20050601：预应力管桩应用的介绍(静压施工)-淮安.ppt

预应力管桩应用介绍,静压施工 2003年11月,钢筋下料镦头,编织钢筋笼,落料入模,离心成型,张 拉,常压蒸养,高压蒸养,产品堆放,一、我国应用预应力管桩的概况,1、管桩品种和代号 2、管桩规格和型号 3、我国生产应用管桩的几个第一 4、我国推广应用管桩的总体构想 5、广东历年生产应用管桩的统计表 6、 2002年广东七大管桩厂 7、全国管桩厂分布图 8、广东成功推广应用管桩的七大原因 9、管桩的主要施工方法,1、管桩品种和代号,管桩： a、后张法预应力混凝土大直径管桩 b、先张法预应力混凝土管桩 先张法预应力混凝土管桩： a、预应力高强混凝土管桩 PHC桩 b、预应力混凝土管桩 PC桩 c、预应力混凝土薄壁管桩 PTC桩,2、管桩规格和型号,按外径分为 ：300、350、400、450、500、550、 600、800和1000mm等规格。 常用管桩外径：300、400、500、600mm 按管桩的抗弯性能分为： A、AB、B和C型 按混凝土有效预压应力值分为： A型为4.0MPa AB型为6.0MPa B型为8. 0MPa C型为10. 0MPa,广东常用管桩的规格及承载力(表),大直径长管桩,3、我国生产应用管桩的几个第一,台湾是我国第一个应用管桩的省（1966） 丰台桥梁厂是我国内地第一个生产PC 桩的厂（1969） 香港是我国第一个应用PHC桩的地区（1981） 上海三航预制厂是我国第一生产PHC桩的厂（1988） 广东省建筑构件公司是我省第一生产PC桩的厂（1985） 南方管桩厂是广东省第一个生产PHC桩的厂（1989） 先张法预应力混凝土管桩GB13476-92是我国第一部生产管桩的国家标准 广东省标准预应力混凝土管桩基础技术规程DBJ/T15-22-98 是我国第一部省级管桩综合技术标准,4、我国推广应用管桩的总体构想,1993年专家对我国管桩的总体构想： 从广东出发，沿海北上，直指东北； 沿长江、黄河西进，进入成都平原和 黄土高坡。,5、广东历年生产应用管桩的统计表,6、2002年广东七大管桩厂,中山建华： 993万米 中山三和： 306万米 广州羊城集团： 300万米 顺德鸿业： 285万米 东莞鸿昌： 250万米 省七建： 226万米 中山宏星： 216万米 总计：2576万米 占全省4500万米的57%,7、全国管桩厂分布图,8、广东成功推广应用管桩的七大原因,工程建设的急需； 地质条件的适宜； 思想方法的端正； 经济观念的更新； 管桩自身的优点； 科学技术的进步； 市场机制的激励。,8-1、工程建设的急需,20世纪6070年代： 小承载力桩：340和480沉管灌注桩 大承载力桩：6001500冲钻孔灌注桩 中等承载力桩： 法兰基桩：600 Ra=15002000kN 大直径沉管灌注桩：550700， Ra=15003000kN 预应力管桩,8-2、地质条件的适宜,珠江三角洲，强风化基岩埋藏较浅 H=10m30m 软土地区下面中密密实沙土层 H=20m40m,8-3、思想方法的端正,坚持“实践是检验真理的唯一标准”的思想方法。 用静载荷试验结果统计求得预应力管桩计算参数。,8-4、 经济观念的更新,1、提出“单位承载力造价”概念； 2、 “时间就是金钱，工期就是效益”； 3、预应力管桩工期短三条优势： a、前期准备时间短； b、施工速度快； c、检测时间短。,8-5、管桩自身的优点,设计选用范围广； 对持力层起伏大的地质条件适应性强； 工程造价便宜； 吊装运输方便； 桩身耐打，穿透力强； 接桩快捷可靠； 施工速度快，工期短； 施工现场整洁、文明； 监理检测方便； 成桩质量较可靠。,8-6、科学技术的进步,生产设备国产化； 自产PC钢棒； 掺磨细砂生产PHC桩； 加强企业管理，扩大生产规模； 编制了管桩基础技术规程； 施工工艺的不断改进。,8-7、 市场机制的激励,二个三结合： 研制阶段：厂家、施工单位、科研院校三结合； 推广阶段：设计、施工和建设单位三结合； 大规模推广：真正的主动力是市场机制。 管桩形成一个独立的行业。 在竞争中发展。,9、管桩的主要施工方法,1、锤击法：柴油锤 液压锤 2、静压法：抱压式液压压桩机 顶压式液压压桩机 抱压顶压联合式液压压桩机 3、引孔打（压）法 4、钻孔植桩法 5、中掘法（直径500）,柴油锤,液压锤,特大型液压锤 （带消音罩）,抱压式液压 压桩机,新颖的压桩机的抱压机构,压边桩设备,顶压式液压压桩机,抱压顶压联合式液压压桩机,二、管桩设计的基本概念,1、锤击管桩应用的地质条件 2、静压管桩不宜应用的地质条件 3、管桩承载力设计的基本理念 4、静压桩极限承载力与终压力经验关系 5、关于桩身允许抱压压桩力问题,1、锤击管桩应用的地质条件,管桩基础宜用于桩端持力层为较厚的强风 化或全风化岩层，坚硬粘性土层，密实碎石、 卵石层、砂土、粉土层的场地。不宜用于下 列场地： 1、土层中含有较多且难以清除的孤石或障碍物； 2、土层中含有不适宜作持力层且管桩又难以贯穿的坚硬夹层； 3、基岩上无适宜作桩端持力层的石灰岩地层； 4、 “上软下硬，软硬突变”的地层。,2、静压管桩不宜应用的 地质条件,打入式管桩所列不宜应用的四种地层静压桩基本上不宜应用。但在石灰岩地区，在“上软下硬，软硬突变”的地层中，静压桩施工时的破损率比打入桩要小，有些应用成功。 但静压桩还有两种场地要注意： 1、现场地表土层松软且又未经处理因而容易 发生陷机的场地； 2、桩端持力层为中密密实砂土层且其上覆 土层几乎全是稍密中密砂土的场地。,3、管桩承载力设计的基本理念,1、管桩（打入或压入）是挤土桩，桩侧阻力特征值要比钻孔桩、沉管灌注桩大一些，一般取规范中较高的值作计算值（qsia）。 2、管桩耐打，桩尖可进入强风化岩层或密实的卵石层，经过剧烈的挤压，桩尖附近强风化岩（卵石层）的桩端阻力特征值可以取到qpa=50006000KPa，比一般规范提供的数据提高50100%。广东省标准建筑地基基础设计规范DBJ 15-31-2003 取qpa=40007000KPa。,4、极限承载力与终压力经验关系,当6mL8m时，QU =2Ra=（0.600.80）Pze 8m 23m时， QU= 2Ra= （1.001.15）Pze 式中： L静压桩的入土深度； QU入土部分的静压桩竖向极限承载力； Pze终压力值；Ra 单桩竖向承载力特征值 注解：1、本公式适宜于端承摩擦桩或摩擦端承桩且短桩桩周淤泥层不超过L/3，中长桩桩周淤泥层不超过L/2，长桩桩周淤泥层不超过2/3L。不适用于摩擦桩或端承桩； 2、当终压力值小于1.7 Ra时，该桩应属摩擦桩，此公式也不适用；,本公式的用途： 1、已知终压力、桩的入土深度及桩周土质情况，可以很快估算出该桩的单桩竖向承载力特征值。 当L=6m，Qu=0.6Pze Ra=Qu/2=0.3Pze=Pze/3.3 若=500的管桩 Pze=5500kN，则Ra 1660kN 若=400的管桩 Pze=3300kN，则Ra 1000kN 2、已知单桩竖向承载力特征值、土质情况及根据工程地质资料判断桩的入土深度，可很快求得需要的终压力值。,5、关于桩身允许抱压压桩力,方 桩： PJmax = 1.1 fcA P C桩： PJmax=0.50 (fcepc)A PHC桩： PJmax=0.45 (fcepc)A 顶压或送桩时的终压力可比PJmax大10%,三、管桩基础施工的问题,(一)、静压桩设计施工总体思路 (二)、锤击法施工要点,（一）静压桩设计施工总体思路,1、终压力值决定静压桩的实际承载力 特别是当桩较短时（L8m）: Qu=(0.600.80)Pze Ra=(0.300.40)Pze （大终压力只能得到较低的承载力） 2、要达到常规设计承载力，通常的思路： 一是提高终压力值； 二是增加复压次数。,A、关于提高终压力值的问题 但终压力不能任意提高，受桩身允许抱压压桩力的限制。用同样的压桩力压短桩时，达不到长桩所能达到的承载力，因此，只有降低短桩的设计承载力。所以广东省标准静压桩基础规程（讨论稿）开头就讲：静压桩是一种设计和施工必须密切配合才能顺利完成的桩基础。,B、关于增加复压次数问题 大量的工程实践表明：复压次数太多，对管桩基础承载力的提高并不太明显，但对压桩机和桩身损害太大，得不偿失。所以不提倡多次满载连续复压法，而是提倡超载施压法，一般复压13次，个别短桩3