论述预应力混凝土管桩施工技术沿海软土地基中的应用.docVIP

预应力混凝土管桩施工技术沿海软土地基中的应用 张生洪 摘要：先张法预应力混凝土管桩已从设计、生产、施工到桩身检测，有了全方位服务，并在我国的沿海大中城市软土地基施工中得到推广应用，具有良好的经济效益和社会效益。 关键词：预应力混凝土管桩　软土地基　管桩制作　施工　应用 一、前言 桩种类 截面（mm） 混凝土强度等级 桩尖类型 外径φ 壁厚t PHC 锤击桩或压桩 500 100 C80 a－开口型钢桩尖 b－十字型钢桩尖 c－锥形钢桩尖 d－混凝土闭口桩尖 e－无桩尖时（开口桩）不写 550 100，125 600 100，110，130 PC 锤击桩或压桩 500 100 C60 550 100 600 100，110 PTC 压桩 300 50 C60 压桩或锤击桩 400 55，65 500 65 550 65，70 600 70 软土地基工程大量分布于我国沿海地区一带，这种地基其土的变形、承载力和液化问题受到了工程专家的普遍关注，二十一世纪伊始，各地大兴土木，尤其沿海城市的旧城改造和商业广场“CBD”工程起动，在沿海软土地基中应用预应力混凝土管桩技术做地基基础，已被建筑界视为首选方案，主要是该桩型具有自身强度高、抗压性能好、耐打击性能、施工速度快、桩基质量稳定、现场施工文明、工程造价经济等一系列优点。而过去一般高层建筑基础大都采用钻孔灌注桩及钢筋混凝土预制方桩，这些桩基形式大部分都因工程造价高、环境污染严重、成型质量不稳定等缺陷而受到限制。 目前城市建设委员会根据沿海软土地基特点和工程建设发展的需要，组织设计、施工、监理、开发建设单位共同参编《先张法预应力混凝土管桩》设计图集，先后投资数家管桩生产厂，年生产能力达160万米以上，能生产φ300～φ600各种类型的管桩投放市场。 二、先张法预应力混凝土管桩适用范围及应用技术 （一）管桩适用范围 1、本图集管桩适用于工业与民用建筑物、构筑物等的低承台桩基础。 2、本图集管桩适用于抗震设防烈度≤7度的地区，大于7度的地区应用要进行专门验算。 3、本图集管桩主要考虑承受竖向压力，当承受水平荷载或用作抗拔桩（如锚桩等）时，应由设计计算来确定选用。 （二）管桩的分类 管桩的分类 表1 桩种类 截面（mm） 混凝土强度等级 桩尖类型 外径φ 壁厚t PHC 锤击桩或压桩 500 100 C80 a－开口型钢桩尖 b－十字型钢桩尖 c－锥形钢桩尖 d－混凝土闭口桩尖 e－无桩尖时（开口桩）不写 550 100，125 600 100，110，130 PC 锤击桩或压桩 500 100 C60 550 100 600 100，110 PTC 压桩 300 50 C60 压桩或锤击桩 400 55，65 500 65 550 65，70 600 70 注：根据设计要求，也可生产其他类型的管桩，设计人员应根据管桩的选用表进行复核。 （三）管桩的制作与试验 1、管桩的制作 （1）采用先张法预应力工艺，预应力钢筋（丝）的张拉控制应力应符合设计要求，当施工中预应力筋需要超张拉时，可比设计要求提高5％，并应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204－2002的规定。 （2）采用离心工艺成型，离心作用按慢速、中速、高速三个阶段进行，以保证混凝土密实，经离心成型的管桩，应分别采用常压蒸养和常压+高压蒸养的工艺过程，以保证管桩达到100％混凝土设计强度。 （3）混凝土脱模强度不得低于35Mpa。 （4）各桩段的技术质量要求应符合施工规范和图集规定。 2、管桩的试验 （1）离心混凝土强度外观质量及尺寸检查，抗弯试验和检验规则均按GB13476－92规定执行。 （2）管桩的单桩竖向极限承载力标准值检验应通过现场静载试验确定。 （四）管桩的选用 〔一〕设计人员选择管桩的截面、型号、桩长（段）和桩尖类型时应考虑下列四种情况： 1、应结合地质条件，工程上部结构类型、荷载大小及沉桩设备（静压、锤击）。 2、摩擦型桩的长径比（桩总长L/桩外径φ）不宜大于100，端承型桩且须穿过一定厚度较硬土层时，其长径比不宜大于80。 3、每根管桩的接头一般不宜超过4个。 4、应经过分析、计算后同时满足三个条件： （1）R≤RP 式中R——根据地质参数计算的单桩竖向承载力设计值（KN） RP——根据预应力筋配筋计算的桩身竖向承载力设计值（KN） （2）QUK≤QPK 式中QUK——通过现场静载荷试验（或可靠的高应变试验）确定的单桩竖向极限承载力标准值（KN） QPK——根据预应力筋配筋计算的单桩竖向极限承载力标准值（KN） （3