预应力混凝土管桩与方桩.ppt

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1、预应力混凝土管桩与方桩预应力混凝土管桩与方桩20092009年年1010月月纲要目前有关的规范及图集目前有关的规范及图集PHCPHC桩国家与上海标准的对比桩国家与上海标准的对比空心方桩国家与上海标准的对比空心方桩国家与上海标准的对比PHCPHC桩与空心方桩的替换问题桩与空心方桩的替换问题PHCPHC桩的抗拔验算桩的抗拔验算有关桩距的问题有关桩距的问题抗压桩与抗拔桩的布置方式抗压桩与抗拔桩的布置方式目前的图集国家图集国家图集预应力混凝土管桩预应力混凝土管桩 03SG409 03SG409上海图集上海图集先张法预应力混凝土管桩先张法预应力混凝土管桩 DBJT08-92-2000 DBJT08-92

2、-2000国家图集国家图集预应力混凝土空心方桩预应力混凝土空心方桩 08SG360 08SG360上海图集上海图集先张法预应力混凝土空心方桩先张法预应力混凝土空心方桩 2006 2006沪沪G/T-502G/T-502PHC桩国家与上海标准的对比壁厚、型号、预应力筋数量、有效预压力等都所壁厚、型号、预应力筋数量、有效预压力等都所有区别。有区别。国家标准不设置桩端锚固筋，如设计或使用认为国家标准不设置桩端锚固筋，如设计或使用认为有必要时可增加设置。上海标准均设置桩端锚固有必要时可增加设置。上海标准均设置桩端锚固筋。筋。壁厚壁厚主筋主筋有效预压应力有效预压应力承压设计值承压设计值直径直径50050

3、0B B型型国家国家100mm100mm1310.71310.77.2Mpa7.2Mpa3150kN3150kN上海上海100mm100mm1510.71510.77.56Mpa7.56Mpa2460kN2460kN直径直径600600B B型型国家国家110mm110mm1710.71710.77.0Mpa7.0Mpa4250kN4250kN上海上海110mm110mm1810.71810.76.84Mpa6.84Mpa3360kN3360kN空心方桩国家与上海标准的对比内径、有效预压力等都所有区别。内径、有效预压力等都所有区别。均不设置桩端锚固筋。均不设置桩端锚固筋。内径内径主筋主筋有效预

4、压应力有效预压应力承压设计值承压设计值边长边长400400ABAB型型国家国家250mm250mm810.7810.74.94Mpa4.94Mpa3000kN3000kN上海上海240mm240mm810.7810.75.15Mpa5.15Mpa2885kN2885kN边长边长500500B B型型国家国家300mm300mm1212.61212.66.27Mpa6.27Mpa4679kN4679kN上海上海300mm300mm1212.61212.66.77Mpa6.77Mpa4094kN4094kNPHC桩与空心方桩的替换问题外周长外周长内径内径内周长内周长端部面积端部面积1 1PHC50

5、0PHC5001.571m1.571m300mm300mm0.942m0.942m0.1963m0.1963m2 2HKFZ400HKFZ4001.600m1.600m240mm240mm0.754m0.754m0.1600m0.1600m2 22 2PHC550PHC5501.728m1.728m340mm340mm1.068m1.068m0.2376m0.2376m2 2HKFZ450HKFZ4501.800m1.800m250mm250mm0.785m0.785m0.2025m0.2025m2 23 3PHC600PHC6001.885m1.885m380mm380mm1.194m1.1

6、94m0.2827m0.2827m2 2HKFZ500HKFZ5002.000m2.000m300mm300mm0.942m0.942m0.2500m0.2500m2 2抗压承载力主要取决于外周长和端部截面。抗压承载力主要取决于外周长和端部截面。抗拔承载力主要取决于外周长和内径尺寸。抗拔承载力主要取决于外周长和内径尺寸。方桩周长稍大，但内周长和端截面稍小一些。方桩周长稍大，但内周长和端截面稍小一些。PHC桩与空心方桩替换问题的例子外周长外周长内周长内周长端部面积端部面积PHC-AB500(100)-30PHC-AB500(100)-301.571m1.571m0.942m0.942m0.196

7、3m0.1963m2 2HKFZ-AB400(240)-30HKFZ-AB400(240)-301.600m1.600m0.754m0.754m0.1600m0.1600m2 2PHC-B600(110)-30PHC-B600(110)-301.885m1.885m1.194m1.194m0.2827m0.2827m2 2HKFZ-B500(300)-30HKFZ-B500(300)-302.000m2.000m0.942m0.942m0.2500m0.2500m2 2抗压承载抗压承载力特征值力特征值抗拔承载抗拔承载力特征值力特征值填芯填芯2.5m2.5m的的黏结力黏结力PHC-AB500PH

8、C-AB5001222kN1222kN751kN751kN707kN707kNHKFZ-AB400HKFZ-AB4001221kN1221kN747kN747kN565kN565kNPHC-B600PHC-B6001495kN1495kN922kN922kN895kN895kNHKFZ-B500HKFZ-B5001556kN1556kN956kN956kN707KN707KN注：填芯混凝土的黏结力按福建省规范计算。注：填芯混凝土的黏结力按福建省规范计算。PHC桩的抗拔验算土体提供的竖向抗拔承载力计算土体提供的竖向抗拔承载力计算桩身结构强度验算桩身结构强度验算管桩连接构件的强度验算管桩连接构件的

9、强度验算 a)a)焊缝强度验算焊缝强度验算 b)b)端板孔口抗剪强度验算端板孔口抗剪强度验算 c)c)钢棒镦头抗拉强度验算钢棒镦头抗拉强度验算管桩与承台的连接管桩与承台的连接 a)a)管桩填芯混凝土抗拔性能管桩填芯混凝土抗拔性能 b)b)桩顶与承台的连接构造桩顶与承台的连接构造 PHC桩的抗拔验算桩身强度 以以PHC-B500(100)PHC-B500(100)为例：为例：国家图集国家图集03SG40903SG409，福建标准，福建标准广东省标准广东省标准DBJ/T15-22-98DBJ/T15-22-98江苏省标准江苏省标准 苏苏JG/T011-2003JG/T011-2003PHC桩的抗拔

10、验算焊缝强度 PHC桩的抗拔验算端板孔口抗剪强 度验算 若抗拔力较大，可加厚端板，以提高端板孔口抗剪强若抗拔力较大，可加厚端板，以提高端板孔口抗剪强度，增加其安全度。若增厚为度，增加其安全度。若增厚为20mm20mm，则，则N=1154kN;N=1154kN;若增厚为若增厚为22mm22mm，则，则N=1343kN;N=1343kN;若增厚为若增厚为24mm24mm，则，则N=1470kNN=1470kN。PHC桩的抗拔验算钢棒镦头抗拉强钢棒镦头抗拉强 度验算度验算 上海市标准上海市标准先张法预应力离心混凝土管桩制先张法预应力离心混凝土管桩制作规程作规程(DBJ08-302-96)(DBJ08

11、-302-96)规定：镦头强度损失规定：镦头强度损失不应大于钢筋抗拉强度的不应大于钢筋抗拉强度的5%5%。所以钢棒镦头按。所以钢棒镦头按钢筋抗拉强度的钢筋抗拉强度的95%95%来考虑。来考虑。PHC桩的抗拔验算抗拔管桩与承台管桩与承台 的连接的连接 广东省标准规定：抗拔管桩应将桩所有纵向广东省标准规定：抗拔管桩应将桩所有纵向钢筋全部直接锚入承台内，因此必须截桩，钢筋全部直接锚入承台内，因此必须截桩，这样会使桩身结构有所损伤，另外也费时费这样会使桩身结构有所损伤，另外也费时费力。力。上海标准规定：用微膨胀混凝土填芯内插钢上海标准规定：用微膨胀混凝土填芯内插钢筋，同时在端板上焊钢筋，并将所有钢筋锚

12、筋，同时在端板上焊钢筋，并将所有钢筋锚入承台内入承台内;锚固钢筋的直径和数量应根据抗锚固钢筋的直径和数量应根据抗拔力大小进行计算调整。拔力大小进行计算调整。若出现截桩情况，抗拔力要通过填芯混凝土若出现截桩情况，抗拔力要通过填芯混凝土与管桩管壁的粘结力来传递。与管桩管壁的粘结力来传递。PHC桩的抗拔验算填芯混凝土的黏 结性能及抗拔力 福建省标准规定：福建省标准规定：若填芯长度为若填芯长度为1.5m1.5m，N=424kN;N=424kN;若填芯长度为若填芯长度为2.0m2.0m，N=565kN;N=565kN;若填芯长度为若填芯长度为2.5m2.5m，N=707kN.N=707kN.PHC桩的抗

13、拔验算填芯混凝土的黏 结性能及抗拔力 有关研究表明，填芯混凝土与管壁的黏结强度由接有关研究表明，填芯混凝土与管壁的黏结强度由接触面上的胶结力、摩擦力和机械咬合力组成，并随触面上的胶结力、摩擦力和机械咬合力组成，并随接触面的位置而变化。在混凝土强度不太高时，黏接触面的位置而变化。在混凝土强度不太高时，黏结强度随着混凝土抗拉强度的增大而增加。可采用结强度随着混凝土抗拉强度的增大而增加。可采用平均黏结强度的概念，并与混凝土抗拉强度成正比。平均黏结强度的概念，并与混凝土抗拉强度成正比。公式如下：公式如下：实际工程中，由于管内壁不可避免有离心后浮浆层实际工程中，由于管内壁不可避免有离心后浮浆层存在，同时

14、填芯施工质量有离散性，都会对抗拔力存在，同时填芯施工质量有离散性，都会对抗拔力有影响。建议：管桩桩端抗拔力的传递以填芯混凝有影响。建议：管桩桩端抗拔力的传递以填芯混凝土方式为主来计算，端板焊接钢筋作为安全储备。土方式为主来计算，端板焊接钢筋作为安全储备。也可采用减少顶部端板内径的方法来确保混凝土填也可采用减少顶部端板内径的方法来确保混凝土填芯的抗拔强度。芯的抗拔强度。PHC桩的抗拔验算与承台的连接 有关预制桩的桩距问题建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)(JGJ 94-2008)规定：规定：对于承载力相接近的管桩与空心方桩，由于方桩边对于承载力相接近的管桩与空心方桩，由于

15、方桩边长比管桩直径小，故桩距可比后者小。长比管桩直径小，故桩距可比后者小。抗压桩与抗拔桩的布置方式抗压桩一般集中布置在墙下或柱下，以使抗压桩一般集中布置在墙下或柱下，以使底板或柱承台厚度取得较小的数值。底板或柱承台厚度取得较小的数值。抗拔桩一般均匀布置，不一定集中布置在抗拔桩一般均匀布置，不一定集中布置在柱下。均匀布置可以使抗浮底板厚度减薄。柱下。均匀布置可以使抗浮底板厚度减薄。若桩同时出现抗压和抗拔两种工况，要根若桩同时出现抗压和抗拔两种工况，要根据具体情况而定，看那一种工况占主导地据具体情况而定，看那一种工况占主导地位，从而决定布桩的方式。位，从而决定布桩的方式。抗压桩与抗拔桩的布置方式谢谢！