锤击法施工PHC管桩的贯入度讨论 基础

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1、锤击法施工PHC管桩的贯入度讨论摘要：本文利用两种经验公式对锤击法施工预应力高强混凝土管桩的设计贯入度进行估算，并在施工中，根据现场的实际地质情况和打桩情况对桩长和贯入度两个控制条件做相应的调整，本文的方法可为现场的贯入度计算及确定提供经验参考。关键词：锤击法；预应力高强混凝土管桩；贯入度0、前言锤击法施工PHC桩已大量应用于各种工程，然而对于设计中沉桩双控的要求（即桩长和贯入度均满足设计要求），在施工中，往往会有较大的出入，工程技术人员难以准确判断桩的实际承载力是否与设计值一致。因此需要根据施

2、工现场的实测数据，尤其是最后三阵的平均贯入度值，来估算出实际的单桩承载力，以满足设计承载力要求。1贯入度和打桩公式贯入度是指在地基土中用重力击打贯入体，贯入体进入土中的深度。进行贯入测试的目的，是通过贯入度判断地基土的软硬程度，从而确定桩基或地基土的承载能力。一般地，土对桩的动态阻力(贯入阻力)随土质和桩的击入深度变化而变化，锤击法打桩入土时，每一锤击的入土深度，在硬土中比在软土中要小。在匀质土中打桩，同一根桩打得越深，则每一锤击的入土深度也越小。打桩公式就是根据打试桩的数据来反映贯入度与贯入阻

3、力之间关系的公式，它以碰撞理论和能量守衡原理作为依据推出，即输入的能量等于有用的能量加被消耗的能量。但是，各种打桩公式实际上只能表示贯入阻力，并不能真正代表桩的承载力，因为贯入阻力与桩的承载力之间存在着根本的差别，尤其对于粘性土中的摩擦桩更是如此。尽管用打桩公式来确定桩的承载力带有局限性，但在工程实践中仍有一定的参考意义。而在实际工程中，规范要求的贯入度和设计的桩长往往不能很好的吻合。本文通过一个工程实例，对比格氏打桩公式和福建、江浙一带常用的贯入度经验公式，对现场贯入度和桩长进行调整，从而验证

4、打桩经验公式在本地区的可行性。为同类工程提供参考。2.贯入度计算某工程为大型仓库，由于仓库面积大，桩数多，需确定合理的桩长和贯入度值以保证整个基础工程的安全性和经济性。本工程设计为直径300的PHC管桩，单桩承载力特征值为800KN，桩长约为16米，设计贯入度要求最后三阵平均贯入度小于15cm。施工使用的桩锤类型是筒式柴油锤，锤重5t，落距1.8m。2.1格氏打桩公式即前苏联格尔谢万诺夫打桩公式。它是根据“锤击能量等于克服土的阻力，4桩与土之间的弹塑性变形和消耗有害阻力的能量之和”的规律导出。根

5、据设计承载力计算控制贯入度:式中Ra—桩的承载力特征值(kN)；n—与桩和桩垫材料有关的系数;按表1取用；K—安全系数，临时性建筑物取1.5，永久性建筑物取2；F—入土的桩身外表面面积(对于摩擦桩)或桩的横截面面积(对于端承桩)(m2)；M—系数，当桩由冲击作用的锤打入时，M=1;E—桩锤的计算锤击能量(KN·m)按表2取用;e—最后贯入度，即打桩记录的最后十击的平均贯入度(m)；Q—桩锤冲击部分的重量(KN)；q—桩及桩帽重(KN)；ql—送桩重(KN)；S—锤击恢复系数，当采用本质锤垫的桩帽

6、，由冲击作用的锤打钢筋混凝土桩及管柱时，S2=0.2;采用振动桩锤时，S2=0.0。表1系数n值项次桩的材料桩垫情况n/KN·m21钢筋混凝土桩有橡木桩垫15002钢筋混凝土桩有麻袋桩垫10003钢桩无桩垫50004土桩有桩垫8005土桩无桩垫1000表2桩锤的计算锤击能量项次桩锤类型E/kN·m1落锤或单动汽锤10QH2筒式柴油锤9QH3杆式柴油锤4QH4柴油锤，当不供燃料做单次锤击复打控制时10QH(H-h)注:(1)H为桩锤锤心的实际落距(m)(2)h为桩锤锤心由于气垫作用的第一次回跳高度

7、，由尺量得。初步计算时可采用:对杆式锤h=0.6m;对筒式锤h=0.4m。本工程中，4n=1500KN/m2;F=15.1m2;M=1;E=9x50x1.8=810KN;K=2;Ra=800KNQ=50KN;S2=0.2;q=28.3KN;ql=3.5KN。计算得到贯入度：e=0.33m/10击，即3.3cm/击。也即最后三阵平均贯入度为33cm/10击。2.2福建、江浙一带的经验打桩公式：其中W—为锤重，单位为t；h—为落距，单位为m。s—为贯入度（每击米），单位为米。本工程中，W=5t；h=

8、1.8m；Ra=80t计算得到贯入度s=0.025m/击，即2.5cm/击。也即最后三阵平均贯入度为25cm/10击。由上述计算结果可知，福建打桩公式要求更加严格，而且福建打桩公式相对简单，计算方便，综合考虑目前仅有的广东标准地基基础规范上要求，设计规定的最后三阵平均贯入度控制在15cm/10击以下。3现场贯入度控制（1）在实际施工中，桩管打至设计标高时，多少桩贯入度均大于设计要求，个别桩多达20～45cm/10击。为了减小贯入度，对于部分贯入度较大的桩采用加长桩长方法。考虑到本工程桩基工程量大