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岩土研究院

预应力管桩在高层建筑中的应用

323 2022-07-07 11:07:08

一、前 言

预应力混凝土管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型方法制成的一种空心圆柱型钢筋混凝土预制桩,它是在传统预制混凝土方桩的基础上发展起来的。华南地区.自 1984 年开始研制和应用预应力管桩,目前已有数十家工厂生产,年产量达数百万米,广泛用于工业与民用建筑,效果较好。预应力管桩与人工挖孔桩、钻(冲)孔灌注桩是华南地区高层建筑常用三种主要桩型。现就预应力管桩在高层建筑工程中应用的有关问题简要叙述如下。


二、适用范围及条件

管桩分预应力混凝土管桩(代号"PC")和高强度预应力混凝土管桩(代号"PHC")。PC 管桩离心混凝土强度等级不得低于C50级,PHC 管桩不得低于 C80 级。管桩节长一般不超过12m,各厂均有几种不同长度的桩节供用户选用。在噪音不受限制的地区地段,当地质条件及周围环境适合打预制桩的工程应优先采用承载力高、质量有保证的预应力管桩。而在市区内。环境噪声污染防治规定。蔡止使用锤击桩机。近几,年来,华南地区购置了大吨位静力压桩机,目前已有YZY-380 型、YZY-440型、DYY-460 型等多种压桩机,可以静压预应力管桩,并在高层建筑中应用。常用的预应力管桩各项参数如表1。


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(1)管径及壁厚的选择,如属摩擦桩应尽量选取细长桩,由于其承载力主要由桩周摩阻力起控制作用,故其壁厚不必太大;如属端承桩,在满足长径比的前提下,选用管径稍大、壁厚较大的桩。


(2)桩靴的选择,预应力管桩的桩靴常使用钢桩靴,当前常用的桩靴有a∶开口平底式,b.封底十字刃式。c∶闭口钝圆锤式三种(表 2)。其中a适用于摩擦桩,b、c则适用干打入强风化岩的端承桩。试验表明,对于同一土层(岩层)的端承桩,采用c型桩靴的单桩承载力要高于b型桩靴桩。


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(3)桩距选择,预应力管桩的桩中心距通常取 3d。大面积密集群桩,比如结构简体承台下的群桩,由于桩之间产生较大的挤土作用,其桩距宜大些,框架柱承台下的桩数较少,其桩距酌情可取小些。筒体下的群桩为了满足桩根数的要求又不致使承台面积太大,当相邻桩距偏小,相互影响较大时,可考虑先钻孔(孔径小于管桩)后打桩的施工方法。


三、单桩承 载力问题

管桩单桩竖向承载力的确定,常用方法是;按桩身额定强度来确定;利用经验公式进行估算;通过现场静载荷试验确定。管桩因管桩外径、壁厚、混凝土强度等级等因素而承载力不同。


桩身额定强度,上海《地基基础设计规范》DBJ08-11-89采用了美国UBC和 ACI 的计算公式形式,桩身结构强度按下式验算∶


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