摘要：软土区的管桩桩型选择和抗压极限承载力的确定是影响工程造价及施工可行性的重要因素。本文结合江阴地区天悦府住宅项目的的工程实例详细阐述较厚软土层对预应力混凝土管桩的压屈分析。
一、国家规范及地区技术规程要求
在轴心竖向力下管桩在弯曲平面内的变形所产生的附加偏心距在设计中往往被忽视。
江苏省《预应力混凝土管桩基础技术规范》DGJ32/TJ109-2010第3.5.9条注1中要求：“桩身结构混凝土强度竖向承载力设计值，为考虑受压稳定折减，当管桩穿越厚度较大的淤泥质土或可液化土层时，应考虑桩身稳定性对承载力降低的影响，设计人员应根据《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定进行复核，并结合地区经验综合确定。”
JGJ94的5.8.4条规定：“....对于桩身穿越不排水抗剪强度小于10Kpa的软弱土层的基桩，应考虑压屈影响.....”
二、工程及地勘概况
拟建区（江阴市澄江街道）抗震设防烈度为6度，Ⅱ类场地时设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第二组。本工程建筑场地类别为Ⅳ类，设计特征周期建议取值0.75s.抗压桩采用预应力高强混凝土管桩，选用江苏省工程建设标准设计图集《预应力混凝土管桩》（苏G03-2012），管桩型号：PHA-400（100）AB-C80。单桩竖向承载力Quk=1500KN，桩长25~28米。第③淤泥质粉土：灰～深灰色，流塑，稍密状，很湿，局部夹少量粉土及淤泥质粉质黏土，局部含少量有机质，摇振反应迅速，切面无光泽反应，韧性及干强度低。厚度最大处为16米。物理力学指标：Wk=37%，eK=1.05，ILK=1.18，Es=4.36，Ck=10.4kpa。
三、压屈影响分析
由于软土物理指标在考虑压屈的影响界限上，因此考虑取用上限值进行复算。根据桩基表5.7.5，地基土水平抗力系数的比例系数m值，对天悦府的3层淤泥质粉质粘土，取m=4.4MN/m4。400X100管桩，b0=0.9X（1.5X4+0.5）=0.99m。C80的Ec=3.8X104Mpa，Es=200000Mpa。查图集AB桩内配有7X10.7mm钢筋，估算I0=4-d24）/64=1.16X109mm4。配筋率为6.8%，按弹性梁粗略计算，相当于配筋率6.8X20/3.8=3.58%，按此钢筋考虑对I的放大，I0=0.85X12X109X1.16=1.18 X109mm4。按桩规5.7.2条1/5=0.652m-1。本工程为低桩承台，故l0取0。且承台与地下室底板共同浇筑，桩身钢筋采用端板焊接钢筋锚入承台抗震锚固长度，因此桩顶与上部考虑为固接。所以Lc=0.5X（l0+4/=0.5X（0+4.0/0.652）=3.07m，由表5.8.4，Lc/d=3.07/0.4=7.68，查表=0.99。则该管桩实际计算承载力Quk=1500X99%=1485KN。影响基本忽略不计，在前期试桩仍采用1500KN进行承载力检测。
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四、试桩的补充措施及结果
（一）本院对天悦府试桩施工的补充要求
1.按设计院的试桩图施工，对压桩过程详细记录压桩力。具体要求为：当桩头接近持力层时，每隔0.5米记录一次压桩力。
2.试桩施工完成之后，需精准测量桩顶中心的最终标高，精确到1mm，控制桩头的破坏形变。
3.压桩力至1500KN后，需稳压数秒，但不再加压。如实记录稳压状态下桩身的下沉情况。
4.施工完成后对桩基全部复压，方法同步骤1、2、3，并记录相关数据。
（二）本院对天悦府试桩检测的补充要求
1.试桩检测的目的，为了验证前期土层的勘察数据是否接近真实土层的分布情况，竖向极限承载力越高成本越省，但压桩力到达1650KN后，可不再继续加载。
2.静载前后均做小应变检测，确保天悦府所有试桩的桩身完整性。提供所有小应变的波形曲线，附在检测报告内一同提供给设计人员确认。
3.每根试桩在静载完成后，检测人员对桩外现部分外观需做三个不同角度的拍照留底，并且对每根试桩的外现部分作出相应的文字描述附在检测报告内一同提供给设计人员确认。
4.由于软土层较厚，故打桩后养护时间由25日增长至30日之后方可进行静载检测。
（三）天悦府管桩试桩检测结果
共8根试桩A1~A8，加载值为1650KN。平均沉降量为22.71mm，累计回弹量为15.13mm，回弹率为66.62%。其中A4/A6试桩单桩竖向抗压极限承载力检测值为1650KN，其余6根试桩的单桩竖向抗压极限承载力检测值为1500KN。满足设计前期对该桩型的承载力估计。
五、总结
本工程3号淤泥质粉黏层对桩身抗压强度的影响较小。并从上述论证过程中可以推论，当土质越软，或者桩身刚度越大时，桩身的计算长度越大。桩在软土中是否会压屈，不仅仅是与软土本身有关，更准确地说是与桩土相对的刚度有关。
在实际工程运用中，当软土埋深较浅，且桩身刚度较大（比如大直径桩）时，必须对值进行准确计算，并在竖向抗压极限承载力的确认中计入这一因素的影响。特别是在一些特殊工程中（比如高承台），桩的计算长度会远大于低承台的桩身计算长度，结构设计人员往往会忽视这一影响因素按照普通桩基进行基础设计，这样会造成桩基设计的可靠性大大降低。
参考文献：
[1]江苏省《预应力混凝土管桩基础技术规范》DGJ32/TJ109-2010
[2]《建筑桩基技术规范》JGJ94
论文作者:俞以凡
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/6
标签：承载力论文; 桩基论文; 土层论文; 预应力论文; 管桩论文; 混凝土论文; 淤泥论文; 《基层建设》2019年第27期论文;