预应力管桩在沪宁高速公路中的应用.ppt

预应力管桩在沪宁高速公路路基拓宽工程中的应用 目 录 一、 前言 二、 地质概况 三、 工程概况 四、 预应力管桩的使用 五、 预应力管桩设计和验算 六、 桩尖持力层的选择 七、 预应力管桩的压桩力控制 八、 小结 前 言 沪宁高速公路全长249.453公里，路基宽度26米，日交通量己达45070辆，靠近上海段日交通量己达51283辆/日。 主线路基4车道拓宽为8车道，宽度42.5米。每侧加宽8.25米。分属镇江、丹阳段，标段长度分别为19.849公里和24.323公里。 工程特点：工期紧、任务急，要求高，不允许采用预压方案 地质概况 地貌：河圹水系密布，湖圹星罗棋布； 全线软土地段总长92.29公里，软土最厚可达40米，软土含水量一般为30－45%，最高可达60－70%。 镇江丹阳段软基总长10.9公里，厚度变化大,呈多层软土，最大埋深约30米，表层软土厚度一般 6～15 米，软土孔隙比在 1.O～1.3之间，以淤泥质土为主。地质剖面图如下： 地质概况 工程概况 原老沪宁路地基处理方式：砂垫层预压、塑料排水板、粉喷桩等方式。全线共布置沉降观测点600余个，经8年连续沉降观测，除个别点外，其余己全部达到沉降稳定 拓宽路基平均填土高度一般为3－4米，最高达7米 拓宽路基荷载将会对老路产生附加沉降，使老路开裂，新老路之间产生差异沉降 沉降控制标准：拓宽路基部分总沉降量不超过15公分，工后沉降小于等于5公分 地基处理原则： 软土埋深3.0米：浅层换垫处理 软土 埋深3.0～10米：水泥搅拌桩、预应力管桩 　　　软土埋深10米：预应力管桩 工程概况 预应力管桩的使用 预应力管桩：直径40厘米，壁厚7厘米 标准长度：6.0、8.0、10.0、12.0米，进行 接长组合 混凝土：C60 施工方法：静压法施工 预应力管桩的使用 桩帽的作用：防止桩顶对路基的顶 剌破坏 桩帽尺寸：A型1.4×1.4×0.3米 B型1.6×1.6×0.4米 桩帽混凝土标号：C20 预应力管桩的使用 H＞4.0米：管桩中心间距2.5～3.0米 H≤4.0米：管桩间距3.5～4.0米 注： H－－路基填土高度 预应力管桩的使用 单桩 单桩有承台无垫层 单桩有承台有垫层 单桩无承台有垫层 天然地基承载力 预应力管桩的使用 预应力管桩的使用 预应力管桩的使用 实测1＃单桩试验极限承载力1650kN，比例界限承载力1000KN， 用土工试验指标按规范计算极限承载力1983KN，容许承载力992Kpa，与试桩结果基本相当 天然地基承载力97.2kpa，取相对变形3cm，考虑桩的变形不能太大和下卧层软土强度验算，取天然地基承载力50Kpa 说明对于预应力管桩采用土工试验指标估算单桩极限承载力是可行的，采用固定桩间距不完全合理，应进行复合地基的设计 ，可避免过于保守或偏于不安全 预制管桩设计及验算 预制管桩设计及验算 预制管桩设计及验算 设计文件中均标出各个路段单桩设计承载力和桩间距。预制管桩路基处理方案如下： 预制管桩设计及验算 预制管桩处理平面布置图 预制管桩设计及验算 工程量及效益比较 设计和验算实例 验算实例： 某标段桥头填土高度　H=4.68m 原设计预制管桩桩长　L=16m 原设计预制管桩桩间距　D=3.0m 地质资料见下表： 设计和验算实例 设计和验算实例 桩基沉降问题 桩身长度内的沉降不计 桩尖以下的沉降 　　 按深埋实体基础计算桩尖平面以下附加 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　应力引起的下沉量， 　 附加应力按布辛奈氏克理论或明德林理论求解。 本工程桩尖进入硬土层可不考虑桩基沉降。 桩尖持力层的选择 持力层选择以下地层可不考虑桩基下沉： 可塑或硬塑以上的粘性土 中密至密实的砂性土层 桩入持力层深度： 不小于桩直径的3倍 当管桩直径为0.4米时，实际控制深度以入好土1.5～2.0米为宜 为此要求持力层选择要准确，地质条件的反映要符合实际情况 预制管桩的压桩力 压桩力一般大于或等于1.5倍单桩设计承载力，便可认为满足设计要求 压桩力太大，不仅增加施工的难度和工程成本，还会使桩产生断裂 本标段压桩力控制在1000～1800KN 压桩过程中实行双控，即压桩力控制和地质报告中好土层地质界限的控制 小 结 1、预应力管桩质量可靠、施工速度快、处理效果明显，可以满足工程工期紧急的要求，不需要养护期。 2、采用复合地基理论设计桩