预应力管桩单桩承载力特征值400

目录一、工程概况 (2)二、编制依据 (2)三、试桩设计要求 (3)四、预应力管桩施工方案 (3)4.1施工前准备工作 (4)4.2、主要施工机具设备 (4)4.3施工方法 (5)4.4预应力管桩施工工艺流程图 (6)五、进度安排 (7)六、质量标准及保证措施 (7)七、安全注意事项 (8)试桩工程施工方案一、工程概况根据检修基地现场实际，场区内部分厂房所处位置为填方区，对位于填土区域的大型厂房室内地面及设备基础根据填土深度的不同采用不同的地基处理方式。

填土＜10m的拟采用高压旋喷桩或换填等方式进行地基处理，填土≥10m的设备基础及对沉降要求高的室内重载地面拟采用预应力管桩，桩径为400mm，以强风化花岗岩为持力层。

为确定桩的单柱竖向承载力特征值，为设计提供依据，确定沉桩的施工设备、施工工艺和收锤标准，为施工提供指南，按设计要求在具有代表性的基地场区鱼塘回填土部位进行试桩施工，以确定主要工艺参数。

二、编制依据本工程招标文件及设计图纸《预应力混凝土管桩》03SG409《锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程》DBJ/T15-22-2008 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001《建筑地基基础检测规范》DBJ 15-60-2008《中华人民共和国建筑法》广州市建委颁发的有关规定。

三、试桩设计要求1、桩的制作按国家建筑标准设计《预应力混凝土管桩》（03SG409）要求，采用该图集中PHC-AB400（95）桩，桩尖采用十字形钢桩尖。

2、沉桩施工采取锤击贯入法，要求按广东省标准《锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程》（DBJ/T15-22-2008）进行施工，打桩锤的选择和收锤贯入度参规程附录C3、试桩须待场地平整后在场坪标高上进行，所有桩均以全风化花岗岩为持力层，要求桩端进入持力层不小于1米，沉锤施工应参考《新建广州和诣型大功率机车检修基地（车田站）定测工程地质勘察报告》（中铁第四勘察设计院2010年3月所作）中邻近的钻孔资料，根据收锤贯入度收锤。

预应力混凝土管桩不应使用的情况：1、对钢结构和混凝土有强腐蚀性的场地。

对钢结构、混凝土有强腐蚀性的场地，由于技术上无法对桩身进行防护，对这种场地不应采用预应力混凝土管桩；但当必须选用预应力混凝土管桩时，应经试验论证并采取可靠措施，确能满足防腐蚀要求时方可使用2、地下室或承台周边存在中等或严重液化土层的场地。

地下室或承台周边存在中等或严重液化以上的土层，在地震的情况下，土层液化，形成高桩承台，对现阶段常用的400、500直径的管桩，不能承受水平力，因此不应采用Aφ400、Aφ500的预应力混凝土管桩3、建筑结构无地下室（半地下室），且在承台周边存在软弱土层，结构高度超过28m（10层以上）的建筑。

4、建筑结构有一层地下室，且在地下室周边存在软弱土层，结构高度超过80m （25层以上）的建筑。

对于无地下室（或半地下室）的建筑，结构超过一定的高度和有一层地下室结构高度超过80m（25层以上），且在地下室或承台周边存在软弱土层，由于预应力混凝土管桩抗压承载力远大于水平承载力，采用竖向承载力控制桩数的工程，Aφ400、Aφ500无法满足抗剪要求，因此Aφ400、Aφ500不应采用，除非经过抗剪承载力验算5、桩端持力层为中微风化岩、碎块状强风化岩、密实的碎卵石层，且桩端持力层以上土层均为淤泥质土层、淤泥层等软弱土层。

承台底以下存在较厚的淤泥层，由于桩顶处没有硬壳层，对桩身上部的约束较差，容易产生偏斜，断桩，桩身受力尤如悬臂杆受压，受力性能差。

有些工程会出现上部均为淤泥质土、淤泥等软弱土层，持力层为中微风化岩、碎块状强风化岩、密实的碎卵石层，桩端无法进入持力层一定深度。

这种情况不应使用预应力混凝土管桩6、对无地下室的建筑，采用预应力混凝土管桩基础，当地梁线刚度不能达到底层结构柱的线刚度2倍以上时，不应采用单柱单桩和单柱两桩。

对无地下室的建筑，柱下采用单桩（或单柱两桩短向）、除柱底轴力外，柱底弯矩无法由桩基承受，这时需用地梁平衡。

一个工程的基础尤为重要，若基础存在质量隐患，即使主体结构及时封顶，该建筑还是一个高危建筑。

谈到工程的基础就一定涉及桩，桩主要分预应力管桩和灌注桩。

为了工期进度和造价，建设单位往往会挑选预应力管桩，选用预应力管桩势必对桩的施工工艺要求高。

预应力管桩抗压性能极强，竖向承载力高，但抗剪性能差，水平承载力低，因此当选用预应力管桩，管桩断桩在工程建设中是一个极其普遍的现象。

当管桩进行沉桩过程中，一旦出现断桩现象，应及时制定切实可行的措施进行补救，避免因为断桩补救不及时导致工期滞后，给项目带来损失。

1工程事故概况1.1工程基本情况某工程总建筑面积为211 423.58 m 2，其中地上部分建筑面积155 923.58 m 2，地下部分建筑面积为55 500 m 2。

本工程设计使用年限为3类50年，建筑结构安全等级二级，建筑抗震设防烈度为6度，抗震设防类别为丙类，结构抗震等级四级。

本工程由1—3#、5—13#楼及地下车库构成，该工程地基基础为桩筏基础。

桩基采用混凝土灌注桩和预应力管桩，其中主楼桩基采用混凝土灌注桩周边地库采用预应力管桩，地下车库管桩规格型号如表1所示。

根据地基土成因时代及性状，在勘探深度内，划分为6个工程地质层组，细分16个工程地质层自上而下为：①层杂填土；②层粉质黏土；③-1层淤泥质粉质黏土；③-2层粉土；③-3层粉土；③-4淤泥质粉质黏土；⑥-1层黏土；⑥-2层粉质黏土夹粉土；⑥-3层粉质黏土夹粉土；⑥-4层粉砂；⑥-5层粉质黏土；⑦-1层粉砂；⑦-2层粉质黏土；⑦-3层中砂；⑧-1层含砂粉质黏土；⑧-2层圆砾。

1.2本工程事故情况概述按照施工总进度计划进行开挖8#楼及周边地库，8#楼及周边地库承台基础所在层位于杂填土与淤泥质粉质黏摘要 预应力管桩成桩质量好，承载力高，基础造价低，在南方地区应用比较广泛。

但在复杂的地质情况下，特别是软土地区，极易出现管桩偏位、断桩、斜桩等现象。

当预应力管桩出现断桩和偏位后，该事故桩的竖向承载能力远达不到设计标准，不及时处理容易造成上部结构下沉从而引发工程质量事故。

预应力管桩静压力计算文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]关于预应力管桩静压力计算计算参数：PHC管桩，A型，Ф500×125；Ф400×95Ф500设计单桩竖向承载力特征值：2600KN；单桩竖向极限承载力：2600KN×2=4600KNФ400设计单桩竖向承载力特征值：1300KN；单桩竖向极限承载力：1300KN×2=2600KN一、计算桩身允许抱压力：(规程5.2.4)PHC管桩：P≤(fce-σpc)Ajmax：桩身允许抱压力；fce：管桩离心砼抗压强度，PHC管桩为Pjmax80MPA；σpc：管桩砼有效应力，合格证显示该批桩Ф500×125为；Ф400×95为A：桩身横截面面积S=（R2-r2）Ф500管桩的桩身允许抱压力:××｛(5002-2502)×｝/4=（主副缸14Mpa）Ф400管桩的桩身允许抱压力××｛(4002-1052)×｝/4=（主副缸）规范5.2.5Ф500管桩允许最大压力小于×=（主副缸15Mpa）Ф400管桩允许最大压力小于×=（主副缸）二、计算终压力:Q=βPzeUL：静压桩的入土深度；：入土部分的静压桩竖向极限承载力；QUβ：静压桩竖向极限承载力与终压力的相关系数；Pze：静压桩的终压值。

=βPze =～Pze当桩长:6米≤L≤8米 QUФ500管桩终压力：4600KN/～=（～5750）KN，取最大压力值Ф400管桩终压力：2600KN /～～3250) KN，取最大压力值=βPze =～Pze8米＜L≤15米 QUФ500管桩终压力：4600KN/～=（～4600）KN，取最大压力值Ф400管桩终压力：2600KN /～=～2600) KN，取最大压力值=βPze =～Pze15米＜L≤23米 QUФ500管桩终压力：4600KN/～=（～4600）KN，取最大压力值Ф400管桩终压力：2600KN /～=～2600) KN，取最大压力值 L＞23米 Q=βPze =～PzeUФ500管桩终压力：4600KN/～=（4600～）KN，取最小压力值Ф400管桩终压力：2600KN /～=(2600～ KN，取最大压力值。

###办公楼###钻孔ZK12一、竖向承载力特征值R(1)竖向承载力特征值(桩基桩数不超过3根)单桩承载力特征值R = Qs + Qp = μΣqsiLi+ qpAp桩长L=6m 桩径d =400mm 桩重W p '=桩截面面积A p =0.091m 2壁厚t =95mm 惯性矩 I =桩表面积A s =1.257m 2/m 桩顶标高=2.10m 混凝土強度等级=地面标高=0.00m 桩顶深度=2.60m 地下水深度=1.5m桩底深度=8.60m二、抗拔力特徵值R tR t = l f sk A s / K + W p '建筑物名称:设计规范:采用《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)及行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)2-1淤泥质土 1.100.000.0000.03中砂 5.10 4.00 2.50180.74粗砂11.73 6.63 3.50320.75砾砂11.730.000.0000.05-1粗砂11.730.000.0000.011.736.00Q s =W p ' =單樁抗拔力特徵值R t =146KN三、单桩水平承载力特征值R h0.4m 3.00E+07KN/m 26000KN/m 40.99m2.61E+04KN-m 20.9402.441單樁水平承載力特徵值R 五、總結樁頂容許水平位移c o a (地震)=樁身計算寬度 b o =樁入土深度h =樁的換算埋深 a h =查JGJ94-94 表5.4.2樁頂水平位移係數n x (固接)=樁頂水平位移係數n x (鉸接)=樁身抗彎剛度EI= 0.75E c I =樁直徑d =水平變形係數 a =混凝土彈性模量 E c =樁頂容許水平位移c o a (常時)=水平抗力係數之比例係數 m =a r i n g Pile Length,m Fig.10.1 Relationship Between Pile Allowable Bearing Cap Remark ：1.* Material strength followed CNS-2602 of B type(fc'=80a p a c Pile Length,m Fig.10.2 Relationship Between Uplift Resistance And LengRemark ：1.* Material strength followed CNS-2602 of B type(fc'=80Fig.10.3 Relationship Between Displacement and Moment for Late Remark ：1.* Material strength followed CNS-2602 of B type(fc'=800 kg/cm a r i n g Pile Length,m Fig.10.1 Relationship Between Pile Allowable Bearing Cap Remark ：1.* Material strength followed CNS-2602 of B type(fc'=80a pa c Pile Length,m Fig.10.2 Relationship Between Uplift Resistance And LengRemark ：1.* Material strength followed CNS-2602 of B type(fc'=80Fig.10.3 Relationship Between Displacement and Moment for Late Remark ：1.* Material strength followed CNS-2602 of B type(fc'=800 kg/cm a r i n g Pile Length,m Fig.10.1 Relationship Between Pile Allowable Bearing Cap Remark ：1.* Material strength followed CNS-2602 of B type(fc'=80a pa c Pile Length,m Fig.10.2 Relationship Between Uplift Resistance And Leng Remark ：1.* Material strength followed CNS-2602 of B type(fc'=80Fig.10.3 Relationship Between Displacement and Moment for Late Remark ：1.* Material strength followed CNS-2602 of B type(fc'=800 kg/cm 5EImb o=a aX h EIR 03c n a =a r i n g Pile Length,m Fig.10.1 Relationship Between Pile Allowable Bearing Cap Remark ：1.* Material strength followed CNS-2602 of B type(fc'=80a p a cPile Length,m Fig.10.2 Relationship Between Uplift Resistance And LengRemark ：1.* Material strength followed CNS-2602 of B type(fc'=80Fig.10.3 Relationship Between Displacement and Moment for LateRemark ：1.* Material strength followed CNS-2602 of B type(fc'=800 kg/cm 5EImb o=a aXh EIR 03c n a =7.65kN/支1.16E-03m4凝土強度等级=C30高程-0.271-1.370.272-1.373-1.374-1a-5.374-1-124-2-125-12008)0.7441/m 10.0mm 12.5mm 6m4.5g Capacity c'=800 kg/cm 2)Length forfc'=800 kg/cm 2)r Lateral g/cm 2)g Capacity c'=800 kg/cm 2)Length forfc'=800 kg/cm 2)r Lateral g/cm 2)g Capacity c'=800 kg/cm 2)Length forfc'=800 kg/cm 2)r Lateralg/cm 2)g Capacity c'=800 kg/cm 2)Length forfc'=800 kg/cm 2)r Lateral g/cm 2)。

预应力管桩计算书一、计算依据1、《预应力混凝土管桩基础技术规程》 (DBJ/T15-27-2018)2、《建筑结构荷载规范》 (GB-2012)3、《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-2008)二、基本参数1、桩型：预应力管桩2、桩径：D=400mm3、桩长：L=15m4、桩端持力层：强风化岩层5、单桩承载力设计值：R=1200kN三、管桩结构计算1、截面面积A = π(D/2)² = π(400/2)² = 4000π mm²2、惯性矩I = π(D/2)³ = π(400/2)³ = π mm⁴3、桩身抗弯强度设计值fpy = 1.4 × 140 N/mm² = 1.4 × 140 ×1000 N/cm²4、桩身配箍率n = A × fpy / (πD²) = 4000π× 140 / (π×400²) = 1/75≈0.01335、约束箍筋布置：在桩身高度范围内每隔1m设置一道直径为16mm 的约束箍筋，约束箍筋的间距宜不大于350mm。

6、配箍率计算：n = (π×D²×Z×fy/4)/(Z×fy/2+π×D²×n×fy/4) = (π×400²×1×140/4)/(1×140/2+π×400²×16×140/4) =0.9667≈1/757、单桩竖向承载力设计值Q = n × A × fpy = 1/75 × 4000π×140 × 1000 N = N8、单桩竖向承载力特征值qpa = Q / (πD²) = / (π×400²) N/cm ² = 17 N/cm²9、根据地质勘察报告提供的资料，强风化岩层的承载力特征值fa=350kPa，则单桩竖向承载力特征值qpa= fa=350kPa。

预应力混凝土管桩又名大管桩，制作方法为：按照设计制作管壁内的由非预应力主钢筋和箍筋组合成的钢筋笼；钢筋笼与桩头金属连接件连接，安置各种预埋件；钢筋笼装入钢模内，向钢模内浇筑混凝土，完成桩体雏形；上述装有桩体雏形的钢模绕桩轴旋转，混凝土离心挤密、成型；养护－脱模。

预应力混凝土管桩适应面广、适用于工业与民用建筑低承台桩基础，铁路、公路与桥梁、港口、码头、水利、市政、构筑物，及大型设备等工程基础。

外径有φ300－φ600的壁厚不一，A型-C型的各类管桩，桩身承载力设计值1250一4800KN。

特点：（1）强度高，可确保混凝土强度等级≥C80。

（2）桩身承载力高，抗弯性能好。

它采用了预应力混凝土用钢棒，先张法预应力张拉工艺，有较高的抗裂弯矩与极限弯矩。

其桩身承载力比其它桩种高2－5倍。

（3）对地质结构适应性较强。

由于其密实耐打，有较强的穿透能力，对持力层起伏变化大的地质条件有较强的适应性。

（4）运输吊装方便，桩接驳迅速。

成桩长度不受限制，用普通的电焊机即可实现接驳。

管桩的桩尖是为了减少断桩机率，增加桩施打时对土层的穿透能力。

其作用主要表现在（1）可平衡桩入土端承受应力，避免管桩因局部应力过大而破坏。

（2）以桩尖钢板的变形抵消部分动能。

（3）封底作用。

有了桩尖的封底没有泥土进入管腔土层会进入管桩内腔，避免对管桩产生一个向外的张力而使管壁混凝土承受巨大的拉应力。

桩尖类型有：开口桩尖、闭口桩尖、锥形桩尖、十字桩尖、B/C/D/E型等规格。

预应力管桩有PHC PC PTC 三种，是一种很成熟的施工工艺，在长三角、珠江三角、渤海湾工业厂房、民用建筑应用广泛，工艺简单、施工质量容易控制。

沉桩工艺有两种：静压和锤击。

目前长三角地区以静压桩为主。

就上海地区而言，PHC-500（100）管桩单桩竖向承载力可达2000KN以上，PHC-A500(100)型管桩价格为105元/m，施工费用约为15元/m。

下面以此技术方案提供给你:采用超高强预应力混凝土管桩(PHC桩)，打桩前需做好桩锤、桩架选择，确定管桩龄期，打桩过程中插桩、锤打、接桩、送桩均采取了相应的技术措施。

福建关于管桩的相关限制福建省建筑结构抗震设计暂行技术规定（征求意见稿）为了规范建筑设计市场，保证建筑结构安全，根据我厅的工作部署，由省设协结构与抗震专业委员会专家参照《建筑抗震设计规范》GB50011-2001、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002、《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》（建筑部令第111号）和汶川地震的震害情况，针对我省结构设计现状：设计合同出现含钢量、混凝土用量指标等压低经济指标，降低了结构安全度问题；预应力管桩在中、强等级腐蚀性场地，无法对桩身进行防护，建筑结构无地下室时预应力管桩不一定能满足抗剪要求等，预应力管桩存在适用条件考虑不足问题；结构概念设计方面存在强梁弱柱等考虑不足问题；结构体系布置方面应优先采用二道以上防线等问题，结合我省结构设计经验和工程实践，编制以下规定：1、设计招投标和设计合同中禁止有含钢量和混凝土用量等指标。

[条文说明]：由于设计市场竞争激烈，有些开发商给出的经济指标低于建筑物本身按照规范设计的经济指标，个别设计单位为了取得设计项目，各项指标均采用规范容许的最低限值或者规范未作规定的情况，极个别设计人员甚至不按规范的设计参数取值，弄虚作假编制计算书，压低经济指标，造成结构的安全度的降低；再加上施工质量又不能完全保证设计要求，因此存在安全隐患。

鉴于规范给出的规定和构造要求是最低要求，结构设计均采用最低限，结构的安全度会大大降低，因此特地规定这一条文。

2、预应力混凝土管桩在以下条件不应使用：⑴对钢结构和混凝土有强腐蚀性的场地。

⑵存在较厚中等或严重液化土层的场地。

⑶建筑结构无地下室（半地下室），结构高度超过28m（10层以上）的建筑。

⑷建筑结构有一层地下室，结构高度超过80m（25层以上）的建筑。

⑸桩端持力层为中微风化岩、强风化岩、碎卵石层，且桩端持力层以上土层均为淤泥质土层、淤泥层等软弱土层。

[条文说明]：⑴对钢结构、混凝土有强腐蚀性的场地，由于技术上无法对桩身进行防护，对这种场地不应采用预应力混凝土管桩；⑵场地存在中等或严重液化以上的土层，在地震的情况下，技术上采用的措施无法消除液化沉陷，对现阶段常用的400、500直径的管桩承受水平力有限，因此不应采用预应力混凝土管桩；⑶、⑷对于无地下室（或半地下室）的建筑，结构超过一定的高度和有一层地下室结构高度超过80m（25层以上），基底剪力较大，由于预应力混凝土管桩抗压承载力远大于水平承载力，采用竖向承载力控制桩数的工程，无法满足抗剪要求，因此不应采用，除非经过抗剪承载力验算；⑸承台底以下存在较厚的淤泥层，由于桩顶处没有硬壳层，对桩身上部的约束较差，容易产生偏斜，断桩，桩身受力尤如悬臂杆受压，受力性能差。