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预应力管桩基础设计

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２００６年第２７卷第１期　
预应力管桩基础设计　
刘天波　
（深圳市建筑设计研究总院第三设计院）　

摘　要：　分析了预应力管桩的优点、缺点和局限性，给出了设计预应力管桩的一般步骤，结合工程实例进行了分析　
关键词：　预应力管桩基础；　优点，　缺点ｌ局限性，　步骤ｌ承栽力　

我国应用预应力管桩最早地区之一是台湾省，从　２Ｏ世纪６Ｏ年代开始就大量应用。北京丰台桥梁厂从　２Ｏ世纪６Ｏ年代中期开始批量生产，尔后在铁路工程　中大量应用。１　９８３年铁道部大桥工程局将在南京生　产的管桩运到深圳推广应用，开创了广东应用管桩的　先例。１９９５年广东开始编制《预应力钢筋混凝土管桩　基础技术规程》，将管桩基础的勘察、设计、施工及质　检等技术工作规范化，该规程于１９９８年１ｏ月１日起　正式执行。预应力管桩作为一种较为新颖的基桩，具　有施工工期短、质量有保证、是一种能够适宜于广东　地区复杂多变的地质情况的基础。广东沿海特别是珠　江三角洲广大地区，基岩埋藏较浅，约１０，－￣３０　ｍ，且　基岩风化严重，强风化岩层较厚，其上还有一层风化　残积土。这样的工程地质条件，最适合预应力管桩的　应用。经过１Ｏ多年的实际应用，现在预应力管桩已经　成为广东地区高层建筑的３大桩型之一（其余为人工　挖孔桩和钻孔灌注桩）。　ｌ预应力管桩的优点、缺点和局限性　（１）优点：①桩的规格多。承载力范围大，设计选　用较灵活。管桩的规格常见有３００、４００、５００、５５０、６００　等几种，单桩承载力标准值为６００．－￣３　２００　ｋＮ。既适　用于多层建筑，也适用于４Ｏ层以下的高层建筑；既　适用于工业与民用建筑。也适用于桥梁、港口、码头　等工程。而且在同一建筑物基础中，可根据柱荷载大　小选用不同规程的管桩，且沉降均匀。②对桩端持力　层起伏变化大地质条件适应性较强。因为管桩桩节　长短不同，搭配较灵活。③速度快、工期短，综合造价　便宜。由于管桩施工速度快、工期短，桩节长度多样　化。搭配灵活，接长方便可靠，减少浪费，综合造价便　宜。④施工文明，现场整洁。⑤成桩质量有保证。管　桩是工厂化生产的，人为干扰因素少，施工工艺简　单，桩身混凝土强度等级高，耐打（压）性能好，穿透　力强，不会象沉管灌注桩容易发生颈缩、断裂等质量　事故。成桩质量有保证　⑥监理监测方便。　（２）缺点：①所需的施工机械设备投资大。③施　打管桩时噪音大。震动剧烈，挤土量大，会造成一定　的环境污染和影响，静压桩所需的机械设备投资则　
更大。③由于送桩深度受限制，在深基坑开挖后截去　
的余桩较多。　
（３）局限性：①孤石和障碍物多的地层不宜采　
用。②有坚硬夹层时不宜应用或慎用。③石灰层地　
层不宜应用。④从松软突变到特别坚硬的地层不宜　
应用。⑤地下水位较高地区和管桩持力层在软岩地　
层上的要慎用。　

２设计选用预应力管桩的步骤　
（１）根据地质勘察报告提供的准确场地地质情　
况，确定是否适宜选用预应力管桩。　
桩基适宜的地质条件基岩埋藏较浅。约１Ｏ～　
３０　ｍ，且基岩风化严重、强风化岩层较厚，其上还有　

一
层全风化岩层和风化残积土。管桩一般可打人强　
风化岩层１～３　ｍ，但是很难打人中风化岩层，更不　
可能打人微风化岩层，这是应用管桩的一个基本概　
念。管桩基础的持力层选在较厚的强风化或全风化、　
坚硬的粘性土层，密实的碎石（砂、粉）土层中。预应　
力管桩桩尖穿过覆盖层，最后进入持力层中一定深　
度，持力层经过剧烈挤压，承载力大大提高。管桩基　
础成为摩擦端承桩或端承摩擦桩，这样管桩强度高、　
单桩承载力大的特点得到充分发挥。持力层顶面起　
伏较大时，预应力管桩可根据地质的变化而灵活调　
整桩长，广东沿海，特别是珠江三角洲广大地区的地　
质条件适宜应用管桩。　
（２）管桩规格的选用根据场地地质情况，确定不　
同规格管桩的单桩承载力；由桩底最大轴力、剪力和　
弯矩及桩中心距的要求，确定选用的管桩规格。有　
时，由于同～建筑柱底内力相差悬殊，可按区段选用　
不同规格的管桩。　
①单桩承载力的确定　
单桩竖向承载力设计值Ｒ：根据文献［１］的规　
定，Ｒ＝Ｑ　／Ｌ　，Ｒ≤Ｒ　，２式同时满足。式中，Ｑ　为竖　
向极限承载力标准值；　为桩侧阻端阻综合抗力分　
项系数，当根据静载试验确定单桩竖向极限承载力　
标准值时。取　＝１．６０；当根据土的物理指标与承　
９５　

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罾外建耪科技　２００６年第２７卷第１期　
载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力　
标准值时，取　一１．６５；Ｒ　为桩身竖向承载力设计　
值。如管桩承受拔力、单桩的抗拔承载力，应同时满　
足：ｙ０Ｎ　≤Ｕ　／　＋Ｇ”＾，　≤Ｒ　式中，ｙｌ１为管桩基础　
的重要性系数；Ⅳ　为单桩上拔力设计值；（，－为单桩　
抗拔极限承载力标准值；　为桩侧阻抗力分项系数，　
取１．６５；Ｇ　为单桩自重设计值；Ｒ　为桩身抗拔承载　
力设计值，ＲｐＬ＝Ｃｔｔ￣Ａ，其中　．为管桩混凝土有效预　
应力，Ａ为桩的横截面面积。　
通过大量的管桩破坏性静载试验，得出了常用　
管桩的竖向承载力标准值（见表１）。　
表Ｉ常用管桩的竖向承载力标准值　

水平承载力设计值：按现行行业标准《建筑桩基　
技术规范＞＞ＪＧＪ９４—９４的有关规定确定。抗弯承载力　
设计值根据管桩的抗裂弯矩确定。　

．　
②桩中心距的要求（如表２所示）　
表２管桩的最小中心距　

桩基情况　桩的最小中心距　
独立承台内桩数超过３ｏ根．大面积群桩　
独立承台内桩数超过９根，但不超过３Ｏ　
根，条形承台内排数不少于３排　

其它情况　

４．０ｄ　
３．５ｄ　
３．０ｄ　
注ｌ‘ｆ为臂桩外径。　
（３）打（压）桩机具的选用锤击管桩遵循重锤低　

击的原则综合考虑选用；静压管桩根据单桩承载力　
确定其终压力。　
（４）收锤标准应根据场地工程地质条件、单桩承　
载力设计值、桩的规格和长短、锤的大小和落距（冲　
程）等因索　紊合考虑最后贯入度、桩入土深度、总锤　
击数、每米沉桩捶击数及最后１　ｍ沉桩捶击数、桩端　
持里层的岩土类别以及桩尖进入持力层的深度、桩　
土弹性压缩量等指标后给出。　

厚度为１．５　ｍ；除综合楼外，各栋２层结构均作局部转　
换。该项目地处深圳蛇口后海填海区域。由于其中６　
栋楼２层结构均作局部转换，引起部分柱或剪力墙荷　
载较大。考虑到承台尺寸限制及桩间距要求，必须使　
用＋６００桩型。经静荷载实验复核，＋４００桩型的单桩承　
载力特征值为１　５００　ｋＮ，＋５００桩型的单桩承载力特　
征值为２　５００　ｋＮ，＋６００桩型的单桩承载力特征值为　
３　０００　ｋＮ。工程采用＋５００和＋６００桩型组合，充分利用　
２种桩型的特点，在确保结构安全的前提条件下，提　
高桩承载力的利用率，优先选用承载力性价比较高的　
桩型组合，优先选用承台尺寸较小的桩型组合。通过　
综合比较分析不同方案的桩基和承台工程造价，工程　
得出了合理的桩型组合优化方案，大大降低了工程成　
本，经济效益显著，可供类似工程借鉴。　
３．２某旅游服务中心　．　
根据地质情况，选用预应力管桩基础，该工程平　
面较大，建筑层数局部４层，局部８层　柱距较大，最　
大柱距为１２　ｉｎ×１２　ｍ。因其为综合性建筑，荷载较　
大，８层部分最大柱底轴力为１１　０００　ｋＮ，４层部分大　
多数的柱底轴力为２　０００　ｋＮ左右。如果统一选用同　

一
种规格的管桩，就会造成浪费或是每个承台内桩　
的根数太多，难以布置。根据实际情况，对４层部分　
选用＋３００的桩，单桩承载力设计值取８００　ｋＮ，对８层　
部分选用＋５００的桩，单桩承载力设计值取　
２　２００　ｋＮ，这样，单柱下桩的根数及承台大小都较合　
理，节省了投资。　

４　结　语　：　
＾　
目前，预应力管桩是广东地区应用最多的一种　

桩型。今后，其应用区域不仅限于珠江三角渊及长江　
三角洲地区，在我国广大沿海地区、长江黄河等江河　
流域、湖泊软土地区以及冲积层、坡积层、风化残积　
层地区，甚至黄土高原都可得到广泛的应用。预应力　
管桩在我国的应用方兴未艾，作为设计人员，只有认　
真掌握有关管桩的知识，才能在设计中正确运用管　
桩，充分发挥其优点，为我国的建设多作贡献。　

参考文献　
３　７－程实例　［１］。ＢＪ／Ｔ　＿９８
，
预应力混凝土管桩基础技术规程　

３．１海月花豳三期　［ｓ］．　
海月花园三期为高尚商品住宅小区项目，占地约　
３０　０００　ｍ　，总建筑面积约８９　７４５　ｍ　；由２栋ｌ８层、４　
栋２４层住宅和１栋５层综合楼组成；地下室１层，地下　
室顶板为４００　ｍｍ厚无梁楼盖，柱距为８　ｍ，顶板覆土　

９６　

收稿１３期：２００５—０８—１２．　
作者简介：刘天波，硕士，结构工程师；深圳，深圳市建筑设计　
研究总院第三设计院（５１８０３１）．　

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PHC预应力混凝土管桩施工方案

PHC预应力混凝土管桩施工方案

一、编制依据尖。

贯入类型采用静压方式。

管桩桩径400mm，壁厚95mm，AB型桩。

桩身混凝土等级为C80，总根数为358根。

本工程±0.000相当于黄海高程7.350m，ZH-1桩顶设计标高为：-2.050m，有效桩长约为38；m；ZH-2桩顶设计标高为：-0.450m，-0.520m，有效桩长为34m；ZH-3桩顶设计标高为：-0.900m，有效桩长为34m。

ZH-1预应力管桩单桩竖向承载力特征值为800KN，桩基础以全风粗砾砂为持力层，桩端进入持力层不小于0.8米；ZH-2、ZH-3预应力管桩单桩竖向承载力特征值550KN，桩基础以粉质黏土为持力层，桩端进入持力层不小于0.8米。

三、施工准备3.1场地准备（1）处理施工场地内影响压桩的上空及地下障碍物。

（2）平整及处理施工场地，达到地面平整、排水通畅、坡度不大于2%。

对于可能不适合压桩机正常运行的松软场地应作处理，使场地的承压能力能满足压桩机正常运行的要求。

（3）在不受施工影响的地方设置基桩轴线的控制点和水准基点，且标记明显并作好保护。

（4）施工现场必要的工作人员到位、配套工种齐备。

并向施工人员进行技术安全交底。

3.2管理组织机构3.4施工前工艺试验开工前进行试桩6根。

施工前的工艺试验主要是验证以下几个方面：（1）单桩承载力特征值；（2）根据地质情况和设计桩径选择的施工机具、设备、施工工艺是否满足设计要求；（3）.验证设计参数及处理效果。

四、静压预应力管桩施工4.1静压预应力管桩施工工艺流程图4.3施工要求4.3.1管桩进场（1）桩出厂时厂方应提供产品质量合格证，其规格、批号、制作日期应符合相应的验收批号内容。

（2）单节管桩可用专用吊钩钩住管桩两端内壁直接进行水平起吊。

（3）当场地及供桩条件许可时，宜单层放置。

若需叠层堆放时不宜超过3层。

（4）叠层堆放时，应在垂直于桩长方向的地面上设置2道垫木，贴地垫木应有足够的宽度和高度，支点应分别位于离桩端头0.21倍桩长处。

预应力管桩施工方案(精品)

预应力管桩施工方案(精品)

预应力管桩施工方案一.编制原则1.安全第一的原则在施工组织设计的编制中始终按照技术可靠、措施得力、施工顺序安排合理、确保安全的原则确定施工方案。

重点是保证盖板涵基坑开挖以及路基施工等重要环节的施工安全。

工程开工前做到安全保证措施首先落实到位,在确保万无一失的前提下组织施工。

2、优质高效的原则加强领导，强化管理，优质高效。

根据我们在施工组织设计中明确的质量目标，贯彻执行质量体系标准，确保创优规划和质量目标的实现。

施工中强化标准化管理招标采购原材料,合理组织均衡生产，适时量本分析，确保成本最小化，最大限度降低工程造价。

3、方案优化的原则科学组织、合理安排,优化施工方案是工程施工管理的行动指南，在施工组织设计编制中，避开冬雨季施工，对盖板涵、路基填筑进行各种方案综合比选，在保证安全、确保质量、满足工期、有利环保的原则下对施工方案进一步优化。

4、确保工期的原则根据建设单位对本标段合同工期要求，编制科学的、合理的、周密的施工方案，按照合理配置资源、组织平行及交叉作业，采用网络计划技术队各工序作业时间加以控制。

同事，搞好工序衔接，适时进度监控，及时修正作业资源配置，确保工期目标，满足业主要求。

二.压桩的施工工艺流程三、静压沉桩施工流程的主要环节的实施方法1.测量放线定桩位测量放线必须严格把关，反复校核，务求不出任何差错。

首先要根据设计图纸进行室内计算,对建设单位提供的水准点和控制点进行校对,在图纸上标明。

然后利用全站仪进行精确测量放线,复核基准水准点和控制点，并根据施工现场的具体情况定出控制网，并将复核结果和自己设立的控制网交监理审核。

如监理审核通过，则今后的测量放线均按复核结果及控制网进行。

如未获监理认可，则需继续复核，直至监理审核通过为止，并以监理最终审核通过结果作为施工放线测量的依据。

经过监理认可的控制点和水准点要用水泥砂浆固定或在其四周用砖堆砌以严加保护，防止发生偏位和变形。

根据复核控制网计算出每条桩桩中坐标并利用全站仪放出桩位。

预应力管桩施工方案

预应力管桩施工方案

预应力管桩施工方案XXX湘潭建设项目一期是一个占地面积约12.46万平方米的建筑项目，建筑面积为.23平方米。

建设单位是XXX（湘潭）有限公司，监理单位是XXX，设计单位是XXX，勘察单位是XXX，施工单位是XXX。

该方案的编制依据包括《岩土工程勘察报告》、《预应力高强混凝土管桩基础技术规程》、《地基与基础工程施工及验收规范》、《建筑桩基技术规范》、《建筑桩基检测技术规范》、《建筑工程施工质量验收统一标准》以及其他现行的工程技术、施工验收标准及规范。

编制原则包括认真贯彻国家对工程建设的各项方针政策，严格执行工程建设的各项程序，遵循建筑施工工艺及其技术规范，合理安排施工程序及施工顺序，从实际出发，作好人力、物力的综合平衡，组织均衡施工，采用先进的施工技术，科学地确定施工方案，严格控制施工质量，确保施工安全，努力缩短工期，提高劳动生产力。

在施工前的准备工作中，需要认真熟悉设计图纸，做好图纸会审工作，及时解决疑难问题，按施工要求及有关规范规定做好施压管桩前的准备工作。

同时，要认真阅读工程地质勘察报告，了解工程地质情况，计算施压管桩的配桩长度，做好管桩预购计划工作。

目测现场实际情况，做好现场场地桩机行走方便的有关工作，确定桩机施工顺序及桩机行走路线。

施工前的技术交底及安全交底工作也是必要的，建立工程交接班制度，制定工程质量目标和安全措施，确保施工有序、安全地进行。

根据设计要求和业主交接的坐标点，对建筑物坐标进行基础放样、轴线定位的施测工作，依照地质资料的钻孔号编制设计图纸的桩号顺序，并根据实际情况编制好管桩施工方案，经审核后方可组织施工。

进场的施工机械设备，应符合设计规范及现场的施工技术要求和环境要求，如有关桩机型号、满载重量、冲程等技术要求和桩机燥音对环境的影响等都必须满足现场施工的要求，并报请监理单位检查确认。

7) 施工前必须先采购符合设计要求和规范的材料，并根据地质资料报告配制管桩的桩长，以确保预制厂生产的成品桩符合施工要求。

高强混凝土预应力管桩施工方案

高强混凝土预应力管桩施工方案

高强混凝土预应力管桩施工方案一、编制依据1、本工程设计图纸及有关资料2、〈〈建筑工程施工质量验收统一标准OB5 0 3 0 0-2 0 1 33、〈〈钢筋焊接及验收规程＞〉JGJ18-20124、〈〈混凝土及预制混凝土构件质量控制规程CECS4 0 925、〈〈建筑地基基础施工及验收规程。

85 02 02-2 26、〈〈建筑钢结构焊接规程6」8〉〉7、〈〈预应力混凝土管桩机械啮合接头技术规程）BJ 1 5-6 3-2 0 088、〈〈建筑地基基础检测规范〉DBJ 1 5-6 0-2 8二、工程概况：1、**教学楼工程施工总承包位于路。

总建筑面积为4129平方米，建筑基地面积为12 04平方米。

本工程为一新建小学教学楼地4_层，建筑高度16. 50米。

配套设施包括红线范围内本标段的室外园林绿化及市政配套道路。

2、地质情况：根据本次钻探揭露本场地之地基由人工填土Qm以第四系冲淤积土Qa以风化残积土（Qel）和及古近系始新统华涌组（E2h）“红层”碎屑岩组成。

人工填土为素填土，第四系冲淤积土主要为淤泥。

古近系始新统华涌组风化基岩，岩性主要为细砂岩，局部有泥岩，埋藏较浅；局部存在“软、硬”夹层现象。

综合本次勘察钻孔资料，工程地质剖面总体分7层［［（1）〜（7）］，再将夹层分1个亚层（5-1）；现自上而下综述如下：。

1、人工填土（ Qml ）（1）素填土：全场地15个钻孔均有揭露，见附表2 “工程地质剖面分层数据统计表”（下同）。

层厚1.90〜4.30m，平均3.47m。

孔高程8.24〜8.66m，平均8.48m。

填土层呈褐红色、浅红色、紫红色、灰白色、褐黄色及灰黄色等；由山岗风化残积土组成；均匀性差；基本压实，属多年前填土。

局部上部15cm为混凝土地板。

2、第四系冲淤积土（Qal）淤泥质土：在场地内局部分布，见于DZK1〜DZK5、DZK7、DZK14等共7个钻孔。

为本场地浅部软土层。

层厚1.50〜5.40m,平均3.51m。