抗拔管桩的承载力及结构构造_王离
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有关管桩基础的几个问题王离(教授级高工)广东省土木建筑学会(2011年3月广州)国家标准《先张法预应力混凝土管桩》是管桩的产品质量标准,全国的管桩厂都应按这个标准生产预应力管桩,也按这个标准来检测预应力管桩的产品质量,它不是管桩基础的技术标准。
这个标准共有三个版本:GB 13476 – 92,于1992年颁布;GB 13476 – 1999,于1999年颁布;GB 13476 – 2009,于2009年颁布,2010年3月1日实施,是最新的版本。
但是到目前为止广东很多地方还没有很好地执行这个技术标准。
关于管桩基础设计和施工的技术标准:●到目前为止全国还没有一本专门的管桩基础技术规范;●国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002和行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94¨C2008有部分预制桩的内容;●各省(市)地方标准《管桩基础技术规程》,其中浙江、福建、辽宁、云南、黑龙江、湖北、吉林、广西、山东、广东等省(市)都陆续出台了有关规程。
一、设计施工者要基本了解清楚的几个问题:1-1、管桩基础的主要施工方法。
施工方法不同,桩的承载力计算方法也是不同的。
1-2、常用管桩规格、型号及其应用承载力。
要大致心中有数,这样才能在概念设计中有个准星。
1-3、不宜应用或慎用管桩的地质条件。
不要在不宜应用管桩的地质条件下硬用管桩。
1-4、管桩穿透岩土层的能力。
设计时要有个底,所以要掌握岩土勘察知识。
1-5、管桩设计计算或验算的内容。
哪些一定要计算或验算,哪些可以不验算,心中也要有个谱。
1-1、管桩基础的主要施工方法(1)锤击法:柴油锤、液压锤(2)静压法:抱压式液压压桩机顶压式液压压桩机抱压顶压联合式液压压桩机抱压振动液压压桩机(3)引孔打(压)法(4)钻孔植桩法(5)中掘法(直径≥600)锤击沉桩静力压桩长螺旋钻机大直径管桩新颖沉桩法也叫中掘法新研制的施工机械:随钻跟管钻机(中钻法)1-2、常用管桩规格、型号及其应用承载力管桩分PC桩和PHC桩,广东几乎全是PHC桩。
预应力高强混凝土管桩抗拔承载力分析杨振仲【摘要】结合实际工程,分析了预应力高强混凝土管桩抗拔承载力的影响因素,研究了其抗拔承载力的确定方法,并对抗拔桩的应用提供了一些建议.【期刊名称】《福建建筑》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】5页(P67-71)【关键词】预应力高强混凝土管桩;抗拔桩;抗拔承载力【作者】杨振仲【作者单位】厦门城市职业学院福建厦门 361008【正文语种】中文【中图分类】TU473.1+6建筑地下室或地下构筑物在施工阶段和使用阶段存在上浮问题时,抗浮或抗拔措施一般视具体情况而定。
比如,当采用天然地基时,可设置抗浮锚杆;当采用桩基础时,可设置抗拔桩。
常用的抗拔桩型式有混凝土预制桩、钻(冲)孔灌注桩和钢桩等。
按照混凝土强度等级,先张法预应力混凝土管桩(以下简称“管桩”)可分为预应力高强混凝土管桩和预应力混凝土管桩两类。
其中,预应力高强混凝土管桩代号为PHC,混凝土强度等级不得低于C80[1]。
PHC桩强度高,造价低,工期短,在建筑工程中应用广泛。
2.1 工程概况厦门市湖里区某安置房工程项目由6栋23~26层高层建筑、北侧及东侧2~3层沿街商业裙房以及1层纯地下室组成。
其中,高层建筑采用框架-剪力墙结构,裙房采用框架结构,各建筑物自身及其之间设置一层整体地下室,地下室层高为4.8m,纯地下室如图1所示。
该工程场地位于坡洪积坡地,地势总体较平缓、开阔。
场地土层主要由①杂填土、②粉质粘土、③砾砂、④残积土、⑤全风化岩、⑥强风化岩、⑦中风化岩和⑧微风化岩等组成。
2.2 抗浮设计场地受原始地形地貌和拆迁堆填的影响,地下水位埋深变化较大。
根据场地地形、地貌特征、地区气象特点及片区规划场地周边市政排水设施等情况,地下室抗浮设计的最高地下水位按室外设计地坪标高以下1.0m考虑。
地下室底板均位于地下水位以下,且地下室建成后,周边须进行土方回填及市政建设,考虑在雨季或回填区形成新的含水体系和毛细水上升等因素影响,地下水位将上升。
抗拔试验桩的受力分析
抗拔试验桩的受力分析
林红武
【摘要】针对具体工程需要而进行现场足尺抗拔桩试验.桩长10 m、断面1.5
m×1.5 m,通过千斤顶及预应力钢绞线施加上拔力,同时用钢筋计测量桩体内力.文章介绍了根据试验得出的桩身内力分布的大致规律,并对该类桩的设计、施工提出建议.
【期刊名称】《铁道建筑》
【年(卷),期】2004(000)004
【总页数】3页(P46-48)
【关键词】抗拔桩;静载试验;受力分析
【作者】林红武
【作者单位】中铁十四局集团,三公司,山东,兖州,272100
【正文语种】中文
【中图分类】工业技术
抗拔试验桩的受力分析林红武(中铁十四局集团三公司,山东兖州272100)摘要:针对具体工程需要而进行现场足尺抗拔桩试验。
应力钢绞线施加上拔力,同时用钢筋计测量桩体内力。
致规律,并对该类桩的设计、施工提出建议。
关键词:抗拔桩静载试验受力分析桩长10m、断面1.5m × 1.5m,通过千斤顶及预文章介绍了根据试验得出的桩身内力分布的大中圈分类号:U443.24;U446.1文献标识码:B文章编号:1003-1995(2004)04-。
高强预应力管桩在多高层建筑基础设计中的应用一、前言经过近几年的实践,高强度预应力混凝土管桩(PHC)以其桩身混凝土强度高,适应性广,耐冲击性能好,穿透力强,具有承载力高,抗弯抗裂性能好,施工快捷、方便,质量稳定可靠,耐久性好等优点,而被广泛应用于高层建筑基础。
二、工程概况增城市妇幼保健院门诊大楼,占地面积约550平方米,呈"▃"字形,共计九层。
首层楼高5.0米,为侯诊大厅;二~九层为各门诊科室,层高二层3.5米,天面层设有水池、洗衣房。
结构采用框架结构。
该建筑物按规范规定为二级建筑物,抗震等级为三级,抗震设防烈度为6度。
场地为旧房拆除地,并已清理成平整的场地。
三、场地工程地质状况通过钻探揭露,场区上部为第四系覆盖土层,下伏为震旦系片麻岩风化层。
第四系覆盖土层由人工堆积,冲积和残积层组成,厚度可达30-40米,土质均匀。
地层由上至下分别为:(1)填土:灰白色,湿,软弱,由粉土堆填,属高压缩性土,工程性能差,层厚 4.6米。
(2)粘土:砖红色,花斑状,可塑,质纯,粘滑。
属中压缩性土,工程性能差,层厚1.3~4.9米。
(3)细砂:土黄色,饱水,松散,含大量粉粘粒。
层厚6.1~7.0米(4)粉质粘土:灰色,粘滑,软塑,为冲击土。
属中压缩性土,工程性能差,层厚1.2~2.5米(5)粉砂:灰黑色,松散,饱和,总体略软弱,局部为粉土。
属中压缩性土,工程性能差,层厚1.7~4.7米。
(6)砾砂:土黄色,饱水,中密-密实,含细砾石:0.2-0.5厘米大小,呈次圆次棱角形,成分以石英、硅质岩为主,含量差别大(10%-70%)。
可作为多层建筑桩端持力层,层厚7.3~11.9米。
(7)a、砂质粘性土:灰褐色,稍湿-湿,以硬塑为主,上部较软,往下渐硬,底部近风化花岗岩,原岩结构清晰,含砂量不大,含亲水矿物,遇水易软化、膨胀。
为较为理想的桩端持力层,层厚大于4.1米。
b、ZK2钻孔揭露为砂质粘性土:褐黄色,稍湿-湿,硬塑-坚硬。
抗拔桩管桩构造要求咱来说说抗拔桩管桩的构造要求哈。
一、桩身材料方面。
1. 管桩的混凝土强度那可不能含糊。
一般来说呢,强度等级得够,就像盖房子打地基,基础得牢嘛。
要是强度不够,在抗拔的时候,那桩身就容易出问题。
比如说C80啦,这是比较常见的强度等级,就像给桩身穿上了一件结实的盔甲。
2. 管桩里面的钢筋配置也很关键。
就像人体的骨骼一样,钢筋是给桩身提供支撑力量的。
纵筋得合理分布,不能太稀,要不然抗拔的时候,桩身可能就拉不住了。
而且纵筋的直径也得合适,太小了就没劲儿,就像用小树枝去拉重物,肯定不行。
箍筋也不能少,它就像给纵筋加上的一道道绑带,把纵筋紧紧地固定在一起,让整个桩身的钢筋结构更加稳固。
二、桩头构造。
1. 桩头的处理很重要哦。
桩头要平整,要是坑坑洼洼的,就像一个人头上长满了包,在和上部结构连接的时候就不顺畅了。
而且桩头的混凝土质量要好,不能有蜂窝麻面之类的缺陷,不然在承受抗拔力的时候,这里就容易成为薄弱环节,就像链条上的薄弱环节一样,一拉就断。
2. 桩头和承台(如果有)或者其他上部结构的连接方式要靠谱。
有的是通过锚固钢筋,这些锚固钢筋就像桩身伸进上部结构的小爪子,要伸得足够长,而且锚固得牢固,这样才能把抗拔力稳稳地传递上去。
就像接力赛,每一棒都要交接好,不然就跑不快啦。
三、桩身外形构造。
1. 管桩的直径和壁厚得符合要求。
直径就像管桩的身材,要是太细了,抗拔力一大就容易被拔出来,就像用小吸管去拔一个很重的东西一样不现实。
壁厚呢,就像管桩的皮肉,太薄了也不行,厚一点才能有更好的抗拔能力。
2. 管桩的长度也是有讲究的。
要根据工程的实际情况来确定,就像量身定做衣服一样。
如果桩太短,可能就达不到设计的抗拔力要求;要是太长了呢,又浪费材料,还可能给施工带来麻烦。
而且管桩的接口处要处理好,要保证接口的密封性和连接强度,不能让接口成为抗拔时的弱点,不然就像断了线的风筝,飞着飞着就掉下来了。
管桩抗抜计算前两节桩
在进行管桩抗抜计算时,需要先计算前两节桩的抗抜承载力。
首先,需要确定前两节桩的长度、直径和材质等参数。
假设第一节桩的长度为L1,直径为d1,第二节桩的长度为L2,直径为d2。
假设桩材料的抗拉强度为σ,桩与土的摩擦角为φ。
接下来,我们可以按照以下步骤进行前两节桩的抗抜计算:
1. 计算桩与土的摩擦力:
桩与土的摩擦力可以由下式计算得到:
Ff = π * ((d1/2)^2 - (d2/2)^2) * σ * tan(φ)
其中,Ff为桩与土的摩擦力。
2. 计算桩的抗拉力:
桩的抗拉力可以由下式计算得到:
Ft = π * (d1/2)^2 * σ
其中,Ft为桩的抗拉力。
3. 计算前两节桩的抗抜弯矩:
前两节桩的抗抜弯矩可以由下式计算得到:
M = Ff * L1 + Ft * L2
其中,M为前两节桩的抗抜弯矩。
4. 判断抗抜能力:
比较计算得到的抗抜弯矩M和外部施加的弯矩Mr,如果M 大于或等于Mr,则前两节桩具有足够的抗抜能力;如果M小
于Mr,则前两节桩可能会发生抗抜失效,需要进行其他措施加固。
需要注意的是,以上计算仅考虑了前两节桩的抗抜能力,实际工程中可能需要考虑更多桩节的抗抜情况,并进行综合分析和设计。
同时,为了保证抗抜计算的准确性,在实际工程中还需要考虑桩与土的相互作用、土的性质等因素,并进行更详细的计算和分析。
4. 抗拔管桩的结构构造主要应注意下列3个问题:桩身结构;接头;桩顶(头)与承台的连接问题。
管桩与承台连接时,桩顶嵌入承台深度宜取100mm;另一条是:对于抗拔桩,应将桩的纵向钢筋全部直接锚入承台内。
锚固长度不得小于50倍纵向钢筋直径且不小于500mm。
预应力受拉钢筋的锚固长度表5是计算结果:表中d为预应力钢筋直径。
常用的承台混凝土强度等级为C30,则C30混凝土中的预应力锚固长度为113d,当钢筋直径为9.0mm时,则锚固长度为102cm;当钢筋直径为10.7mm时,则锚固长度为120cm。
4.1 桩身结构问题4.1.1 桩身的配筋。
4.1.2 端板的质量。
目前端板质量存在二大问题:端板的材质和端板的厚度。
(1)端板的材质大部分不符合规定;(2)端板的厚度普遍较薄。
新广东规程不是按管桩直径来规定端板厚度,而是根据预应力钢筋的粗细来规定端板的最小厚度参见表6:端板的材质、板厚、坡口尺寸等要严格按有关规范的要求设置可由地勘资料推算。
侧摩阻由土质不同取0.6~0.8的系数,求出的极限承载力的一半来和浮力标准值比较。
如果采用机械连接接桩,桩全长皆可参与抵抗浮力;如没采用机械连接,浮力计算只能考虑最上面的一截桩能,但不能接桩,否则接头处无法保证抗拉前一段时间我也做了一地下车库,预应力管桩做抗拔桩,有效桩长24米,承担抗拔力为170~200KN接桩处我也做了防腐处理,但现场都没做,现在担心接头处的质量不知楼主在桩和承台交接出怎么处理的?是可以做,只是接头不太好处理,接头抗拉强度无法处理。
1.预应力管桩中的PTC桩不宜用作抗拔桩,PC桩可用作抗拔桩,单桩抗拔承载力特征值由桩周土摩擦力和桩身承载力两者中的较小值确定,其中桩身承载力又由预压应力及焊缝强度等两者之小值确定。
2.抗拔桩桩顶的填芯混凝土的灌注深度不应小于3.0m,且应在填芯混凝土中掺入微膨胀剂,混凝土强度等级应比承台提高一级,且不应低于C30,注意震捣密实。
抗拔桩的承载力与变形研究抗拔桩的承载力与变形研究一、引言桩基是土木工程中常用的一种基础形式,用于增加承载能力和稳定性。
然而,在某些工程中,桩基的抗拔性能成为设计的关键。
抗拔桩的承载力和变形特性对结构的安全性至关重要。
本文旨在研究抗拔桩的承载力和变形特性,并探讨现有的相关研究成果。
二、抗拔桩的承载力抗拔桩的承载力是指桩在受到拔出力时能够承受的最大荷载。
影响抗拔桩承载力的因素众多,如桩的长度、直径、形状等。
研究表明,在相同土体条件下,桩的直径越大,承载力越大;桩的长度越长,承载力越大。
此外,土体的强度、密实度、含水量等也会影响桩的承载力。
因此,设计抗拔桩时需要综合考虑这些因素。
三、抗拔桩的变形特性抗拔桩在受到拔出力时会发生一定的变形。
主要的变形形式包括桩身的弯曲变形和土体的沉降变形。
桩身的弯曲变形是由于桩在受到水平力的作用下发生弯曲,产生的曲率代表了桩的刚度。
土体的沉降变形是指桩顶土体沉降所导致的桩长方向上的伸缩变形。
这些变形对于抗拔桩的设计和使用具有重要意义,需要合理评估和控制。
四、抗拔桩的研究方法研究抗拔桩的承载力和变形特性通常采用实验和数值模拟两种方法。
实验方法是通过建立模型,设置适当的加载装置,并对桩基进行加载测试,观测和记录桩在不同加载条件下的变形和破坏过程。
数值模拟方法基于数学物理原理,采用有限元法或其他数值计算方法,通过建立数值模型模拟桩基在不同加载条件下的响应。
这两种方法在抗拔桩研究中相辅相成,可以相互验证和印证研究成果。
五、抗拔桩的应用与展望抗拔桩在土木工程中得到了广泛应用,尤其对于高层建筑、大型桥梁等特殊工程项目来说,抗拔桩具有不可替代的重要作用。
随着土木工程的发展,抗拔桩的研究也在不断深入。
目前的研究主要集中在提高抗拔桩的承载力和控制变形等方面,如采用增加桩的直径、长度、改变桩的形状、优化桩与土体之间的界面摩擦等方式。
未来的研究方向可以进一步探索新材料的应用、创新设计方法的研发等,以提高抗拔桩的性能和建设效益。
抗拔管桩的结构构造4. 抗拔管桩的结构构造主要应注意下列3个问题:桩身结构;接头;桩顶(头)与承台的连接问题。
管桩与承台连接时,桩顶嵌入承台深度宜取100mm;另一条是:对于抗拔桩,应将桩的纵向钢筋全部直接锚入承台内。
锚固长度不得小于50倍纵向钢筋直径且不小于500mm。
预应力受拉钢筋的锚固长度表5是计算结果:表中d为预应力钢筋直径。
常用的承台混凝土强度等级为C30,则C30混凝土中的预应力锚固长度为113d,当钢筋直径为9.0mm时,则锚固长度为102cm;当钢筋直径为10.7mm时,则锚固长度为120cm。
4.1 桩身结构问题4.1.1 桩身的配筋。
4.1.2 端板的质量。
目前端板质量存在二大问题:端板的材质和端板的厚度。
(1)端板的材质大部分不符合规定;(2)端板的厚度普遍较薄。
新广东规程不是按管桩直径来规定端板厚度,而是根据预应力钢筋的粗细来规定端板的最小厚度参见表6:端板的材质、板厚、坡口尺寸等要严格按有关规范的要求设置可由地勘资料推算。
侧摩阻由土质不同取0.6~0.8的系数,求出的极限承载力的一半来和浮力标准值比较。
如果采用机械连接接桩,桩全长皆可参与抵抗浮力;如没采用机械连接,浮力计算只能考虑最上面的一截桩能,但不能接桩,否则接头处无法保证抗拉前一段时间我也做了一地下车库,预应力管桩做抗拔桩,有效桩长24米,承担抗拔力为170~200KN接桩处我也做了防腐处理,但现场都没做,现在担心接头处的质量不知楼主在桩和承台交接出怎么处理的?是可以做,只是接头不太好处理,接头抗拉强度无法处理。
1.预应力管桩中的PTC桩不宜用作抗拔桩,PC桩可用作抗拔桩,单桩抗拔承载力特征值由桩周土摩擦力和桩身承载力两者中的较小值确定,其中桩身承载力又由预压应力及焊缝强度等两者之小值确定。
2.抗拔桩桩顶的填芯混凝土的灌注深度不应小于3.0m,且应在填芯混凝土中掺入微膨胀剂,混凝土强度等级应比承台提高一级,且不应低于C30,注意震捣密实。