先张法预应力混凝土管桩技术参数详解.pdf
《先张法预应力混凝土管桩技术参数详解.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《先张法预应力混凝土管桩技术参数详解.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2 0 1 0年第 2期 4月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 C HI NA C 0NC RE T E AND CE ME NT P RODU C T S 2 0 1 0 N0 2 Ap ril 先张法预应力混凝土管桩技术参数详解 汪加蔚 , 诸宝麟 ( 1 中国铁道科学研究院铁建所 , 北京 1 0 0 0 8 1 ; 2 浙江省水泥制品协会 ) 摘要: 对 先张法预应力混凝 土管 桩在设计 、 生 产、 施工 中涉及 的有 关技术参数 , 如管桩竖向承载力 特征值 、 设计值 、 标 准值 ( 极限承载力 ) , 管桩 的抗裂 弯矩 、 极 限弯矩 , 管桩沉桩施工压力等作 了较为详细
2、阐述 , 并分别说 明这些 参数值的计算公式 , 论述了 有关参数之间的相互关 系。希望对从事管桩及 管桩基础设计 、 施工和管桩生产的技术 、 管理人员有所帮助 。 关键词 : 管桩 ; 单桩竖向承载力特征值和设计值 ; 单桩竖向极限承载力 ; 单桩抗拨承载力 ; 抗裂弯矩和极 限弯矩 ; 沉桩压力 中图分类号 : TU 5 2 5 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 4 6 3 7 I 2 0 1 0 ) 0 1 - 3 2 0 4 O 前言 先 张法预应力混凝 土管桩 ( 以下简称 : 管桩 ) 承载 力包括两方面要求 。 一方面由桩一土体系所决定 , 当桩 受到荷载外力要
3、产生移动变形 时 ,桩周 土对桩要产生 侧阻力 , 桩底土 ( 或岩层 ) 对 桩要产 生端 阻力 , 有 时还要 受到水平力 ,以保 证桩的移动变形保持在允许 的限度 内; 另一方面是 由管桩 自身结构强度决定 , 即管 桩在荷 载外力作用下 , 在沉桩过程 中 , 管桩作为一个预应力混 凝土结构构件 , 桩身( 包括接头 ) 不应产生开裂 破坏 。 以 下对管桩在设计 、 生产 、 施工 中涉及到的有关技术参数 予 以阐述。 1 单桩竖 向承载力特征值 R 。 和设计值 尺 。 根 据 G B 5 0 0 0 7 2 0 0 2 建 筑地 基基 础设 计 规范 8 5 5条和 D B 3
4、3 1 0 0 1 2 0 0 3 建筑地基基础设计规范 9 2 3条 , 对地基基础设计 等级为“ 甲” 、 “ 乙” 级 建筑物 , 单桩竖 向承载力应通过单桩竖 向静载荷试验确定 。对 地基基础设计 等级为 “ 丙 ” 级 建筑物 , 可采用静力 触探 及贯标试验参数确定 。初步设计时单桩竖 向承载力特 征值 按下式估算 : R。=q A+ 式中 , R 。 一 单桩竖 向承载力特征值 ; q m , q 一 桩端 阻力 、 桩 侧阻力特 征值 , 由 当地静 荷载试验结果统计分析算得 ; 一 桩身周 长 ; Z 一 第 i 层岩土 的厚度 ; A一 桩底端横截面面积( 桩尖水平投影面积
5、) 。 因在桩基荷载计算 中 ,对 由永久荷载效应控制 的 基本组合 , 也可采用简化 规则 , 根 据 G B 5 0 0 0 7 2 0 0 2 建 筑地基基础设计 规范 3 0 5条 和中国建 筑标 准设计研 究所 出版 的 0 3 S G 4 0 9 预应力 混凝 土管桩图集说 明 6 2 5条和 6 2 6条 , 永久荷载效应 基本组合 的设计值 Q 按下式确定 : 一 32一 Q= J , 3 5 R p : A 式中, Q一 从承台传至桩基的永久荷载效应基本组合 的设计值 ; q 一 从 承台传至桩基 的荷载效应标 准组合值 ; 尺 一 结构构件抗 力的设计值 , 即管桩 桩身结
6、构 竖向承载力设计值 ; 一 混 凝 土 轴 心 抗 压 强 度 设 计 值 ,按 现 行 G B 5 0 0 1 0 2 0 0 2 混凝土结构设计规范 取值 ; A一 管桩桩 身横截 面面积 ; 一 工作条件系数 , 取 = 0 7 。 而管桩在桩一 土体 系承载力 的计算 中 ,其表达式 为 : 。 式中, q 一 从承台传至桩基的荷载效应标准组合值; 。 一 单桩竖向承载力特征值 。 在进行桩基设 计时 ,所采用 的荷载作用效应组合 与相应的抗 力有这样 的规定 ,即 :在确定桩数 和布桩 时, 应采用传至承台的荷载效应标准组合值 , 相应的抗 力应采用基桩或复合基桩 承载力特征值 (
7、 由桩一 土体系 决定) , 即 q 。 。 在计算 桩基结构承载力 、确定尺寸和配筋时 , , 应 采用传至承 台的荷载效应基本组合值 ,相应的抗力采 用 由桩身结 构强度决定 的承载力设计值 , 即 Q 。 前面已述 , 在桩基荷载计算中 , 对由永久荷载效应 控制的基本组合值 , 可简化为荷载效应的标准组合值, 二者关 系为 : q = 1 3 5 , 由此 可得 , 由管桩结 构强度 决 定的桩身竖 向承载力设计值与 由桩一土体系所决定的 管桩单桩承载力特征值 的关系为 : 。1 3 5 R 。或R 。 R 。 1 - 3 5 当确定管桩单桩承载力特征值时,可根据上式求 得管桩必须具有
8、的桩身竖向承载力设 计值 ,从而确定 管桩混凝土强度 、 桩身截面积( 外径 、 壁厚 ) 及配筋等 。 汪加蔚 , 诸宝麟 先张法预应力混凝土管桩技术参数详解 2单桩竖 向极限承载力 p 单桩竖 向极 限承载力亦称 单桩竖 向极限承载力 标 准值 p , 是单桩在竖 向荷载作用下 到达破坏状态前 或 出现不适 于继续 承载的变形时所对应 的最大荷 载。桩 周地基土 ( 包括桩 的四周和桩端的地基土 ) 对桩 的支 承 是构成单桩 承载力 的主要因素 ,当桩 周地基土不能 承 受 过大荷 载而破 坏时 , 桩身便急剧下沉 。 出现桩周 土破 坏 的前提条件是桩身结 构强度 必须足 以传递足够大
9、 的 轴压力 , 如果桩身结构强度不 足 , 则桩 身必须先于地基 土破坏 ,此 时桩 身可 能发 生折 断或 压 曲破 坏 。根 据 J G J 9 4 2 0 0 8 ( 建筑 桩基技术 规范 5 3 条规定 , 单 桩竖 向 极 限承 载力 9 应 根据设计 等级要求 ,分别采用单 桩 竖 向抗压静载试验 、 静力触探 、 经验参数 等确 定。 单桩竖 向抗压静载试验 的试验方法及单 桩竖 向极 限承载力标准值 的确定可参见 G B 5 0 0 0 7 2 0 0 2 ( 建筑地 基基础设计规范 附录 Q。 又根据 J G J 9 4 2 0 0 8 建筑桩 基技术规 范 5 2 2条
10、可知 ,单 桩竖 向极 限承载力标 准值 p 除以安全 系数 2 , 为单桩竖 向承载力特征值 R , 即 : R。 =p 2 3单桩 抗拔承载 力特 征值 。 、设计值 。 与标 准值 Q 对于 自重较轻 而水平 荷载又较 大 的高 耸建筑 物 , 或地下室承受地下水的浮力作用而 自重不 足时 ,以及 将管桩作为锚桩用时 , 桩基均可能承受上拔 荷载。 根据 D B 3 3 1 0 0 1 2 0 0 3 建筑地基 基础设计规 范 9 2 7条和 D B 3 3 1 0 1 6 2 0 0 4 ( 先张法预应力混凝 土管桩 基础技术 规程 5 2 8条 , 对 地基基础 设计等级 为“ 甲”
11、 、 “ 乙” 级建 筑物 , 其 单桩抗拔 承载力 特征值 应通过 现场 单桩竖 向抗拔静载荷试验确定, 试 验方法应符合 D B 3 3 1 0 0 1 2 0 0 3 ( 建筑 地基 基础 设计 规范 附 录 M 的规 定 。 在初步设计时和对地基基础设计 等级 为 “ 丙”级建筑 物 , 承受拔力的桩基 , 单桩抗拔承载力特征值 可按下式 估算 : R = g + G f 式 中, 。 一 单桩抗拔承载力特征值 ; A 一 抗拔 摩阻力折减系数 ; q 一 桩第 i 层 土 ( 岩 ) 的侧 阻力特征 值 , 按 本地 区实测值取值 ; 一 桩 身周长 ; Z 一 第 层岩土的厚度 ;
12、 G 一 单 桩 自重标 准值 , 地下 水位 以上应扣 除浮 力 。 求 得 。 后 , 即可得 到 R =1 3 5 R 并求得 9 = 。 根 据“ 单桩 竖 向抗拔 静 载试 验 ” , 亦可先 测得单 桩 竖 向抗拔极 限承载力 ( 标准值 ) p ,再 除以安全系数 2 , 得 到单 桩抗拔极 限承载力特 征值 R , 再乘 以 1 3 5 , 即为单桩竖 向抗拔 承载力设计值 R 。 根 据 D B 3 3 1 0 1 6 2 0 0 4 ( 先 张法预应 力混凝 土管桩 基础技 术规程 5 2 9条 , 管 桩竖 向抗拔 承载力 ( 即管桩 轴心受拉承 载力 ) 设计值 尚应满
13、足下式要求 : R P A 式 中 : 一 相 应于荷载效应 基本组合 时单桩竖 向抗 拔承载力设计值 ; 一 管桩截面混凝土有效预压应力 ; A 一 管桩桩身横截 面面积。 由上式 可看 出 , 管桩 上拔 时 , 截面受 拉伸 , 混凝土 预压应力减 小 , 直至 降为 0 , 此 时达到轴 心受 拉承载力 设计值 ,剩下未达到 的混凝土抗拉 强度部分作 为承载 力安全储备 。 当管桩有接桩时 ,其端板接 头的焊缝强度还应满 足下式要求 : P 厂 1 2 式 中 , 一 焊缝长 度 , L - 7 1 ( d + ) 2 ( d , 为焊 缝外 径 , 通常取 d , = d 一 2 ,
14、 d e 为焊缝 内径 , 通常取 d e = d 一 2 x 1 2 , d为 管桩外径 ) ; h 一 焊缝计算厚度, h e = 0 7 5 S( S为焊缝坡口根 部至焊缝 表面 的最短距离 , 通常取 1 2 mm) ; 厂 一 焊缝抗拉强度设计值 , 取 1 7 0 N m m 。 另 由我们在编制浙江省工程建设 标准 先张法预 应 力混凝土管桩基础技术规程 时所做 的“ 预应力混凝 土管桩结构抗拉强度的试验研究 ” 得知 , 管桩轴心抗拉 极限承载力 ( 标准值 ) 可按下式进行验算 : Q 0 9 厶 A 式 中 , p 一 单桩竖 向抗拔极 限承载力 ( 标 准值 ) ; 一
15、预应力钢棒极限抗拉强度 ( 标准值 ) ; 。 一 管桩预应力钢棒截面面积 。 4 单桩在地基土( 岩) 中受水平力作用引起的弯矩 H m 高层 建 筑和 高耸 结构 物 承受 风 荷载 或地 震荷 载 时 , 群桩施 工时的挤土作用等 , 均可对管 桩基础产生水 平 力和力矩 。根据 D B 3 3 1 0 1 6 2 0 0 4 ( 先张法 预应力混 凝 土 管 桩 基 础 技 术 规 程 5 2 4条 、 5 2 9条 和 D B 3 3 1 0 0 1 2 0 0 3 ( 建 筑地 基 基础设 计 规范 9 2 2条 , 可 用下 式表示 : 日 M 式 中, 一 相 应于荷 载效应基
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 先张法 预应力 混凝土 技术参数 详解
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【wuy****99】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【wuy****99】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。