预应力管桩在高层建筑中的应用

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1、2.1。预应力管桩在高层建筑中的应用蔡长赓(广州军区建筑设计院，510075)【提要】本文就预应力管桩的适用范围，单桩承载力确定和管桩的施工等问题，作了简要叙述可供设计和施工参考。、前言预应力混凝土管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型方法制成的一种空心圆柱型钢筋混凝土预制桩，它是在传统预制混凝土方桩的基础上发展起来的。华南地区自1984年开始研制和应用预应力管桩，目前已有数十家工厂生产，年产量达数百万米，广泛用于工业与民用建筑。效果较好。预应力管桩与人工挖孔桩、钻(冲)孔灌注桩是华南地区高层建筑常用三种主要桩型。现

2、就预应力管桩在高层建筑工程中应用的有关问题简要叙述如下。二、适用范围及条件管桩分预应力混凝土管桩(代号“PC")和高强度预应力混凝土管桩〔代号“PHC"),PC管桩离心混凝土强度等级不得低于C50级，PHC管桩不得低于C80级。管桩节长一般不超过12m，各厂均有几种不同长度的桩节供用户选用。在噪音不受限制的地区地段，当地质条件及周围环境适合打预制桩的工程应优先采用承载力高、质量有保证的预应力管桩。而在市区内，环境噪声污染防治规定，禁止使用锤击桩机。近几年来，华南地区购置了大吨位静力压桩机，目前已有YZY-380型、

3、YZY-440型、DYY-460型等多种压桩机，可以静压预应力管桩，并在高层建筑中应用。常用的预应力管桩各项参数如表1,预应力.桩各顶.数衰衰1最后贯入度单桩竖向承管桩外径节长系列混凝土强度桩尖可进人一桩。，，控创值载力设计值卢(mm)(m)等级C的土层一(mm)(mm/l0击)(kN)一6，了，8，中密~密实砂层30065或70703.4^6.220-30500--8009,11硬塑~坚硬土层7,8,9,中密一密实砂层40090-9770-803.4-6.220丸40900160010,11硬塑~坚硬土层密实砂土

4、，坚硬5001007,9.1170--807.2-8.220--501800^2300土层、强风化层一l5001257,9,1170^-80强风化层9.2-11.020^-602400-2700550120(125)7,8,1070强风化层12.3-15.030--601800-30006001107,9,1180强风化层18.0^18.440^-802500--3500管桩应用中应注意如下几点187(1)管径及壁厚的选择，如属摩擦桩应尽量选取细长桩，由于其承载力主要由桩周摩阻力起控制作用，故其壁厚不必太大;如属端

5、承桩，在满足长径比的前提下，选用管径稍大、壁厚较大的桩.(2)桩靴的选择，预应力管桩的桩靴常使用钢桩靴，当前常用的桩靴有a开口平底式，b.封底十宇刃式，‘.闭口钝回锥式三种(表2)。其中a适用于摩擦桩，b,c则适用于打人强风化岩的端承桩。试验表明，对于同一土层(岩层)的端承桩，采用c型桩靴的单桩承载力要高于b型桩靴桩。桩赚类型班a名称结构图’透视图备注{进人土层中较易保持好进桩直线性，容易口穿过厚砂层，构造简单开口平底桩橄}a〔可利用端头板作桩NO较易保持桩直线性，穿进硬层性能较好，适a用于打穿坚硬地层，如封底十字

6、用桩琉日霆升卯石层以至强风化岩层亡适用于一般砂地层闭口饨口银形桩.份鬓蒙)(3)桩距选择，预应力管桩的桩中心距通常取3d。大面积密集群桩，比如结构筒体承台下的群桩，由于桩之间产生较大的挤土作用，其桩距宜大些，框架柱承台下的桩数较少，其桩距酌情可取小些。筒体下的群桩为了满足桩根数的要求又不致便承台面积太大，当相邻桩距偏小，相互影响较大时，可考虑先钻孔(孔径小于管桩)后打桩的施工方法。三、单桩承载力问题管桩单桩竖向承载力的确定，常用方法是:按桩身撅定强度来确定;利用经验公式进行估算;通过现场静载荷试验确定。管桩因管桩外

7、径、壁厚、棍凝土强度等级等因家而承载力不同。桩身额定强度，上海《地荃基础设计规范》DB扣8-11-89采用了美国UBC和ACI的计算公式形式，桩身结构强度按下式验算:v毛(0:20一0.25)R一0.27a}(1)式中。—桩身垂直压应力，单位同Rs188R—边长为20cm的混凝土立方体试块的极限抗压强度;apc—桩身截面上混凝土有效预加应力。我国管桩生产厂家流行的算式是套用日本和英国的公式，即Rb=1/4(关一。、)·A(2)式中Rb管桩桩身额定承载力;f管桩桩身混凝土设计强度，如C80时，取f=80MPa;aK—

8、桩身有效预压应力，A—桩身有效横截面积。广东建设实业集团公司副总工王离高工提出了华南地区管桩单桩竖向承载力标准值的经验公式:R,=100NAp+up和,;L;(3)式中Rk—管桩竖向承载力标准值;N—桩端处强风化岩的标贯值;Ap—桩尖(封口)投影面积;up管桩桩身外周长;L;—各土层划分的各段桩长，q.i—桩周土的摩擦力标准值，按GBJ7-89规范附录十五所