扩底PHC管桩的设计探讨

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工业技术

扩底

PHC管桩的设计探讨

南通

杨为根1陈敏2

226000;2.南通大学建筑工程学院

南通

226000)

(1.南通勘察设计有限公司

摘要:当地质条件有承载力较高的持力层,且埋藏不深时,则适合采用扩底桩。扩底PHC管桩在项目中的应用体现了其合理性及经济性。

关键词:扩底PHC管桩中图分类号:TU473.13文献标识码:A文章编号:1672-3791(2008)01(a)-0030-01

1预应力混凝土管桩的特点

顶标高2.19m可塑高压缩性土

预应力混凝土管桩,在近几年已被广泛应第②2层粉质粘土层用,体现出其明显的优点:

顶标高1.47m可塑中压缩性土

①预应力管桩工厂工业化制造,质量有保第③1层淤泥质粘土层障;

顶标高-0.68m饱和流塑高压缩性土

②桩身强度大,单桩承载力高;

第③2层淤泥质粉质粘土层顶标高-③设计选用范围广,适用于多层、高层11.37m饱和流塑高压缩性土(B1块缺失)

民用建筑、工业厂房等建筑;

第④1层粉质粘土层顶④穿透能力强,成桩质量好;

标高-14.08m饱和流塑高压缩性土

⑤机械化施工速度快,每天在软土中可完第④3层粘土层顶成长约40m的桩12根左右。

标高-19.89m流软塑中压缩性土

预应力混凝土管桩作为摩擦桩在桩顶受第⑥1层粘土层顶竖向荷载后,桩身压缩而向下位移,桩侧表面标高-21.61m可塑中压缩性土

受到土的向上摩阻力,桩身荷载通过发挥出来第⑥2层粘土层顶的侧阻力传递到桩周土层中去,从而使桩身荷标高-26.04m可塑中压缩性土

载与桩身压缩变形随深度递减。随着荷载的第⑥3层粉质粘土层顶增加,桩端出现竖向位移和桩端反力。桩端标高-30.48m可塑中压缩性土

位移加大了桩身各截面的位移,并促使桩侧阻第⑦层土粘土层顶力的进一步发挥。通常,靠近桩身上部土层标高-32.13m可塑中压缩性土

的侧阻力先于下部土层发挥,而侧阻力先于端第⑧层土粉质粘土层顶标阻力发挥出来。计算这类桩的单桩承载力高-41.68m可塑中压缩性土时,既要考虑桩身侧面与土之间的摩阻力,同2.1桩端持力层的选择

时也应考虑桩端下土的支承作用。因此适当该项目主要以2~6层的商业办公楼为主,地增加桩的底面积,就能显著地提高桩的端阻柱下最大轴力设计值约4300KN,由于③层淤力,从而提高单桩承载力。

泥质土厚度较大,是易触变、力学性质差的高压缩性土,易引起建筑物的过量及不均匀沉2工程项目应用

降,故不采用天然地基浅基础。

浙江绍兴某商业楼项目,根据工程勘察报PHC管桩在绍兴当地做得比较成熟,不告提供的建议以及当地的习惯做法都用预应力过,绍兴当地做法是通常选⑧层粉质粘土为桩混凝土管桩。由于桩基持力层条件较好且持力端持力层,桩长40m以上,对本项目中如选⑧层的埋深较浅,尝试用用扩底PHC管桩。

层粉质粘土为桩端持力层,则要用Ф550PHC拟建场地处于宁绍平原西部,地基土主要管桩,桩长42m。根据地质报告,⑥层土的静为滨海相沉积地层,下部有冲积相沉积物,底力触探,各项指标作为多层结构的桩端持力层部为风化基岩(凝灰岩)。场地土类型属软弱是可行的,且埋深较浅。经过技术经济比较,场地土,场地类别为Ⅲ类。地下水对砼无腐选⑥层粘土层作为桩端持力层。蚀性。根据钻孔揭露及静力触探曲线显示,2.2桩型选择

地基土各土层岩性特征描述如下:

根据地质报告提供的各项参数,计算得到第①1层填土层单桩侧摩力标准值为670KN。地质报告⑥-1顶标高4.89m

层粘土层的极限端阻力标准值为2000KPa,若第①2层粉质粘土层采用常规Ф400PHC管桩,桩的极限端阻力标顶标高3.08m

准值为0.2X0.2X3.14X2000=251.3KN,则单第②1层淤泥质粉质粘土层

桩承载力标准值为670+251=921KN。采用表1

30科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION

扩底Ф400+Ф600PHC管桩,桩的极限端阻力标准值为0.3X0.3X3.14X2000=565.5KN,则单桩承载力标准值为670+565=1235KN。

由此可见,同样直径长度扩底PHC管桩的桩极限端阻力是常规PHC管桩的2.25倍,提高了总的单桩承载力35%,投入很少的资金(仅需在桩端增加一个钢桩尖)而产生的经济效益是非常明显的。2.3经济比较

采用扩底PHC管桩可以节约工程造价。在本项目中,对同一单体分别用三种桩型进行比较数据如表1:

采用扩底Ф400PHC管桩系充分利用了桩身的结构强度,使与地基土的承载力相匹配,因此可以取得最佳的经济效果。

3结语

扩底PHC管桩的设计原理就是通过加大桩端面积,而增加桩端阻力,从而提高桩的极限承载力。当地质条件有承载力较高的持力层,且埋藏不深,侧摩力较小的情况下,则非常适合采用扩底桩。由于是扩底桩,相对常规桩而言,桩身周围的土体破坏较多,可能会引起沉桩时容易偏位。因此,控制沉桩速度、垂直度是沉桩质量的关键,施工单位在沉桩过程中,必须高度重视。

随着社会经济高速发展,建筑物也越来越高,越来越大,投资也越来越多,设计人员应在不违反国家法规与规范,保证质量,不降低安全度的前提下,尽量降低工程总价。这种扩底桩如果能通过几个工程的测试,各项指标都能满足设计要求的话,在合适的地区值得推广应用。

参考文献

[1]建筑地基基础设计规范.(GB50007-2002),

建筑工业出版社.

[2]建筑桩基技术规范.(JGJ94-94).建筑工

业出版社.