phc静压管桩施工技术应用探讨

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1、PHC静压管桩施工技术应用探讨：PHC静压管桩因其施工周期短、造价低,具有高强度、高承载能力、高抗弯性能、耐久性好，低噪音、无冲击力、无振动、无空气污染等诸多优点在建筑工程中得到广泛应用,但实际工程应用中也存在一些问题,下面笔者就几个实际工程中遇到的一些问题及解决办法与大家共同探讨。　　关键词：PHC静压管桩；承载力；断桩；遇水软化　　预应力混凝土管桩是采用工厂化生产的一种等截面空心圆筒型的混疑土预制构件。根据混凝土强度及壁厚分为PC、PHC（高强）、PT（薄壁）3种类型，其中以PHC桩应用最为广泛，其结构图见图1。PHC管桩

2、施工工艺主要有锤击法和静压法两种。近几年来，随着大吨位（8000kN）的液压压桩机的问世和静压沉桩施工工艺的完善，静压法正在逐步取代锤击法施工工艺。下文就PHC静压管桩在工程应用中遇到的一些问题及解决方法进行探讨。　　　　L1螺旋筋加密长度;L2螺旋筋非加密区长度;L.桩总长度;Dp.纵向主筋截面直径;D.管桩直径;T.管桩壁厚　　1适用范围　　PHC静压管桩适用于各类建筑物的低承台桩基础，如工业与民用建筑、铁路桥梁、机场、港口码头、水利及市政工程等；适用于一般粘性土及回填土、淤泥和淤泥质土、粉（砂）性土、非自重湿陷性黄土质以

3、及强风化（全风化）的岩层、坚硬的碎石土层和砂土层中，并且不受地下水位高低的影响；在对环保要求较高的地区，特别是在城市和居民区的新建和改造工程施工中尤其适用。管桩有一定的挤土效应，对附近建筑物及地下管线有一定的影响，所以，在贴近建筑物的位置，不适宜管桩施工；由于静压机械自重较大，要求施工场地平整，对场地土地耐力要求高（要求场地表层土压强≥120kPa），也不适宜用在地下障碍物较多、深层土质内存在孤石以及地下岩面坡度太陡的土层中。　　管桩桩身承载力设计值　　(1)预应力混凝土管桩桩身横截面承载力F　　F=(Rc一σpc)·A(1)

4、　　式中;Rc为管桩离心混凝土抗压强度(MPa)；σpc为管桩混凝土有效预压应力(MPa)；A为管桩桩身横截面面积(mm2)。　　(2)管桩桩身结构竖向承载力设计值Fp　　FP=AR＇cψc(2)　　式中R＇c为混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)；ψc为工作条件系数，取ψc=0.70　　(3)管桩桩身结构对应的单桩竖向承载力最大特征值Fa　　Fa=Fp/1.35（3）　　管桩外径与壁厚不同的管桩单桩，混凝土强度等级不同，其单桩设计承载力也不同，如表1所示。　　表1不同规格管桩单桩的设计承载力　　　　3终压标准和终压力　　终压标

5、准的确定应根据试沉桩情况,桩端持力层及沉桩压力等因素,并结合邻近工程沉桩经验,由勘察,设计,施工监理等有关单位共同商定。一般桩端持力层为坚硬、硬塑的粘性土,或风化岩时,以终压力控制为主,桩端进入持力层深度控制为辅;桩端持力层为一般土层,或标准贯入度较小时以桩长控制为主,终压力控制为辅。通常终压力达到设计要求后,必须持荷稳定,若不能稳定,必须再持荷,一直到持荷稳定为止。可采用两种持荷方式:1持荷5分钟;2二次持荷每次2分钟,间隔5分钟,稳定标准为压力值不降低。　　沉桩不能以抬起桩架作为控制标准,因为桩身在抬架中会失稳、折断、开裂

6、,所以施工过程中严禁抬架,应通过油压表的工作压力控制最终压桩力。对于静压沉桩施工,终压力的确定是一个极其重要的问题。终压力过大容易把桩压坏,且可能造成桩长已经达到设计要求,而终压力还没达到设计要求,要加桩长,造成不必要的浪费；终压力过小,则无法达到合理的持力层,或单桩竖向承载力值不能满足设计要求,安全合理的终压力既可以保证桩身不受破坏,又可确保桩端嵌固在合适的持力层。实际工程应在现场试沉桩时,根据桩端持力层情况确定。通常终压力取单桩竖向承载力特征值113～21倍,终压力还应不超过单桩竖向承载力极限值的0.95。当桩端持力层较坚

7、硬时,终压力取大值,桩端持力层为粘性土强风化岩等这样具有后期固结特性的土层时,终压力取小值。但在实际工程中往往会遇到桩长已经达到设计要求,而终压力却达不到设计要求,在这种情况下要根据桩端持力层情况做具体分析,一味加大桩长是不经济,也是不必要的。如果桩端持力层是中风化花岗岩或者卵石层,通常终压力比较容易达到设计要求,如果桩端持力层是残积粘土或者强风化花岗岩,那么终压力可以减小送桩到设计标高后,停压2～3h后再复压。因为桩下沉时,桩尖土体冲剪破坏,产生了超孔隙水压力,扰动了土体结构,使桩周土体抗剪强度降低,粘性土发生稠化,粉土、砂

8、土发生软化。一旦停止沉桩,随着时间的推移超孔隙水压力逐渐消散,桩端持力层及桩周土的固结,一般压桩力就会大幅度升高,有时甚至停压0.5h后再复压,压桩力就会大大升高。　　如大学城某大学的一综合楼,PHC500-125的管桩,桩端持力层为残积粘土,桩长大约为30～40m,单桩竖向