PHC管桩抗剪性能浅析
摘要：本文是作者从实际工作中总结出的PHC管桩抗剪性能浅析，可供勘察、设计、施工、监理、建设单位相关人员参考，减少工程建设过程中出现差错，导致严重事故。
关键词：PHC管桩抗剪性能
Abstract: This paper is from the actual work of summing up of the shear performance of PHC pipe,Can be used for reconnaissance, design, construction, supervision, construction units in the relevant reference, reduce construction errors, leading to serious accident.
Key Words: PHC pipeShearProperties
一、桩的选型：
桩基的设计与施工，应综合考虑工程地质和水文地质条件、上部建筑结构类型、桩的使用功能、荷载特征、施工技术条件与环境；应重视地方经验，因地制宜，注重概念设计，合理选择桩型、成桩工艺和承台形式，优化布桩，节约资源；更应强化施工质量控制与管理。
基桩有多种分类：①按摩擦性状分类：摩擦型桩、端承型桩；②按成桩方法分类：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩；③按桩径（设计直径d）大小分类：小直径桩、中等直径桩、大直径桩。
二、PHC管桩概述：
PHC管桩，即预应力高强度混凝土管桩，PHC是单词prestress high concrete 的缩写，离心成型的先张法预应力混凝土桩的截面尺寸、配筋、桩身极限弯矩、桩身竖向受压承载力设计值等参数可按《建筑桩基技术规范》确定。
PHC管桩优点显著：
1、单桩承载力高：由于PHC 管桩桩身混凝土强度高（≥C80），可打入密实的砂层和强风化岩层，因挤压作用，桩端承载力可比原状土质提高70% ～80% ，桩侧摩阻力提高20%～40% 。因此，PHC 管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩、钻孔灌注桩和人工挖孔桩高；
2、应用范围广：PHC 管桩是由侧阻力和端阻力共同承受上部荷载，可选择强风化岩层，全风化岩层，坚硬的粘土层或密实的砂层(或卵石层)等多种土质作为持力层，且对持力层起伏变化大的地质条件适应性强，因此适应地域广，建筑
管桩抗浮及承重承载力计算
1.抗浮验算： 1.1底板面-3.950 1.结构自重： 覆土1.0m ： 16×1.0=16.0kN/m 2 顶板自重(厚度0.25m)： 25×0.25＝6.25kN/m 2 底板自重(厚度0.50m)： 25×0.50=12.5 kN/m 2 面层150mm 0.15×20=3 kN/m 2 柱、梁重 约3 kN/m 2 ΣN=40.75 kN/m 2 2.水浮力 F 浮=1.2×(5.45-0.5)×10=59.4kN/m 2 ∵F 浮>ΣN ∴不满足抗浮要求 F 拔=(59.4-40.75)×7.8×7.8=1134kN 3.抗拔桩计算 取直径400预应力管桩， 桩长24m 单桩设计抗拔承载力：∑+=p i si i s p d G l f U R λγ'=6.06 .14.0??π(7.1×15+7.3×20+3.9×50+5.7×55) +π×0.4×0.08×13×24=358.5kN+31.3=390kN 单根柱下抗拔桩根数=1134/390.0=2.90取3根 1.2底板面-3.30 1.结构自重： 覆土1.0m ： 16×1.0=16.0kN/m 2 顶板自重(厚度0.25m)： 25×0.25＝6.25kN/m 2 底板自重(厚度0.50m)： 25×0.50=12.5 kN/m 2 面层150mm 0.15×20=3 kN/m 2 柱、梁重 约3 kN/m 2 ΣN=40.75 kN/m 2 2.水浮力 F 浮=1.2×(4.8-0.5)×10=51.6kN/m 2 ∵F 浮>ΣN ∴不满足抗浮要求
F 拔=(51.6-40.75)×7.8×7.8=660kN 3.抗拔桩计算 取直径400预应力管桩， 桩长24m 单桩设计抗拔承载力：∑+=p i si i s p d G l f U R λγ'=6.06 .14.0??π(7.6×15+7.3×20+3.9×50+5.1×55) +π×0.4×0.08×13×24=346.4kN+31.3=377.8kN 单根柱下抗拔桩根数=660/377.8=1.747取2根 1.3靠外墙处抗浮计算（以-3.95算） 1.结构自重：ΣN=40.75 kN/m 2 每沿米40.75×5.1/2=103.9kN/m 外墙自重0.3×25×3.55=26.625 kN/m 外挑土重0.5×16×4.8=38.kN/m 合计168.5 kN/m 2.水浮力 F 浮=1.2×(5.45-0.5)×10=59.4kN/m 2 每沿米59.4×5.1/2=151.4kN/m ∵F 浮<ΣN ∴满足抗浮要求 靠外墙抗浮满足要求，可不打桩，考虑沿外墙下每1~2跨打一根桩，以保持整个车库的变形协调。 1.4．抗浮桩身强度及配筋计算 选用PHC-AB400 查DBJT08-92-2000图集知：单桩结构强度1640 kN 混凝土有效预压应力5.30MPa 桩身受拉强度设计值 7.0==P py A f N ×1420×9×63.6=568 kN >390 kN 满足要求 桩身抗裂计算 混凝土有效预压应力5.30Mpa 则桩抗裂值为 5.3 Mpa ×3.1415926×400×80=532 kN 满足要求 1.5试桩承载力计算 单桩设计抗拔承载力：∑+=p i si i p d G l f U R λ'= π?4.0×0.6 (2.4×15＋8.8×15+7.3×20+3.9×50+5.7×55) +π×0.4×0.08×13×29=620kN+37.9=657.9kN
塔吊基础计算书 一、计算参数如下： 非工作状态工作状态 基础所受的水平力H：66.2KN 22.5KN 基础所受的竖向力P：434KN 513KN 基础所受的倾覆力矩M：1683KN.m 1211KN.m 基础所受的扭矩Mk：0 67KN.m 取塔吊基础的最大荷载进行计算,即 F =513KN M =1683KN.m 二、钻孔灌注桩单桩承受荷载： 根据公式: （注：n为桩根数,a为塔身宽） 带入数据得 单桩最大压力: Qik压＝872.04KN 单桩最大拔力：Qik拔＝-615.54KN 三、钻孔灌注桩承载力计算 1、土层分布情况： 层号 土层名称 土层厚度（m） 侧阻qsia（Kpa） 端阻qpa（Kpa） 抗拔系数λi 4 粉质粘土 0.95 22 / 0.75 5 粉质粘土 4.6 13 / 0.75 7 粉质粘土 5.6 16 /
0.75 8-1 砾砂 7.3 38 1000 0.6 8-2 粉质粘土 8.9 25 500 0.75 8-3 粗砂 4.68 30 600 0.6 8-4a 粉质粘土 4.05 32 750 0.75 桩顶标高取至基坑底标高，取至场地下10m处，从4号土层开始。 2、单桩极限承载力标准值计算： 钻孔灌注桩直径取Ф800，试取桩长为30.0 米，进入8-3层 根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）8.5.5条： 单桩竖向承载力特征值计算公式： 式中：Ra---单桩竖向承载力特征值； qpa,qsia---桩端端阻力，桩侧阻力特征值； Ap---桩底端横截面面积； up---桩身周边长度； li---第i层岩土层的厚度。 经计算：Ra=0.5024×600+2.512×（22×0.95+13×4.6+16×5.6+38×7.3+25×8.9+30×2.65）＝2184.69KN>872.04KN满足要求。 单桩竖向抗拔承载力特征值计算公式： 式中：Ra，---单桩竖向承载力特征值； λi---桩周i层土抗拔承载力系数； Gpk ---单桩自重标准值（扣除地下水浮力） 经计算：Ra，＝2.512×（22×0.95×0.75+13×4.6×0.75+16×5.6×0.75+38×7.3×0.6+25
5 3 抗弯试验 5 3 1 管桩的抗弯试验采用简支对称集载加荷，如图2所示，其中，P的方向可垂直于地面 ，也可平行于地面(管桩的轴线均与地面平行)。 5 3 2 两根管桩焊接头抗弯试验方法与5 3 1相同，应使接头位于最大弯矩处。 5 3 3 加荷顺序 第一步：按抗裂弯矩20%的级差由零加荷至抗裂弯矩的80%，每级荷载的持续时间不少于 1min；然后按抗裂弯矩10%的级差继续加荷至抗裂弯矩的100%。每级荷载的持续时间不少于3 min，观察是否有裂缝出现，并测定和记录裂缝宽度。 第二步：如果在抗裂弯矩的100%时出现裂缝，则卸荷至零；如果未出现裂缝，则按抗裂 弯矩10%的级差继续加荷至裂缝出现。每级荷载的持续时间不少于3min，测定和记录裂缝宽 度。 第三步：由裂缝弯矩卸荷至零后静停时间不少于3min。 第四步：按极限弯矩20%的级差由零加荷至极限弯矩的80%后，按极限弯矩5%的级差继续 加荷至极限弯矩的100%。检查是否已达到破坏状态，如未达到破坏，应继续加荷直至破坏为 止。每级荷载的持续时间不少于3min，测定和记录裂缝宽度。 5 3 4 弯矩计算公式 5 3 4 1 当施加荷载的方向垂直于地面时，弯矩按式(1)计算： 1 P 3 M=---g×m.L＋----(----L－1) (1) 40 4 5
式中：M——抗弯弯矩，kN·m； g——重力加速度，m/s[2]； m——管桩质量，t； L——管桩长度，m； P——荷载，kN。 5 3 4 2 当施加荷载的方向平行于地面时，弯矩按式(2)计算：P 3 M=---(----L-1) (2) 4 5 式中：M——抗弯弯矩，k·Nm； P——荷载，kN； L——管桩长度，m。
管桩规格 管桩产品一览表 地区管桩类别强度等级型号规格（mm）单节桩长（m） 广东PHC C80A AB Φ300 X 70≤12 Φ400 X 95≤14 Φ500 X 100 ≤14 Φ500 X 125 Φ550 X 100 ≤11 Φ550 X 125 Φ600 X 110 ≤14 Φ600 X 130 江苏PTC C70 Φ400 X 70≤12 Φ500 X 80≤13 Φ550 X 80≤13 Φ600 X 80≤13 PC PHC C70 C80 A AB Φ400 X 90≤14 Φ500 X 100 ≤15 Φ500 X 120 Φ550 X 100 ≤15 Φ550 X 120 Φ600 X 110 ≤15 Φ600 X 130 上海PHC C80A AB Φ300 X 60≤12 Φ400 X 80≤14 Φ500 X 100≤15 Φ550 X 105≤15 Φ600 X 100 ≤15 Φ600 X 110 福建PHC C80A AB Φ300 X 75≤12 Φ400 X 95≤14 Φ500 X 100 ≤14 Φ500 X 125 Φ550 X 100≤14 Φ600 X 110 ≤14 Φ600 X 130
天津PTC C60 Φ300 X 55≤12 Φ400 X 60≤13 Φ500 X 70≤15 Φ550 X 70≤15 PC PHC C60 C80 A AB Φ300 X 60≤12 Φ400 X 80≤14 Φ500 X 100≤15 Φ550 X 105≤15 Φ600 X 110≤15 湖北PTC C70 Φ400 X 70≤13 Φ500 X 80≤14 PC PHC C70 C80 A AB Φ300 X 60 ≤12 Φ300 X 70 Φ400 X 90 ≤14 Φ400 X 95 Φ500 X 100 ≤15 Φ500 X 125 Φ600 X 110 ≤15 Φ600 X 130 中文词条名：管桩制作规格分类 英文词条名： 1 管桩按桩混凝土强度等级及壁厚分为：预应力高强混凝土管桩(代号PHC)、预应力混凝土管桩(代号PC)、预应力混凝土薄壁管桩(代号PTC)。PHC桩混凝土强度等级不低于C80，PC桩和PTC桩混凝土强度等级不高于C80但不低于C60。PHC、PC桩壁厚一般为75MM~130MM，大直径桩壁厚可达150MM，PTC桩壁厚较小，一般为55MM~70MM。 2 管桩按外径主要分为300MM、400MM、500MM、550MM、600MM、800MM、1000MM等规格。 3 管桩按抗弯性能或有效预压应力值分为A型、AB型、B型和C型等,其有效预压应力值分别为4MPA、6MPA、8MPA、10MPA，其计算值应在各自规定值的范围内，管桩的抗弯性能应符合附录C的规定。预应力混凝土薄壁管桩主要考虑承受纵向压力，其抗弯性能应满足管桩吊运和堆放要求。
预应力管桩抗拔桩抗裂如何验算？ 浏览次数：53日期：2010年7月3日11:35 摘要： 以上海某工程为例说明。对抗拔桩需进行裂缝核算。以Rd′＝630kN为例，采用抗拔桩PHC B 400 80 30（9Ф10.7）（上海预应力管桩图集，即：桩径400mm，壁厚80mm，桩长30m）。由于预应力主筋采用强度标准值为1420MPa的异型钢棒，张拉控制应力σcon＝0.7f Ptk＝0.7×1420＝994MPa，则抗拉力设计值N＝ 9×π×10.72/4×994/1000＝804kN＞630kN，满足要求。 抗裂验算分二级考虑。按一级严格不出现裂缝考虑：混凝土有效预压应力σ＝7.15MPa，由于π×（4002－2402）/4×7.15/1000＝574.7kN＜630kN，则不能满足。此时按二级一般要求不出现裂缝考虑： （1）不考虑预应力钢筋时对C80混凝土，f t＝2.2MPa（f tk＝3.11MPa），则（2.2＋7.15）×π×（4002－2402）/4/1000＝751.6kN＞630kN，能够满足要求； （2）试桩时要求达到极限承载力630×1.6＝1008kN。根据变形协调条件：Δσc/E c＝Δσp/E p，有Δσp＝Δσc×E p/E c=（7.15＋3.11）×2×105/（3.8×104）＝54MPa，考虑预应力筋的存在，则f＝Δσp×A p＋Δσc×A c＝54（9×π×10.72/4）/1000＋（7.15＋3.11）[π×（4002－2402）/4－9×π×10.72/4]/1000＝860.1kN＜1008kN，则试桩将出现裂缝。 裂缝计算时σsk=（1008－7.15A te）/（A S+A P），计算得ωmax＝0.65mm，由于试桩是短期拉拔，短期裂缝ω＝ωmax/1.5＝0.43mm，基本满足要求0.4mm的规范要求。 注：此例所取抗拔力用于2007年初上海普陀区某商住两用，审图通过，勘察院认可，为同类型当年上海所取抗拔力最高值。普陀区是上海土质相对较好区域，同行不宜随便取用。目前比较可靠的PHC500取到Rd'＝550kN（上海带两层地下室时）。 目前像江苏省已经不允许用PHC桩作为抗拔桩使用，主要还是由于施工时焊接质量不能保证，满足焊接要求的话一根桩至少要焊20分钟左右，往往不现实。
搅拌站基础设计及验算 **项目部拟采用HZS100和HZS75搅拌站各一台，现在根据厂家图纸和现场地基条件设计和验算搅拌站基础。 搅拌站基础主要分五大基础：筒仓基础、主机架基础、送料系统基础、操作室基础和配料系统基础。计算中，筒仓考虑风荷载并根据地质条件使用钢管桩增强抗拔。其他基础均根据图纸采用混凝土扩大基础，其中土质承载力根据《工程地质勘察报告》，地基承载力取90kPa。 1.筒仓基础设计及验算 根据肇花项目东岸搅拌站选址地质情况，筒仓基础拟采用钢管桩配上混凝土承台作为承载基础。 图1.1 筒仓基础结构 混凝土扩大基础拟采用□3.5m×3.5m×0.5m的混凝土结构。钢管桩拟采用直径Ф630mm，壁厚为6mm。 将混凝土如图均分4份，根据北江特大桥勘探资料，表面土层为素填土，允许承载力为90kPa。 1.1抗拔及承压工况计算 根据实际工作分析，抗拔最大工况为风荷载最大且筒仓空载：
如图所示，风荷载作用位置H=15m ，风级按12级风，风压p 取1.3kPa ： kN kPa F 21.54)]8.03(35.0123[3.1=+??+??=； 风荷载产生弯矩：m kN FH M ?=?==15.8131521.54； 另外，考虑m e 1.0=偏心，其中筒仓空载载荷载取kN g m k 200=，kN g m m 1400=，则：m kN kN m M ek ?=?=202001.0，m kN kN m M em ?=?=14014001.0 对钢管桩产生附加荷载F ?的计算： 0='++=∑M M M M e ，Fd M ?='； 风向平行钢管所在正方形的边长和对角线时，力偶臂分别为：m d 95.11=和 m d 76.22=。 故，kN m m kN d M M d M F e 6.21395.1215.83322111=??=+='= ?； kN m m kN d M M d M F e 9.30176.215.833222=?=+='= ?； 所以，钢管桩承载力： 每份混凝土质量：kN vg g m t 8.39105.075.175.16.2=????==ρ kN g m R m 7.6919.3018.394max =++= ，kN g m R k 1.2128.394 9.301min =--=（方向向上）。 图1.2 筒仓风荷载 每份混凝土承压：kN A R h 6.2759075.175.1=??==σ
塔吊基础计算书 一、计算参数如下： 非工作状态 工作状态 基础所受的水平力H ： 66.2KN 22.5KN 基础所受的竖向力P ： 434KN 513KN 基础所受的倾覆力矩M ： 1683KN.m 1211KN.m 基础所受的扭矩Mk ： 0 67KN.m 取塔吊基础的最大荷载进行计算,即 F =513KN M =1683KN.m 二、钻孔灌注桩单桩承受荷载： 根据公式: 2 a M n P F Qik i ± += （注：n 为桩根数,a 为塔身宽） 带入数据得 单桩最大压力: Q ik 压＝872.04KN 单桩最大拔力：Q ik 拔＝-615.54KN 三、 钻孔灌注桩承载力计算 1、土层分布情况：
2、单桩极限承载力标准值计算： 钻孔灌注桩直径取Ф800，试取桩长为30.0 米，进入8-3层 根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）8.5.5条： 单桩竖向承载力特征值计算公式： ∑+=i sia i p p pa a l q u A q R λ 式中：R a ---单桩竖向承载力特征值； q pa ,q sia ---桩端端阻力，桩侧阻力特征值； A p ---桩底端横截面面积； u p ---桩身周边长度； l i ---第i 层岩土层的厚度。 经计算：R a =0.5024×600+2.512×（22×0.95+13×4.6+16×5.6+38×7.3+25 ×8.9+30×2.65）＝2184.69KN>872.04KN 满足要求。 单桩竖向抗拔承载力特征值计算公式： ∑+=pk i sia i p a G l q u R λ' 式中： R a ， ---单桩竖向承载力特征值； λi ---桩周i 层土抗拔承载力系数； G pk ---单桩自重标准值（扣除地下水浮力） 经计算：R a ， ＝2.512×（22×0.95×0.75+13×4.6×0.75+16×5.6×0.75+38×7.3×0.6+25×8.9×0.75+30×2.65×0.6）+0.5024×30×15＝1504.03KN>615.54KN 满足要求。
预应力管桩基础抗拔设计实例分析 The Structure design and analy of one prestressed pipe pile foundation 杨明 （广州市城市规划勘测设计研究院，510060） （Guangzhou Urban Planning & Design Survey Research Institute,510060） 摘要：在根据中国移动南方基地项目的地质实际情况而整体采用预应力管桩基础的前提下，部分建筑的局部位置需采取基础抗拔处理，基于工程进度需要等方面的原因，虽预应力管桩的 抗拔承载力不高，仍将其应用到本工程中。本文对预应力管桩的抗拔设计原理作了介绍， 并对桩头连接等结构节点的处理进行了阐述。 关键词：管桩、抗拔设计、桩头连接节点 Keywords：Pipe pile Design of the uplift Pile head connection node 经过约二十年来的推广，预应力管桩由于其具有造价低廉、工艺成熟、施工便捷、质量可靠等优点，在广东地区得到广泛的应用，与人工挖孔桩、冲（钻）孔桩并列为广东地区的三大常用桩型，特别是在表层土质差、岩层埋深较大的多层、小高层建筑中被当作首选桩基础型式。由于预应力管桩具备有效单位面积承压强度大的特点，通常都是用来作抗压桩设计，较少拿来作抗拔桩设计。在“中国移动南方基地项目”基础设计中，因项目特除需要而局部采用预应力管桩作抗拔桩来处理地下室抗浮问题，并对预应力桩的抗拔性能进行分析及计算。 1 工程概况 “中国移动南方基地项目”位于广州市天河科技园高唐基地内，为基地IT产业组团的一个组成部分，属于研发产业及其配套建筑项目，共有二十多幢多层建筑，总建筑面积：265760m2。 根据《岩土工程勘察报告》显示，场地属丘陵缓坡地段，起伏较大，土层自上而下分别描述见下表1。
单桩承载力计算书 、设计资料 1. 单桩设计参数 桩类型编号1 桩型及成桩工艺：泥浆护壁灌注桩 桩身直径d = 0.500m 桩身长度I = 13.00m 桩顶标高81.00m 2?土层性能 3.勘探孔 天然地面标高96.00m 地下水位标高92.00m 注：标高均指绝对标高。 4.设计依据 《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008 二、竖向抗压承载力 单桩极限承载力标准值： Q uk = u」q sik|i + q pk A p =1.57 x(60 X2.50 + 38 X4.00 + 65 X6.50) + 0 X0.20
=1138kN 三、竖向抗拔承载力 基桩抗拔极限承载力标准值： T uk = ：Fq sik U i l i =0.75 X60 X1.57 X2.50 + 0.72 X38 X1.57 X4.00 + 0.55 X65 X1.57 X6.50 =714kN 四、基桩抗拔力特征值 R tu=T uk/2+G p=714/2+0.5x0.5x3.14x13x25x1.35=612Kn
桩身强度计算书 、设计资料 1. 基本设计参数 桩身受力形式：轴心抗拔桩 轴向拉力设计值：N' = 750.00 KN 轴向力准永久值：N q = 560.00 KN 不考虑地震作用效应 主筋：HRB400 f y = 360 N/mm 2E s = 2.0 X105 N/mm 2 箍筋：HRB400 钢筋类别：带肋钢筋 桩身截面直径：D = 500.00 mm 纵筋合力点至近边距离：a s = 35.00 mm 混凝土： C30 f tk = 2.01 N/mm 2 最大裂缝宽度限值：-iim = 0.3000 mm 2. 设计依据 《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008 《混凝土结构设计规范》GB 50010--2010 、计算结果 1. 计算主筋截面面积 根据《混凝土结构设计规范》式（ 6.2.22 ） N' W f y A s + f py A py 因为不考虑预应力，所以式中f py及A py均为0 N' 750.000 X103 A s = ' = = 2083.33 mm 2 f y 360 2. 主筋配置 根据《建筑桩基技术规范》第 4.1.1条第1款 取最小配筋率-min = 0.597%
抗拔桩计算 条件1：面积：A=8.0X9.3=74.4mm2 设防水位标高为相对标高-1.640m，地下室底板的底标高为相对标高-5.100m 抗浮水位：H=5.100-1.640=3.460m 抗浮自重：底板=25X0.5A=12.5A KN 首层板=25X0.25XA=6.25A KN 覆土=16X0.6A=9.6A KN 柱=25X0.5X0.5X3.7=23.1KN 桩台=25X2X2X1.1=110KN 故F自重=(12.5A+6.25A+9.6A+133.1)X0.9=25.51A+119.79KN 水浮力：F浮设=3.46X10A=34.6A KN 现取用φ400的管桩为抗拔桩，抗拉特征值为F抗拔=150KN 因为(F浮设-F自重)X1.2=F抗拔，即(34.6A -25.51A-119.79)X1.2=150n，10.908A-143.7=150n,n=(811.1-143.7)/150=5 所以5根抗拔桩能满足抗拔要求。条件2：面积：A=8.0X9.3X0.5=37.2mm2 设防水位标高为相对标高-1.640m，地下室底板的底标高为相对标高-5.100m 抗浮水位：H=5.100-1.640=3.460m 抗浮自重：底板=25X0.5A=12.5A KN 首层板=25X0.25XA=6.25A KN 覆土=16X0.6A=9.6A KN 柱=25X0.5X0.5X3.7=23.1KN 桩台=25X0.8X2X1.1=44KN 侧壁=25X0.4X8X3.55=284KN 故F自重=(12.5A+6.25A+9.6A+351.1)X0.9=25.51A+316KN 水浮力：F浮设=3.46X10A=34.6A KN 现取用φ400的管桩为抗拔桩，抗拉特征值为F抗拔=150KN 因为(F浮设-F自重)X1.2=F抗拔，即(34.6A -25.51A-316)X1.2=150n，10.908A-379=150n,n=(405.77-379)/150=1 所以2根抗拔桩能满足抗拔要求。
预应力管桩 1、一般规定 （1）预应力管桩包括预应力薄壁管桩（PTC桩）、预应力混凝土管桩（PC桩）和预应力高强混凝土管桩（PHC桩）三种。 （2）预应力管桩送到施工现场时，应进行进场检验，并做记录。检验要求是： A、检查是否有出厂合格证。合格证应包括：合格证编号、产品等级、标准编号、品种、规格、型号、长度、壁厚、混凝土抗压强度、外观质量、尺寸偏差、抗弯性能、管桩编号、制造厂厂名、制造日期、出厂日期、检验员签名盖章； B、对每根桩进行外观质量检查，检查其标识、型号、外观质量等是否与设计要求相符。 C、根据同一生产日期、规格、长度、强度等划分检验批，必要时可抽取2根做抗弯性能、混凝土强度、保护层厚度等检验； D、发现不合格品时，可根据合同整批退货，或挑选出合格品，其余退换处理。（3）在吊运过程中应轻吊轻放，严禁碰撞、滚落。吊点位置按图1.2.1-1。外径500长度12米以内及外径400长度10米以内的桩，起吊时可直接吊挂在桩端法兰或端板处。桩长大于20米采用多点起吊时，必须进行验算。 （4）施工时桩的吊立吊点位置如图1.2.1-2.
（5）桩的堆放场地应压实平整，并有排水措施。 （6）按规定支点分规格、类型存放，堆放支点如图1.2.1-3。堆放层数，应根据强度、地面承载力、垫木及堆垛稳定性确定，具体可见表1.2.1的规定。 表1.2.1 预应力管桩堆放层数要求 （7）桩按支点位置放在垫枕上，层与层之间用垫木隔开，每层垫木应在同一水平面上，各层垫木位置应在同一垂直线上，堆垛时，须在两侧打好防止滚垛的木楔。（8）垫木应符合下列要求: A、垫木承压力如不能满足要求，可用双垫木等方法增加成压面； B、垫木不得使用杨木等软杂木，同时不得有腐朽、劈裂、翘曲及虫伤等疵病；
预应力管桩设计说明 一：适用范围 1.本图集用于离心混凝土工艺制作的先张法预应力高强混凝土管桩（代号PHC）和预应力混凝土管桩（代号PC）适用于一般工业与建筑物的低承台桩基 础。铁路、公路、港口、水利、市政、桥梁等工程可参考使用。 2.本图集管桩适用于抗震设防裂度≦7度的地区。用于8度地区时应另行验算。 3.本图集管桩主要考虑承受竖向荷载。当承受水平荷载或用作抗拔桩时应进行验算。 4.本图集管桩适用于山东地区的一般地质情况。当基础的环境、地质条件对管桩有腐蚀性时按有关规范、标准采用相应的防腐蚀措施。 5.本图集管桩按结构重要性系数γ=1.0设计。 二：设计依据 1、建筑地基基础设计规范GB50007---2002 2、混凝土结构设计规范GB50010---2002 3、建筑结构荷载规范GB50009---2001 4、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202—2002 5、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204---2002 6、先张法预应力混凝土管桩GB13476---1999 7、预应力混凝土钢棒GB/T5223.3---2005 8、先张法预应混凝土管桩基础技术规程DBJ14-040--2006 三：设计内容 1．PHC管桩和PC管桩按外径分为300mm、400mm、500mm、600mm四种规格。 2．按桩身混凝土有效预应力值及抗弯性能分为：A型、AB型、B型三种型号。 3．桩尖分为十字形和开口型桩尖两种类型。
1、混凝土 （1）PHC管桩混凝土强度等级为C80, PC管桩混凝土强度等级为C60混凝土质量应符合《混凝土质量控制标准》GB50146的有关规定。 （2）水泥应采用强度等级不低于42.5级硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，其质量应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175及《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》BG1344的规定。 （3）细骨料应采用洁净的天然硬质中粗砂，细度模数为2.3-3.4，其质量应符合GB/T14684的规定。 （4）粗骨料应采用碎石，其最大粒度不大于25mm，且应不超过钢筋净距的3/4，其质量符合《建筑用卵石、碎石》GB/T14685的规定。 （5）混凝土拌合用水质量应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63的规定。 （6）外加剂的质量应符合《混凝土外加剂》GB8076的规定，严禁采用氯盐类外加剂。 （7）掺合料的质量应符合现行国家标准。掺合料不得对管桩产生有害影响，使用前必须进行试验验证。 2、钢材 （1）预应力钢筋采用低松弛25级延性预应力混凝土用钢棒，代号为PCB(公差直径)-1420-25-L-HG-GB/T5223.3,其质量应符合GB/T5223.3-2005的规定。 预应力钢筋主要技术指标见表1。 表1预应力钢筋主要技术指标 （2）螺旋箍筋采用冷拔低碳钢丝（φb）,其质量应符合《冷拔钢丝预应力混凝土构件设计和施工规程》JGJ19-92的规定。 （3）端板质量应符合《先张法预应力混凝土管桩用端板》JC/T947的规定。桩套箍及钢桩尖采用Q235钢板，其质量应符合《碳素结构钢》GG/T700。（4）非预应力钢筋采用HPB235级钢（φ）和HRB335级钢（Φ）。 （5）焊条采用E4300-E4313。
腾冲古茶墅假日风景庄园项目人工挖孔桩计算书 工程编号：2011038 云南博超建筑设计有限公司 设计人：张寅 校对人：张毅 二〇一二年十月
抗浮锚杆竖向抗拔承载力特征值Rt 的取值计算 一、基本概况 锚杆类型: 全长粘结型抗浮锚杆 承载力设计参数取值: 桩端持力层为④粘土层（硬塑） 锚杆锚固段侧阻力标准值按桩基规范表5.3.5-1取90kPa 。 桩身设计直径: d = 0.25 m 锚杆长度: l = 10.00 m. 二、计算依据 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008) 以下简称 桩基规范 《全国民用建筑工程设计技术措施》结构（地基与基础 2009年版） 以下简称 民用技术措施 《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002) 以下简称 边坡规范 《岩土锚杆（索）技术规范》(CECS 22-2005) 以下简称 锚杆规范 三、竖向抗拔承载力特征值Rt 的取值计算 1. 计算参数表 f rb ——注浆体与土层间的粘结强度特征值，按民用技术措施表7.3.2-2确定； q sik ——极限侧阻力，按桩基规范表5.3.5-1取值。 2. 锚杆竖向抗拔承载力特征值估算 按式（1）或（1-1）和式（2）估算，两者宜取较小值。 10.8 3.140.251032201t a rb R Dl f kN ξπ==????= （1） 11900.8 3.140.250.7810220.42n t i sia i i R D q l kN ξπλ===????? =∑ （2） （1-1）
3. 抗拔锚杆杆体的横截面积A 的估算 3 2 2201108090.69360td y N A mm f ξ?≥==? （3） 式中，ξ2 ——锚筋抗拉工作条件系数，永久锚杆取0.69 ； N td ——荷载效应基本组合下的锚杆轴向拉力设计值； f y ——钢筋或预应力钢绞线的抗拉强度设计值。 4. 锚杆钢筋与砂浆之间的锚固长度应满足下式验算要求 3 320110 1.10.63 3.1422 2.40.7td a s b N t m n Df ξπ?≥==????? 式中，n s ——钢筋或钢绞线根数，取3 ； D ——单根钢筋或钢绞线直径，根据上式（3）的计算取20mm ； f b ——钢筋或钢绞线与锚固注浆体间的粘结强度设计值，按民用技术措 施表7.3.2-3取2.4MPa （砂浆强度等级为M30），当采用三根钢筋点焊成束时，应乘0.7的折减系数。
预应力管桩在抗拔桩中的应用实录 朱陆明沈永根 (1．浙江大学新宇集团浙江恒业房地产开发公司2．浙江有色建设工程有限公司) 摘要针对四个预应力混凝土管桩作为抗拔桩应用的工程实例中出现质量问题，分别从管桩作为抗拔桩的设计计 算、施工方法、管材强度、管桩连接及构造要求等方面加以深入剖析，找出出现质量问题的原因，得出管桩作 为抗拔桩使用时须在管桩端板处加筋锚固，同时设计时对抗拔荷载取值应按最不利情况考虑，另外做永久性 抗拔桩时，在管桩的端板连接处，要保证焊接质量，同时作必要的防锈处理。 关键词预应力管桩抗拔桩补筋锚固 1 抗拔管桩的应用现状 我国于1985年在广东省首次施打应用PHC 桩，至1994年全省大小管桩厂有5O多家，年产管桩 达400万米，占建筑桩基用量的1／3。1995年浙江 省工业与民用建筑基础中开始大量采用管桩，2003 年省内管桩年产达到4200万米。 管桩基础具有以下特点：一是适合浙江省海相 沉积地区的地质条件；二是工期短、造价低。大量管 桩基础工程中管桩作为永久性承压桩，对管桩作为 抗拔桩目前各设计单位看法不同，多数意见持慎用 或不用的想法。近年来已有一些工程在业主要求降 低工程造价的压力推动下，将管桩作为临时抗拔桩 或丙级建筑物的准永久性抗拔桩，其中所谓的临时 抗拔桩是指建筑物含1～2层地下室，在建筑物施工 完成大部分地下室结构浇筑后至建筑物结构全部施 工完之间的较长一段时间内，因降雨等因素引起地 下水位的突变，致使建筑物基桩承受较大的抗拔荷 载，此期间的抗拔荷载与已完成的上部结构自重成 反比，与地下水位的高低成正比。 此类工程主要为中、低、中高层管桩基础的民用 建筑物。所谓的准永久性抗拔桩是指建筑物施工完 乃至未有使用荷载期间或使用中需要清理该建筑物 时管桩基础仍承受较大抗拔荷载。此类工程主要有 大型地下车库、大型污水处理池。目前象杭州市区 用管桩作为临时抗拔桩的建筑物相当普遍，作为准 永久抗拔桩的工程近年来明显增多。实际应用中总 有不少工程因某个环节疏忽导致地下室出现不同程 度的质量事故。下面就举4个工程实例加以剖析， (收稿日期] 2005—6—20 46 分析工程出现问题的原因是设计考虑不周，还是施 工工序质量失控，并就管桩作为抗拔桩的合理性作 出判断。
管桩单桩水平承载力（地震）特征值计算书 一.基本资料 桩类型：125A -PHC500 桩顶约束情况：铰接，半固接 混凝土强度等级: C80 二.系数取值 1.桩入土深度 h ＝ 15.000~25.000m 2 桩侧土水平抗力系数的比例系数 44/5000/5m KN m MN m ==（松散或稍密填土）44/2500/5.2m KN m MN m ==（淤泥或淤泥质土） 3.桩顶容许水平位移a X 0＝ 10mm 4.砼弹性模量C E ＝ 38000N/mm 2=7108.3?KN/m 2 三.执行规范 《建筑桩基技术规范》（JGJ 94－2008） 《先张法预应力混凝土管桩基础技术规程》（DBJ13－86-2007） 四.计算内容 1.管桩截面惯性矩： 64)1(44απ-=D I =64 ) 50.01(5.014.344-?=31087.2-?m 4 其中，α= =D d 500.0500250= D ——管桩外径，d ——管桩内径 2.管桩截面抗弯刚度： EI =237927011087.2108.385.085.0m KN I E C ?=????=- 3.管桩桩身计算宽度：
m 125.10.5)0.9(1.5D b0=+= 4.管桩水平变形系数： 5 0I E mb c =α=5 92701125.15000?=)/1(571.0m 5.管桩桩顶水平位移系数： 桩的换算深度al >4.0 查表得：441.2=x V 6.单桩水平承载力设计值： a x C H X V I E R 03α==KN 701.7001.0441 .292701571.03=?? 7.单桩水平承载力特征值： KN R R H H a 5337.5235.1/701.70/≈===γ 五.结论： 根据《福建省结构设计暂行规定》第4条规定： （1） 单桩和两桩承台基础中的单桩水平承载力特征值取值为： KN R Ha 53= （2） 三桩及三桩以上承台基础（非单排布置）中的单桩水平承载力 特征值取值为：KN KN R H a 4.775346.1'=?= 注：桩顶约束为固接时，940.0=x V ，故，桩顶约束介于铰接与固接之间 假定桩顶水平位移系数为线性变化（供参考）： 675.12940.0441.2'=+=x V ，KN R V V R Ha x x Ha 24.7753675 .1441.2''=?=?= （3） 当地基土为淤泥或淤泥质土(44/2500/5.2m KN m MN m ==)时， KN R H a 5.34=，KN R H a 3.50'=
预应力混凝土管桩的计算 C.1预应力混凝土管桩的预应力损失及桩身混凝土有效预压应力值的计算方法，按照现行《混凝土结构设计规范》GB50010的规定计算。根据管桩的生产工艺特点，预应力损失一般考虑管桩中直线预应力钢棒由于锚夹具变形和钢棒内缩引起的预应力损失值ii;预应力钢棒的应力松驰引起的预应力损失14；管桩混凝土收缩、徐变引起预应 力损失|5。 1、预应力钢筋由于锚夹具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值 按下列公式计算： |1= 式中a—张拉端锚具变形和钢筋内缩值(伽)； L—单节管桩长度或单根和模长度(mm); Es—预应力钢筋的强性模量(2.0 X 105N/m 2)。 2、预应力钢筋的应力松驰引起的预应力损失值14按下列公式计算: 11=0.025 con 式中con —预应力钢筋张拉控制应力(N/m 2); 0.025 —松驰系数，按低松驰螺旋槽钢棒确定。 3、混凝土收缩、徐变引起的预应力损失值15按下列公式计算： 60+340 opc i f 'u l 5= 1 + 15 式中pc i —管桩横截面上预应力钢棒合力点处的混凝土法向应力 ( pc i = ( con- 11- |4) A P/ A o)
f施加预应力时的混凝土立方体抗压强度; —管桩横截面上预应力钢筋的配筋率。 4、管桩横截面上混凝土有效预压力值应按下式计算： pc= （ con- J A p/A o 式中：con—预应力钢筋张拉控制应力（一般取con =0.70f ptk） 1—钢筋的总预应力损失值（1=（11+ 14+ 15） A p—管桩横截面上预应力钢筋总截面积； A o—管桩换算横截面面积。 C.2管桩在纯弯状态下的抗弯承载力设计值和抗弯承载力极限值分别 按下规定计算： 1、管桩的抗弯承载力设计值按下式计算 Sn兀 a Snn a Sn兀 a M = a i f c A（r i+r2）—+ f Py A p r p （f '- po）A p「p 2 n n n 式中：f py A p a= af c A+f py A p+1.5（f py- po）A p a t =1-1.5 a A—管桩有效横截面面积（m^）; A—预应力钢棒的总横截面面积（mm ; 「1、「2—管桩截面的内、外半径（mr）； 九一纵向预应力钢筋重心所在圆周的半径（mr）； a—受压区混凝土截面面积与全截面面积的比值； a t—纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值， 当 a> 2/3 时，取 a t =0 a 1—受压力混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强