- 相關(guān)推薦
探析高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁在多高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
摘要：經(jīng)過(guò)近幾年的實(shí)踐，高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（ＰＨＣ）以其樁身混凝土強(qiáng)度高，適應(yīng)性廣，耐沖擊性能好，穿透力強(qiáng)，具有承載力高，抗彎抗裂性能好，施工快捷、方便，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于高層建筑基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：樁 預(yù)應(yīng)力 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
一、前 言
經(jīng)過(guò)近幾年的實(shí)踐，高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（ＰＨＣ）以其樁身混凝土強(qiáng)度高，適應(yīng)性廣，耐沖擊性能好，穿透力強(qiáng)，具有承載力高，抗彎抗裂性能好，施工快捷、方便，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于高層建筑基礎(chǔ)。
二、工程概況
增城市婦幼保健院門(mén)診大樓，占地面積約550平方米，呈“▃”字形，共計(jì)九層。首層樓高5.0米，為侯診大廳；二～九層為各門(mén)診科室，層高二層3.5米，天面層設(shè)有水池、洗衣房。結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)。該建筑物按規(guī)范規(guī)定為二級(jí)建筑物，抗震等級(jí)為三級(jí)，抗震設(shè)防烈度為6度。場(chǎng)地為舊房拆除地，并已清理成平整的場(chǎng)地。
三、場(chǎng)地工程地質(zhì)狀況
通過(guò)鉆探揭露，場(chǎng)區(qū)上部為第四系覆蓋土層，下伏為震旦系片麻巖風(fēng)化層。第四系覆蓋土層由人工堆積，沖積和殘積層組成，厚度可達(dá)30－40米，土質(zhì)均勻。
地層由上至下分別為：
�。ǎ保� 雜填土：灰白色，濕，軟弱，由粉土堆填，屬高壓縮性土，工程性能差，層厚4.6米。
�。ǎ玻� 粘土：磚紅色，花斑狀，可塑，質(zhì)純，粘滑。屬中壓縮性土，工程性能差，層厚1.3~4.9米。
�。ǎ常� 細(xì)砂：土黃色，飽水，松散，含大量粉粘粒。層厚6.1~7.0米。
�。ǎ矗� 粉質(zhì)粘土：灰色，粘滑，軟塑，為沖擊土。屬中壓縮性土，工程性能差，層厚1.2～2.5米�！�
（５） 粉砂：灰黑色，松散，飽和，總體略軟弱，局部為粉土。屬中壓縮性土，工程性能差，層厚1.7～4.7米。
�。ǎ叮� 礫砂：土黃色，飽水，中密－密實(shí)，含細(xì)礫石：0.2－0.5厘米大小，呈次圓次棱角形，成分以石英、硅質(zhì)巖為主，含量差別大（10%－ 70%）�？勺鳛槎鄬咏ㄖ䴓抖顺至�，層厚7.3~11.9米。
（７） a、砂質(zhì)粘性土：灰褐色，稍濕－濕，以硬塑為主，上部較軟，往下漸硬，底部近風(fēng)化花崗巖，原巖結(jié)構(gòu)清晰，含砂量不大，含親水礦物，遇水易軟化、膨脹。為較為理想的樁端持力層，層厚大于4.1米。b、ZK2鉆孔揭露為砂質(zhì)粘性土：褐黃色，稍濕－濕，硬塑－堅(jiān)硬�；◢弾r全風(fēng)化形成的未經(jīng)搬運(yùn)的殘積土。底部為全風(fēng)化巖。為較為理想的樁端持力層，該層未揭示。
本場(chǎng)地地貌簡(jiǎn)單，地形平坦，無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象，屬二類(lèi)場(chǎng)地；場(chǎng)地水對(duì)混凝土無(wú)侵蝕性。地基各土層承載力參數(shù)列于表１。
表1
土 層 號(hào) 巖 土 名 稱(chēng) 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁 標(biāo) 貫
N63.5
qsk (kPa) qpk (kPa)
②-1 粘土 20 11.00
②-2 細(xì)砂 20 4.80
③ 粉質(zhì)粘土 30 16.50
④ 粉砂 50 31.30
⑤ 砂砂 38 2600 41.60
⑥ 砂質(zhì)粘土 35 2500 17.30
⑦ 全風(fēng)化花崗巖 80 2800 57.00
四、基礎(chǔ)方案
�。ǎ保� 本工程選用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（ＰＨＣ），直徑為D=400，壁厚為125，C80高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁身容許承載力為［Ｒ］＝1800kPa，承載力標(biāo)準(zhǔn)值Rk=1800kN，樁長(zhǎng)約17~20米，以沖積沙礫層為樁端持力層，樁端進(jìn)入持力層1.0米。接樁采用焊接，樁頭錨入承臺(tái)內(nèi)100，在樁頭內(nèi)插入4Ф22,長(zhǎng)2.0米，其中1.0米。錨入樁內(nèi)并澆C30混凝土封堵。
�。ǎ玻� 單樁承載力的確定：高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁單樁豎向承載力是按樁身額定強(qiáng)度來(lái)確定，利用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)靜荷載試驗(yàn)確定。管樁因管樁外徑、壁厚、混凝土強(qiáng)度等級(jí)等因素而承載力不同。樁身額定強(qiáng)度，上海《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》DBJ08-11-89采用了美國(guó)UBC和ACI的計(jì)算公式形式，樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度按下式驗(yàn)算：
σ≤(0.20～0.25)R－0.27σpc
式中σ 樁身垂直壓應(yīng)力，單位同R；
R 邊長(zhǎng)為20cm的混凝土立方體試塊的極限抗壓強(qiáng)度；
σpc 樁身截面上混凝土有效預(yù)加應(yīng)力。
我國(guó)管樁生產(chǎn)廠家流行的算式是套用日本和英國(guó)的公式，即
Rb＝1/4(fc－σpc )·A
式中Rb管樁樁身額定承載力；
fc 管樁樁身混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度，如C80時(shí)，取fc＝80Mpa；
σpc 樁身有效預(yù)壓應(yīng)力；
A 樁身有效橫截面積。
廣東建設(shè)實(shí)業(yè)集團(tuán)公司副總工王離高工提出了華南地區(qū)管樁單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值的經(jīng)驗(yàn)公式：
Rk=100NAp UpΣqsiLi
式中Rk 管樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值；
N 樁端處強(qiáng)風(fēng)化巖的標(biāo)貫值；
Ap 樁尖（封口）投影面積；
Up 管樁樁身外周長(zhǎng)；
Li 各土層劃分的各段樁長(zhǎng)；
qsi 樁周土的摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值，按GBJ7-89規(guī)范附錄十五所列數(shù)值的上限（高值）取用，強(qiáng)風(fēng)化巖的qs值取150kPa。
公式適用范圍：（１）管樁樁尖必須進(jìn)入N≥50的強(qiáng)風(fēng)化層，當(dāng)N＞60時(shí)，取N=60；（２）當(dāng)計(jì)算出來(lái)的Rk大于樁身額定承載力 Rb 時(shí)，取Rk為額定承載力Rb 。由于管樁單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值在3500kN以下，因此多數(shù)工程都是以靜荷載試驗(yàn)來(lái)確定其承載力。 單樁承載力根據(jù)廣東省《預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》（征求意見(jiàn)稿）估算。
按照該規(guī)程公式：
Rk=rsusqsiLi rpqpAp
式中Rk 單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；
rs 樁周土摩擦力調(diào)整系數(shù)；
us 樁身周長(zhǎng)（m）；
qsi 樁周土摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；
Li 各土層劃分的各段樁長(zhǎng)(m)；
rs 樁端土承載力調(diào)整系數(shù)；
qp 樁端土承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；
Ap 樁身橫截面積(m2)。
（３） 由于工期較緊，而且附近有已完成的相似的基礎(chǔ)工程可參考，
所以采用按照華南地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算所得的單樁豎向承載力Rk=1800kN作為本工程所采用的單樁承載力。在打樁過(guò)程中采用PDA應(yīng)變作為輔助觀察，以有效的控制樁的貫入度，進(jìn)而保證質(zhì)量。由于該工程地處城區(qū)，又是醫(yī)院，不適宜進(jìn)行打入式施工，故采用YZY-240靜力壓樁機(jī)入樁施工，以樁長(zhǎng)為主、按設(shè)計(jì)
【探析高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁在多高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用】相關(guān)文章：
探析Openprocess在熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用05-29
談灌注樁在水利工程中的應(yīng)用08-22
關(guān)于作業(yè)基礎(chǔ)預(yù)算探析06-06
藝術(shù)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)造思維探析論文（精選5篇）06-14
淤泥地層中鉆孔樁的施工對(duì)策論文04-14
《探析數(shù)學(xué)中的美》精選論文（通用15篇）04-29
談三維制作軟件在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用08-30
內(nèi)科護(hù)理學(xué)教學(xué)雨課堂應(yīng)用探析論文04-12