預應力混凝土管樁與方樁

預應力混凝土管樁與方樁2009年10月綱要目前有關的規(guī)范及圖集PHC樁國家與上海標準的對比空心方樁國家與上海標準的對比PHC樁與空心方樁的替換問題PHC樁的抗拔驗算有關樁距的問題抗壓樁與抗拔樁的布置方式目前的圖集國家圖集《預應力混凝土管樁》03SG409上海圖集《先張法預應力混凝土管樁》DBJT08-92-2000國家圖集《預應力混凝土空心方樁》08SG360上海圖集《先張法預應力混凝土空心方樁》2006滬G/T-502PHC樁國家與上海標準的對比壁厚、型號、預應力筋數(shù)量、有效預壓力等都所有區(qū)別。國家標準不設置樁端錨固筋，如設計或使用認為有必要時可增加設置。上海標準均設置樁端錨固筋。壁厚主筋有效預壓應力承壓設計值直徑500B型國家100mm13Φ10.77.2Mpa3150kN上海100mm15Φ10.77.56Mpa2460kN直徑600B型國家110mm17Φ10.77.0Mpa4250kN上海110mm18Φ10.76.84Mpa3360kN空心方樁國家與上海標準的對比內(nèi)徑、有效預壓力等都所有區(qū)別。均不設置樁端錨固筋。內(nèi)徑主筋有效預壓應力承壓設計值邊長400AB型國家250mm8Φ10.74.94Mpa3000kN上海240mm8Φ10.75.15Mpa2885kN邊長500B型國家300mm12Φ12.66.27Mpa4679kN上海300mm12Φ12.66.77Mpa4094kNPHC樁與空心方樁的替換問題外周長內(nèi)徑內(nèi)周長端部面積1PHC5001.571m300mm0.942m0.1963m2HKFZ4001.600m240mm0.754m0.1600m22PHC5501.728m340mm1.068m0.2376m2HKFZ4501.800m250mm0.785m0.2025m23PHC6001.885m380mm1.194m0.2827m2HKFZ5002.000m300mm0.942m0.2500m2抗壓承載力主要取決于外周長和端部截面?？拱纬休d力主要取決于外周長和內(nèi)徑尺寸。方樁周長稍大，但內(nèi)周長和端截面稍小一些。PHC樁與空心方樁替換問題的例子外周長內(nèi)周長端部面積PHC-AB500(100)-301.571m0.942m0.1963m2HKFZ-AB400(240)-301.600m0.754m0.1600m2PHC-B600(110)-301.885m1.194m0.2827m2HKFZ-B500(300)-302.000m0.942m0.2500m2抗壓承載力特征值抗拔承載力特征值填芯2.5m的黏結力PHC-AB5001222kN751kN707kNHKFZ-AB4001221kN747kN565kNPHC-B6001495kN922kN895kNHKFZ-B5001556kN956kN707KN注：填芯混凝土的黏結力按福建省規(guī)范計算。PHC樁的抗拔驗算土體提供的豎向抗拔承載力計算樁身結構強度驗算管樁連接構件的強度驗算

a)焊縫強度驗算

b)端板孔口抗剪強度驗算

c)鋼棒鐓頭抗拉強度驗算管樁與承臺的連接

a)管樁填芯混凝土抗拔性能

b)樁頂與承臺的連接構造PHC樁的抗拔驗算—樁身強度

以PHC-B500(100)為例：國家圖集03SG409，福建標準廣東省標準DBJ/T15-22-98江蘇省標準蘇JG/T011-2003PHC樁的抗拔驗算—焊縫強度

PHC樁的抗拔驗算—端板孔口抗剪強

度驗算

若抗拔力較大，可加厚端板，以提高端板孔口抗剪強度，增加其安全度。若增厚為20mm，則N=1154kN;若增厚為22mm，則N=1343kN;若增厚為24mm，則N=1470kN。PHC樁的抗拔驗算—鋼棒鐓頭抗拉強

度驗算

上海市標準《先張法預應力離心混凝土管樁制作規(guī)程》(DBJ08-302-96)規(guī)定：鐓頭強度損失不應大于鋼筋抗拉強度的5%。所以鋼棒鐓頭按鋼筋抗拉強度的95%來考慮。PHC樁的抗拔驗算—抗拔管樁與承臺

的連接

廣東省標準規(guī)定：抗拔管樁應將樁所有縱向鋼筋全部直接錨入承臺內(nèi)，因此必須截樁，這樣會使樁身結構有所損傷，另外也費時費力。上海標準規(guī)定：用微膨脹混凝土填芯內(nèi)插鋼筋，同時在端板上焊鋼筋，并將所有鋼筋錨入承臺內(nèi);錨固鋼筋的直徑和數(shù)量應根據(jù)抗拔力大小進行計算調(diào)整。若出現(xiàn)截樁情況，抗拔力要通過填芯混凝土與管樁管壁的粘結力來傳遞。PHC樁的抗拔驗算—填芯混凝土的黏

結性能及抗拔力

福建省標準規(guī)定：若填芯長度為1.5m，N=424kN;若填芯長度為2.0m，N=565kN;若填芯長度為2.5m，N=707kN.PHC樁的抗拔驗算—填芯混凝土的黏

結性能及抗拔力

有關研究表明，填芯混凝土與管壁的黏結強度由接觸面上的膠結力、摩擦力和機械咬合力組成，并隨接觸面的位置而變化。在混凝土強度不太高時，黏結強度隨著混凝土抗拉強度的增大而增加。可采用平均黏結強度的概念，并與混凝土抗拉強度成正比。公式如下：實際工程中，由于管內(nèi)壁不可避免有離心后浮漿層存在，同時填芯施工質(zhì)量有離散性，都會對抗拔力有影響。建議：管樁樁端抗拔力的傳遞以填芯混凝土方式為主來計算，端板焊接鋼筋作為安全儲備。也可采用減少頂部端板內(nèi)徑的方法來確保混凝土填芯的抗拔強度。PHC樁的抗拔驗算—與承臺的連接

有關預制樁的樁距問題《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94-2008)規(guī)定：對于承載力相接近的管樁與空心方樁，由于方樁邊長比管樁直徑小，故樁距可比后者小?？箟簶杜c抗拔樁的