hc管桩竖向承载力确定

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1、PHC管桩竖向承载力确定第2期(总第233期)山西交通科技刘英克（山西省交通规划勘察设计院，山西太原030012）摘要：PHC管桩为开口桩，其受力情况也较闭口桩复杂，存在土塞效应对承载力的影响，若管桩内出现闭塞效应，将使得开口管桩的最终承载力接近实心闭口桩的承载力。对管桩进行现场测试得到管桩的土塞长度，同时利用现场资料结合现有规范对管桩的承载力进行修正，为以后的设计和施工提供参考。关键词：PHC管桩；土塞；单桩；竖向承载力中图分类号：U443.159文献标识码：A预应力管桩的工作机理比闭口桩要复杂的多，目前对管桩承载力的研究主要集中在沉桩的挤土效应，静载作用下的

2、土塞性状研究，包括端阻力、土塞与桩内壁之间的内摩阻力的发挥和分布等方面。现有的确定单桩承载力的方法很多，这些方法可归为两大类。第一类方法，是通过对实际桩进行静的或动的试验测定，称为直接法，如静荷载试验和各种的动测方法。第二类方法，是通过其他手段，分———————————————————————————————————————————————别得出桩底端阻力和桩身侧阻力后相加求得，无须对桩进行试验，故称间接法，也称为静力计算法，如:承经验公式和原位测试(静力触探法、载力理论公式、标准贯入度法、旁压仪法等)[1-6]。1试验段概况及土塞现场测试结果文章编号：1006

3、-3528（2015）02-0053-03表1现场土层土性指标表γ层号土名层厚Wm%kN/m3①③④填土粉砂黏土0.7——e—IL—a1-2ESMPa-1MPa—0.190.150.17—11.9直剪快剪CФkPa（°）——②亚黏土6.124.519.50.7300.184.431.518.90.890—8.223.519.60.6880.099.149.514.7———————————————————————————————————————————————2.827.69.954.915.0PHC桩为开口桩，其沉桩过程是一个非常复杂的过程。不仅存在“挤土效应”

4、也存在“土塞效应”。本文着重研究土塞对管桩承载力的影响。随着沉桩深入，管桩内的土芯不断被挤密增高，达到一定高度[7]后，即形成了“土塞”。桩端土的闭塞程度对桩端阻图1所力发挥及单桩的承载力有着一定程度的影响。示为管桩中实测土塞长度分布图。从图中可以看出，管桩中的土塞长度为管桩桩长的30%～45%之间，平均约5m，可见预应力混凝土管桩为挤土桩。由图2可以看出，实测的土塞长度要比计算所得土塞长度长。选择某高速公路汤庄分离式立交桥（K62+401）作为预应力管桩试验段。场地所在区域主要为长荡湖（及钱资荡）至鬲湖之间的宽广平原地区，属于长江三角洲太湖堆积平原区，次级地貌

5、单元为冲湖积平原分区。第四系覆盖层厚度较大，为冲积、湖积相成因；其中全新统厚度较薄，多为表土层，局部河塘沟谷处分布有浅薄层软土；上更新统厚度较大，分布稳定，层状软土发育，多冲海相沉积，局部厚度较大。试验地层各层名称及土性指标见表1。该场地选用直径600mm，壁厚110mm的PHC管桩。桩长15m，桥墩桩距为1.5m，桥台桩距为1.6m×2.1m，混凝土强度等级C80，每一根PHC管桩分上、下两节施工，上、下节长度为7m、8m———————————————————————————————————————————————，两节接头采用焊接，以上PHC管桩均采用静压法

6、施工。收稿日期：2014－04－04；修回日期：2014－12－08作者简介：刘英克(1980—图1实测土塞的平均长度（以2号桥墩为例）），女，河南洛阳人，工程师，工学硕士，2008年毕业于东南大学岩土工程专业。··54山西交通科技2015年第2期图2计算与实测土塞长度比较图2将实测土塞长度与高应变计算的土塞长度比较，一般高应变分析的土塞长度平均约为2～3m，约实测土塞长度的50％。所以，我们在对管桩进行承载力计算时，要考虑到管桩在压桩时土塞所产生的闭塞效应。22.1管桩竖向承载力公式修正图3CPTjt1fs-qc曲线图测试资料图3～图5为现场利用CPT及CPT

7、U测得的各土层静力触探指标值及两者测得指标的对比图。从图5中可以看出，两者之间所测结果趋向基本相同，但是由于CPTU分层较细，所测结果更接近实际状况。———————————————————————————————————————————————静力触探的双桥探头在贯入过程中可分别测得锥尖阻力和侧壁摩阻力，与桩有些相似之处，故可根据静力触探所测得的资料与静载荷试桩资料进行对比来计算预应力管桩的极限承载力，但静探与预应力管桩的工作性状是不同的，故不能用测得的qc、fs直接作为桩端阻力和桩侧阻力，本次用静探qc和fs指标来估算预应力管桩承载力就是以静载实验的成果为依据

8、，利用高应变等所得到的资