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 高强预应力管桩在多高层建筑基础设计中的应用 作者:赖伯舟 阮伟权 ?来源:广东土木工程 ?类别:结构设计、论文 ?日期:2002.10.09 ?今日/总浏览: 2/278 　　高强预应力管桩在多高层建筑基础设计中的应用 ????????????增城市城市规划设计室?? 赖伯舟 增城市第四建筑工程公司? 阮伟权 一、前　　言 经过近几年的实践，高强度预应力混凝土管桩（ＰＨＣ）以其桩身混凝土强度高，适应性广，耐冲击性能好，穿透力强，具有承载力高，抗弯抗裂性能好，施工快捷、方便，质量稳定可靠，耐久性好等优点，而被广泛应用于高层建筑基础。 二、工程概况 　　增城市妇幼保健院门诊大楼，占地面积约550平方米，呈“▃”字形，共计九层。首层楼高5.0米，为侯诊大厅；二～九层为各门诊科室，层高二层3.5米，天面层设有水池、洗衣房。结构采用框架结构。该建筑物按规范规定为二级建筑物，抗震等级为三级，抗震设防烈度为6度。场地为旧房拆除地，并已清理成平整的场地。 三、场地工程地质状况 ??通过钻探揭露，场区上部为第四系覆盖土层，下伏为震旦系片麻岩风化层。第四系覆盖土层由人工堆积，冲积和残积层组成，厚度可达30－40米，土质均匀。 地层由上至下分别为： （１） 杂填土：灰白色，湿，软弱，由粉土堆填，属高压缩性土，工程 ??? 性能差，层厚4.6米。 （２） 粘土：砖红色，花斑状，可塑，质纯，粘滑。属中压缩性土，工程 ??? 性能差，层厚1.3~4.9米。 （３） 细砂：土黄色，饱水，松散，含大量粉粘粒。层厚6.1~7.0米。　　　　　　　　　　　　　　?????????? （４） 粉质粘土：灰色，粘滑，软塑，为冲击土。属中压缩性土，工程性 ??? 能差，层厚1.2～2.5米。　 （５） 粉砂：灰黑色，松散，饱和，总体略软弱，局部为粉土。属中压缩 　　　 性土，工程性能差，层厚1.7～4.7米。 （６） 砾砂：土黄色，饱水，中密－密实，含细砾石：0.2－0.5厘米大小， ?? 呈次圆次棱角形，成分以石英、硅质岩为主，含量差别大（10%－????????????? 70%）。 ??? 可作为多层建筑桩端持力层，层厚7.3~11.9米。 （７） a、砂质粘性土：灰褐色，稍湿－湿，以硬塑为主，上部较软，往下渐硬，底部近风化花岗岩，原岩结构清晰，含砂量不大，含亲水矿物，遇水易软化、膨胀。为较为理想的桩端持力层，层厚大于4.1米。 ??b、ZK2钻孔揭露为砂质粘性土：褐黄色，稍湿－湿，硬塑－坚硬。花岗岩全风化形成的未经搬运的残积土。底部为全风化岩。为较为理想的桩端持力层，该层未揭示。 ? 　　本场地地貌简单，地形平坦，无不良地质现象，属二类场地；场地水对混凝土无侵蚀性。地基各土层承载力参数列于表１。 ???????????????????????????????????? 表1 土 层 号 岩 土 名 称 预应力混凝土管桩 标　　贯 N63.5 qsk (kPa) qpk (kPa) ②-1 粘土 20 11.00 ②-2 细砂 20 4.80 ③ 粉质粘土 30 16.50 ④ 粉砂 50 31.30 ⑤ 砂砂 38 2600 41.60 或⑥ 砂质粘土 35 2500 17.30 ⑦ 全风化花岗岩 80 2800 57.00 四、基础方案 （１） 本工程选用高强预应力混凝土管桩（ＰＨＣ），直径为D=400，壁 ??? 厚为125，C80高强预应力混凝土管桩桩身容许承载力为［Ｒ］＝ 1800kPa，承载力标准值Rk=1800kN，桩长约17~20米，以冲积沙砾层为桩端持力层，桩端进入持力层1.0米。接桩采用焊接，??? 桩头锚入承台内100，在桩头内插入4Ф22,长2.0米，其中1.0米。 ??? 锚入桩内并浇C30混凝土封堵。 （２） 单桩承载力的确定：高强预应力混凝土管桩单桩竖向承载力是按 ??? 桩身额定强度来确定，利用经验公式进行估算，通过现场静荷载 ??? 试验确定。管桩因管桩外径、壁厚、混凝土强度等级等因素而承 ??? 载力不同。桩身额定强度，上海《地基基础设计规范》DBJ08-11-89 ?????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： ??????????σ≤(0.20～0.25)R－0.27σpc ??? 式中σ　　 桩身垂直压应力，单位同R； 　　　　　　R?? 边长为20cm的混凝土立方体试块的极限抗压强度； 　　　　　 σpc? 　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(fc－σpc )·A ?