浅谈预应力高强混凝土管桩抗压与抗拔设计

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1、论文浅谈预应力高强混凝土管桩抗压与抗拔设计0前言随着我国经济不断发展，城市中各类高层建筑越来越多。作为高层的基础往往在整个建筑物投资中占很大比例，而高层基础往往采用桩基础，因此，如何选择合理的桩基形式，对于节约投资起着举足轻重的作用。预应力混凝土管桩由于其桩身强度高、生产速度快、质量稳定、施工易控制等优势，在我国很多地区尤其是广东及长三角等沿海地区广泛应用。预应力混凝土管桩共有三种类型：预应力高强混凝土管桩（以下简称PHC管桩）、预应力混凝土管桩（代号PC）、预应力混凝土薄壁管桩（代号PTC）。相对

2、其他两种桩型，PHC管桩以其桩身强度更高，桩身抗裂性能更好，能承受水平荷载等特点，应用范围更广。以下笔者通过昆山某项目工程实例介绍，阐述PHC管桩按抗压与抗拔设计的流程及细节。1工程概况昆山××住宅小区会所工程位于昆山市巴城镇马鞍山路南侧，西沽塘东侧。结构形式为框架结构，222地上3层，地下1层，总建筑面积6640m，地上建筑面积5010m，地下建筑面积1630m。标准柱网为8米×8米，平面呈L型，中部从地下室顶板至屋面设伸缩缝断开。基础采用桩承台加防水板的形式，±0.000相当于绝对标高为3.55

3、0（黄海高程）。根据岩土工程勘察报告，本工程抗浮设防水位为2.50米（黄海高程），在室外地面下0.6米；常水位为0.5米（黄海高程）。由于地上只有3层，工程自重能否满足抗浮要求，还需验算。本工程预制桩设计参数如下表1所示：PHC管桩设计参数表1平均层厚平均比贯入阻力PHC管桩抗拔承载力土层名称（米）Ps（MPa）fi(KPa)fp(Kpa)折减系数λi①填土0.721.11150.7②粉质粘土1.680.76150.7④粉质粘土4.252.86500.7⑤1砂质粉土3.525.4550.7⑤2粉砂5

4、.058.578032000.7⑥粉质粘土7.31.834010000.7⑧1粘土3.72.917025000.7⑧2粉质粘土4.43.578025000.7⑨粉砂5.388.829040000.6地质报告中共设6个静力触探孔点，各孔土层分布及静探阻力情况如下表2所示：静力触探孔土层底绝对标高及静力静探Ps平均值统计表表2土层底绝对标高（单位米）静力触探Ps平均值（单位MPa）孔点编号BC1BC2BC3BC4BC5C162BC1BC2BC3BC4BC5C162孔口标高2.042.342.32.082

5、.172.33①填土1.141.441.61.481.771.530.851.021.911.031.230.63②粉质粘土0.04-0.66-0.7-0.020.070.130.840.750.80.740.710.69④粉质粘土-4.76-4.06-4.1-4.52-4.53-4.672.642.883.122.962.842.72⑤1砂质粉土-8.36-7.86-8.2-7.72-7.43-8.175.675.455.365.475.444.99⑤2粉砂-12.96-13.06-13-12.9

6、2-13.03-13.0710.098.466.878.989.727.32⑥粉质粘土-20.36-20.26-20.2-20.12-20.23-20.6721.922.081.861.591.53⑧1粘土-24.16-24.06-24-23.92-24.03-23.8732.932.872.822.922.9⑧2粉质粘土-28.56-28.46-28.1-28.32-28.63-28.373.83.63.793.943.292.99⑨粉砂-32.96-35.66-32.7-32.92-32.83-

7、35.679.179.29.088.947.958.5712PHC管桩抗压设计根据地质报告建议，确定桩端持力层为⑧2粉质粘土层，桩长取25米，桩顶绝对标高-1.55米，桩端绝对标高-26.55米。现对桩径300、400及500三种桩型做比较以确定最佳桩型，并进行整体计算。2.1验算勘探孔深度是否满足所取桩长的要求勘探孔分一般性勘探孔及控制性勘探孔。GB50021-2001《岩土工程勘察规范》第4.9.4条规定勘探孔的深度要求：一般性勘探孔的深度应达到预计桩长以下3~5d（d为桩径），且不得小于3米；

8、对大直径桩，不得小于5米；控制性勘探孔深度应满足下卧层验算要求，对需验算沉降的桩基，应超过地基变形计算深度。JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》第3.2.2条规定：控制性勘探孔应穿透桩端平面以下压缩层厚度；一般性勘探孔应深入预计桩端平面以下3~5倍桩身设计直径，且不得小于3米；对大直径桩，不得小于5米。本工程各勘探孔孔底标高最高为32.7米，距离桩端标高-26.55米有6.15米，满足一般性勘探孔的深度要求；控制性勘探孔孔底标高为-35.67米，距离桩端标高-26