大直径锤击沉管桩在高层建筑中的应用

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1、第十六届全国高层建筑结构学术会议论文2000年大直径锤击沉管桩在高层建筑中的应用蔡长赓提要：本文介绍了大直径锤击沉管混凝土灌注桩的适宜场地与常用规格、承载力计算、构造要求等，并列举了应用实例，可供设计和施工参考。关键词：大直径锤击沉管桩桩端持力层桩端阻力设计值1、前言自1984年以来，大直径锤击沉管混凝土灌注桩由于其技术可靠，施工快捷，经济合理等特点，在广东地区逐步推广，在深圳、珠海、东莞、顺德、番禺等地的高层建筑中不少采用，十多年来，已超过100万延米，目前在福建各地也在陆续采用。此种桩的桩管一般为直径560毫米、600毫米、650毫米、700毫米四种，配备能量较大的柴油拨管振动装置

2、的桩机施工，其单桩竖向承载力一般为1500KN-4500KN左右。2、适用场地与常用规格该种桩宜用于桩端持力层为强风化岩层或坚硬土层的场地，不应用于含水量W≥75％且厚度较大的淤泥地基或高承压水土层，不宜用于石灰岩地区。由于该种桩的锤击能量较大，采用时应考虑其产生的噪声及震动对环境与邻近建筑物的影响。当桩基场地局部存在桩端的下卧层有软弱夹层时，必须通过勘察探明其范围并加以完善处理，以保证桩基质量。桩端持力层宜选在强风化岩层或标准贯入击数为30—第十六届全国高层建筑结构学术会议论文2000年50击的坚硬土层。桩端平面以下6D（D为桩靴直径）范围内土层的标准贯入击数宜不少于桩端处的标准贯入

3、击数。不能满足（包括有厚度≥50厘米的软弱夹层）时，桩端阻力应予降低。当桩端持力层的标准贯入击数大于300击，但其桩端平面以上3倍桩靴直径的厚度范围内土层的平均标准贯入击数不大于40击时，桩端阻力应予降低。目前该种桩采用的桩管直径有560毫米，600毫米、650毫米、700毫米四种，而桩靴直径则比桩管大100毫米左右，桩靴均采用钢板制作，钢板厚度为18毫米—25毫米，图1为钢桩靴示意图，表1为常用钢桩靴构造尺寸。图1钢桩靴示意图表1常用钢桩靴构造尺寸桩靴φ800桩管φ700（mm）桩靴φ750桩管φ650（mm）桩靴φ700桩管φ600（mm）桩靴φ650桩管φ560（mm）d1620

4、570520460d2720690640600d3738708648608D（最大值）800750700650H1（常用）150150150150H280808080H380808080H4230210190170H570540490460L240230220220t（常用）20—252218—2218--20第十六届全国高层建筑结构学术会议论文2000年3、桩的承载力计算广东省标准《大直径锤击沉管混凝土灌注桩技术规程》DBJ/T15-17-96作出规定，当桩数不超过3根的桩基，其竖向承载力设计值为：R=BpqpAb+BsU∑qsili………（1）式中：qp—桩端阻力设计值，由桩端平面

5、处的标准贯入击数值按规程表4.2.3—1取值；qsi—第i层土桩侧阻力设计值，按规程表4.2.3—2取值；li--在第i层土中的桩长；u—桩身周长；Ab—桩靴平面面积；Bp—桩端阻力修正系数，按规程表4.2.3-3取值；Bs—桩侧阻力修正系数，一般取1.0，在摩擦力不能充分发挥的情况下，应酌情降低。3.1计算实例1.某高层商住楼设计要求基桩竖向承载力设计值为3200KN，桩靴直径750mm，桩管直径为650mm，有效桩第15m，桩端持力层为标贯值>50击的强风化花岗岩，由规程表4.2.3-1-3得：桩端阻力设计值qp=4500kpa;桩端阻力修正系数Bp=1.2;桩侧阻力修正系数Bs=

6、1.0;平均桩侧阻力设计值qs=35kpa。桩靴平面面积Ab=π×0.3752=0.442m2桩身成形直径为650mm，则桩身周长U=π×0.65=2.042m，以上数据代入（1）式R=1.2×4500×0.442+1.0×2.042×35×15=2386.8+1072.05=3458.85KN>3200KN规程规定尚应验算桩身强度，当桩身按构造配筋时，基桩竖向承载力设计值R应满足下式：R≤0.8fcAp(2)第十六届全国高层建筑结构学术会议论文2000年式中：Ap—桩身截面积，按桩管外径计算，缺乏经验时，按桩管内径计算；fc—混凝土轴心抗压强度设计值。桩身混凝土采用C25，fc=12

7、.5N/mm2代入（2）式R=0.8×12.5×π×3252=3318.3KN>3200KN2.某大厦要求基桩竖向承载力设计值为3300KN，桩靴直径700mm，桩管直径600mm，有效桩长10m，桩端持力层为标贯值200击的强风化砂岩，且桩端以上3倍桩靴直径范围内的标贯击数满足要求，由规程表4.2.3-1-3得桩端阻力设计值qp=7000kpa桩端阻力修正系数Bs=1.1;桩侧阻力修正系数Bs=1.0;平均桩侧阻力设计值qs=30kpa桩靴平