纵向 钢筋全部直接锚入承台内，因此必须截桩， 这样会使桩身结构有所损伤，另外也费时费 力。
上海标准规定：用微膨胀混凝土填芯内插钢 筋，同时在端板上焊钢筋，并将所有钢筋锚 入承台内; 锚固钢筋的直径和数量应根据 抗拔力大小进行计算调整。
若出现截桩情况，抗拔力要通过填芯混凝土 与管桩管壁的粘结力来传递。