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PHC桩注意事项

2022/07/16153 作者:佚名
导读:(一)桩基单桩竖向承载力的确定问题。 根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定静压PHC桩的单桩竖向极承载力标准值时,可按下式估算: Quk=Qsk Qpk=μp∑qsikli qpkAp(1) 式中μp—桩身周长; qsik—桩侧第i层土的极限侧阻力标准值; li—桩侧第i层土的厚度; qpk———桩端极限端阻力标准值; Ap—桩端面积。 根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94),桩数

(一)桩基单桩竖向承载力的确定问题。

根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定静压PHC桩的单桩竖向极承载力标准值时,可按下式估算:

Quk=Qsk Qpk=μp∑qsikli qpkAp(1)

式中μp—桩身周长;

qsik—桩侧第i层土的极限侧阻力标准值;

li—桩侧第i层土的厚度;

qpk———桩端极限端阻力标准值;

Ap—桩端面积。

根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94),桩数不超过3根的桩基,基桩的竖向承载力设计值为:

R=Qsk/rs Qpk/rp(2)

而对于桩数超过3根的非端承桩复合桩基,宜考虑桩群、土、承台的相互作用效应,其复合基桩竖向承载力设计值为:

R=ηsQsk/rs ηpQpk/rp ηcQck/rc(3)

式中Qsk、Qpk—分别为单桩总极限侧阻力和总极限端阻力标准值;

Qck—相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值;

ηs、ηp、ηc—分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数、承台底土阻力群桩效应系数;

rs、rp、rc———分别为桩侧阻抗力分项系数、桩端阻抗力分项系数、承台底土阻抗力分项系数。

在实际工程中,相当数量的桩基基桩数都会超过3根,按公式(3)的适用条件,虽然规范给出了ηs、ηp、rs、rp、rc等系数的经验值,但基桩是端承桩还是非端承桩,却不好判断。由于地质情况千差万别,建筑场地土层分布不均匀、土层厚薄不一、持力层埋深起伏大以及压桩先后顺序等因素的影响,使得同一承台的各基桩,有的可能表现为端承型特征,有的表现为摩擦型特征。因此,单桩竖向承载力设计值如何计取,才能较为准确,有待完善。

(二)桩身结构竖向承载力设计值的确定问题

按国标,桩身结构竖向承载力设计值的计算公式为:

Rp=Apfcψc(4)

而按福建及其他一些地区标准,则考虑预压应力的影响,桩身结构竖向承载力设计值的计算公式为:

Rp=Apfcψc-0.34Apδpc(5)

式中,Ap—为桩身横截面面积;

fc—为混凝土轴心抗压强度设计值;

ψc—为工作条件系数;

δpc—为桩身截面混凝土的有效预加应力。

对于公式(4)和公式(5)中的工作条件系数ψc,还没有能建立一个很理想的试验模型做精确试验来确定,因此各地的理解不同,取值也不尽相同。按《建筑地基基础规范》(GB50007-2002)中预制桩取为0.75,国际《预应力混凝土管桩》(03SG409)中取为0.7,上海标准取为0.6~0.7,而福建标准取0.6~0.75,并且还考虑了桩身有效预加应力的影响。这样,就会造成各地管桩生产厂家出品的管桩,给出的力学性能指标存在差异,给设计选择与施工选购带来不吻合的现象,尤其是在省际交接地区。如,因为运输成本的关系,广西梧州地区所用的PHC管桩,通常都从广东购进,即管桩生产制作按广东标准,而设计有可能按国标或广西区标选取,标准不同,得出的力学指标也不同。因此,有待进一步研究,统一标准。

(三)施工终压力问题

施工终压力应大于单桩竖向极限承载力标准值(Quk)且不致桩身破坏,又能确保桩身穿越不良土层进入合适的持力层,使桩底嵌固良好。

PHC管桩施工中较多采用静压压桩法,而静压压桩一般采用抱压或顶压,以抱压为主。抱压压桩力对桩身产生的横向力比顶压压桩力的一般大30%~50%,过大的抱压力将使桩身产生竖向裂缝。在抱压压桩力作用下,管桩内侧壁在力的作用点处产生拉应力,外壁在力的作用点处产生远大于C80混凝土抗拉强度标准值的拉应力,致使管扩开。因此,为了保证桩身不受损坏,通过限制压桩力来控制顶压力和抱压力。允许的最大抱压压桩力和顶压压桩力计算公式如下:

Pjmax≤0.45(fce-δpc)AP

Pfmax≤1.1Pjmax

式中

Pjmax—允许的管桩最大抱压压桩力;

Pfmax—允许的管桩最大顶压压桩力;

fce—管桩离心混凝土抗压强度。

但是,在实际施工中,由于压桩的挤土效应,一定数量的基桩压入后,土体中应力显著提升,后压桩的桩基竖向极限承载力标准值Quk随入土基桩数增加而不断增大,为使每根基桩都达到终压条件,压桩力也应跟随变化。所以施工终压力该取多少为宜,需要收集大量的资料收据,进行统计分析。

(四)常见的施工问题

(1)允许施工终压力下,桩端达不到持力层。压桩的挤土效应,或者桩端持力层的覆土很厚,致使施工时Quk>Pfmax,都会出现基桩桩端达不到持力层的情况,处理的方法一般是采用预钻孔取土。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94),预钻孔沉桩,孔径约比桩径小50~100mm,深度宜为桩长的1/3~1/2。进行预钻孔时,孔径应按规范严格控制,但取土深度较难把握,按规范的1/3~1/2桩长,基桩往往达不到终压条件。因此,需要积累一定的施工数据和经验,根据地质情况综合分析,才有可能较准确地确定满足终压条件的预钻孔取土深度。

(2)同一承台相邻基桩桩底标高相差过大。造成这种情况的原因很多,也很复杂,压桩的挤土效应、预钻孔取土深度取值不当、持力层面起伏变化过大等因素,都会引起桩端参差不齐。相邻基桩桩底标高差异过大,桩底高的基桩桩端应力对低桩端的基桩产生侧向影响是肯定的,问题在于这种差异值达到多少时,影响才会产生,而且影响有多大,因涉及的因素很多,无法界定和估算,需要进行研究和完善。否则,机械地一律采用周边补桩的办法来处理,显得依据不足,也使工程造价提高,造成浪费。

(3)桩顶短接桩。这种情况,一般都在基坑开挖后进行,所以接桩质量不易保证,对结构抗震也极为不利。2100433B

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