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《先张法预应力混凝土管桩作为抗拔桩的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、预应力混凝土管桩在人防工程中的应用1 工程概况本工程位于昆明市区，为单建式人防地下室,该地下室平时为汽车库，战时为6级二等人员掩蔽工程，总建筑面积为2430m2，工程剖面见图1所示:(图1)本工程结构采用钢筋混凝土梁板式楼盖体系。地下室底板面标高为-4.2m，顶板面标高为-0.6m，覆土厚度为0.6m。土层情况见表1。7土层情况表1土层平均层厚（m）其他性状qsik(KPa)qpk(KPa)1.杂填土2.粘土3.泥炭4.粉土5.粘土6.粉土7.粘土8.粉砂2.52.01.81.72.251.92.2未揭穿------可塑-软塑，饱和软塑-流塑，饱和可塑-软塑，饱
2、和可塑-软塑，饱和中密,很湿,中压缩性可塑,湿,中压缩性中密-密实,湿,中压缩性281260527060753500qsik——管桩桩周极限侧阻力标准值qpk——管桩极限端阻力标准值场地浅层地下室为孔隙型潜水，补给源主要为大气降水，勘察期间测得钻孔稳定水位埋深在地下0.4~1.8m之间。由于地下水为较高,结构本身自重不能抵抗地下水的浮力,所以该结构基础设计要进行抗浮计算。2 抗浮整体设计计算2.1 抗浮工况结构进行抗浮分析计算时，考虑了三种工况：1)施工阶段：地下室正在施工中，要求在施工阶段采取可靠的降排水措施，所以设计不考虑施工阶段的浮力作用；2)施工完毕还未
3、使用阶段:顶板已施工完毕，覆土尚未回填,地面景观绿化还未开始施工这时侯就已经停止降排水,估计届时最高地下水位为地表下1.8m，以此作为抗浮计算水位，抗浮安全系数取1.2；永久荷载分项系数取0.9;3)使用阶段：地面景观绿化已施工完毕正常使用阶段,7按地勘报告提供的最高地下水位来计算水浮力,以地表下0.4m作为抗浮计算水位，抗浮安全系数取1.2；永久荷载分项系数取0.9;经计算比较以第三种情况为最不利情况,选取第三种情况进行计算。2.2抗浮桩型的选取预应力管桩方案具有以下优点：承载力高，根据岩土勘察报告，管桩qsik平均为50Kpa；经济性好，根据桩基施工单位报价
4、，而PC-400（95）管桩为140元/m；由于管桩为预制桩,混凝土为压应力或零应力，工作状况合理，充分利用了管桩的预应力优势。结合工程实际、当地供货情况、施工水平和工期的要求，确定预应力管桩为工程的抗拔桩。3 抗拔桩设计设计选用PC-B400（95）桩型，由于在枯水工况下桩须承受压力作用，故选用层⑧粉砂层作为桩端持力层，设计桩长为12m，在自然地坪施打，送桩至地下室底板下设计桩顶标高。管桩作为抗拔桩使用时，设计计算应从以下几方面确定单桩竖向抗拔承载力征值。3.1 桩身抗拉强度验算桩身抗拉强度时荷载效应采用基本组合Qc，桩身仅考虑预应力，不计算混凝土抗拉应力：Q
5、c≤nCONAS（1）Qc——相应于荷载效应基本组合时的单桩所承担的竖向拉力设计值；n——预应力钢筋根数；con——预应力钢筋张拉控制应力，根据文[4]，con=994MPa；As——预应力钢筋截面面积，nCONAS=13x994x64=827008N根据图纸计算得：Qc=249390N满足Qc≤nCONAS桩身抗拉强度满足要求。3.2根据地质资料确定地基土对管桩的承载力[3]7R=(Up+Gp（3）Up——桩身周长；R——抗拔承载力特征值；i——土层抗拔系数，取0.7；li——土层厚度；GP——单桩自重标准值，按浮重度计算。第1、2层土与桩身无接触不起作用，只
6、计算3、4、5、6、7、8层土的摩阻力，有效桩长为12米。计算得：R=(1.256x0.7x(1.8x12+1.7x60+2.25x52+1.9x70+2.2x60+2.15x75)/1.65+16.38=371.71KN满足Qc≤R地基土承载力满足设计要求。3.3验算桩端与承台连接桩端伸入承台长度满足设计要求，且不需要凿桩时按图2(a)连接，需要凿桩时按图2(b)连接。（1）L17须满足桩抗拔承载力通过填芯混凝土与管桩内壁粘结力的传递,根据下式计算:RaL≤(4)D2——管桩内径,取210mm;ft——混凝土抗拉强度设计值,C30混凝土,取1.43kN/mm2
7、;——粘结系数,取0.3.0.3xπx210L11.43≥Qc求得L1≥881mm由于凿桩使管桩端板对预应力钢筋的锚固受破坏，在凿桩段预应力未充分传递，故L1应不小于预应力钢筋锚固长度，并依据文[4]有关规定取L1=1000mm。（2）验算锚固钢筋的抗拉强度采用6φ20ft=6x300x310=558000N≥Qc(3)L2应满足受拉钢筋的锚固长度[2]要求，L2=40d=800mm。管桩墩头预应力筋与端板的连接强度由厂家根据试验确定，当管桩作为抗拔桩使用时，在设计文件中须提出连接强度不小于桩身抗拉强度的要求。4静载试验选取三根工程桩做了非破坏性单桩抗拔静载试验
8、。采用慢速维持荷载法，桩
