摘要:预应力高强混凝土管桩(简称PHC桩)是新型的管桩形式,与其它管桩相比具有诸多优点,目前在建筑施工中得到广泛应用。本文阐述了预应力高强混凝土管桩的工艺原理以及其优缺点,结合实例,就预应力高强混凝土管桩在建筑工程中的应用进行探讨,并对设计施工中应注意的事项进行总结,可供类似工程研究借鉴。
关键词:预应力管桩;静载试验;参数;极限承载力
引言
预应力高强度混凝土管桩是在预应力技术的基础上发展起来的一种新型基桩,它能够有效改善地基土受力状态,提高地基承载力。与其他普通的管桩相比,这种混凝土的预应力管桩,具有绿色环保、施工效果好、以及工程中造价低廉等优点,已在很多的建设工程项目中,得到了充分的验证,具有广阔的发展前景。本文对预应力高强度混凝土管桩在建筑工程中应用进行分析。
1 预应力高强混凝土管桩的工艺
采用先张法预应力,精心设计混凝土配合比,外掺料及高效减水剂,速离心成型工艺和高压釜压蒸汽养护工艺,使预应力高强混凝土管桩(代号PHC)抗压强度大于80.0MPa。具有抗弯性能好,耐久性好,单桩承载力高,有极强的穿透力,桩身质量可靠。适合锤击施工及静压施工作业,施工快速、方便,质量稳定可靠,经济。目前广泛应用于工业与民用建筑的低承台桩基础,铁路、公路、桥梁、港口、水利市政构筑物等工程,承受竖向荷载的桩基础。
2 工程实例
2.1 实例1
(1)工程概况。项目拟建地上31层,地下1层,高度93.0m,采用剪力墙结构,筏板基础,基础埋深-6.50m。
(2)工程地质情况。建设场地地貌单元属黄土源。地下水属潜水类型,勘察期间稳定水位高程介于428.28~428.70m之间。地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均不具腐蚀性。场地地层自上而下依次为第四系全新统素填土(Q4nl),上更新统风积(Q32eol)黄土、残积(Q3lel)古土壤,中更新统风积(Q2eol)黄土、残积(Q2el)古土壤等组成。桩长范围内地层情况详见表1。
设计采用先张法预应力高强混凝土管桩(PHC),静压法抱压式桩机施工。桩管外径500mm,管壁厚125mm,AB型,混凝土强度等级C80,有效桩长32m,编号PHC-AB500(125)-32a。单桩承载力特征值4500kN,桩端持力层为第⑨层古土壤。总桩数为893根,施工后承载力验收采用静荷载试验方法。
3 管桩的设计及施工中应注意的事项
(1)PHC桩适应性强,可多节相接承载力高,桩身质量可靠,在同一个工程可根据地质条件的变化调整接桩长度,节省用桩。
(2)管桩适用于有坚硬黏土层、中密以上砂层或强风化岩层作持力层的地层。但在石灰岩地层、有多层坚硬夹层、砂夹层厚度较大、较多孤石和障碍物的地层以及淤泥土或杂填土层较厚的地层不宜采用。有湿陷性的土层建议慎重采用。
(3)在抗震设防裂度8度地区,应采用AB型。桩身强度可不作抗震承载力验算。当地震剪力与建筑物总重之比小于8.0%时,桩可不作抗震水平承载力验算。抗震验算时应考虑承台、地下室外墙侧面土的水平抗力。经过抗侧力核算并采取措施后,采用预制管桩方案是可靠的。
(4)管桩单桩竖向极限承载力,可采用桩基规范公式加以提高预先估算,并结合试桩结果确定;甲类桩基或无经验时必须进行试桩确定。群桩或有湿陷性土层的情况下,建议谨慎对待试桩结果,降低采用。
(5)在施工前应做静荷试验桩,为设计提供依据,使设计更合理,避免给建设单位造成浪费。在工程施工后必须进行静荷载试验和桩身完整性检测为工程验收提供依据。
(6)预应力管桩与静压法沉桩相结合,在城市人口稠密地区施工,必将显示出它的独特优势,应用于楼堂管所、桥梁、道路、工业基础等,桩长由6.0~45.0m,桩径由300~1000mm,单桩极限承载力可达5000kN,该桩型在建筑工程中得到广泛的应用,深受建设方的好评。
4 结语
综上所述,预应力高强混凝土管桩在建筑工程中的应用证明,采用预应力高强混凝土管桩可以大大缩短施工工期,降低工程的费用成本。目前,预应力高强混凝土管桩工艺技术已相当成熟,在建筑工程中得到广泛的应用。预应力高强混凝土管桩是高层建筑中的一种较好的桩基础之一,可以给业主带来良好的经济效益和社会效益,相信在不久的将来,它会有更新、更好的发展。
参考文献:
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论文作者:李斌
论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第34期
论文发表时间:2017/2/23
标签:预应力论文; 混凝土论文; 管桩论文; 承载力论文; 地层论文; 建筑工程论文; 工程论文; 《北方建筑》2016年12月第34期论文;