带桩节填砂预应力管桩在软土地基中的三重作用_邹宗煊1.pptVIP

预应力竹节状填砂管桩在软土地基中的三重作用温州荣强科技有限公司邹宗煊QQ762856685;一、摘要 二、新桩型的必然性 三、新桩型的结构、制作和施工 四、工程实例 五、静载荷对比试验 六、轴力测试 七、大幅度提高承载力的作用 八、改良桩周土促进软土脱水固化作用 九、防止地下水对钢筋混凝土的腐蚀作 用;一、［提要］ 通过工程实例介绍带肋填砂管桩(ZL20031227200.0)在软土中的三重作用，该桩桩尖扩大、桩身带肋、桩侧填砂，能提高单桩承载力40-60%，降低造价，打桩引起的孔隙水压力增高得到及时释放，促进软土脱水固化，克服管桩桩身上浮、偏位和断桩现象。在沿海盐碱地区，桩身喷涂改性沥青，能防止地下水腐蚀钢筋与混凝土。 ;二、新桩型的必然性;2.在渤海湾等大片新建到围海滩涂或大片盐碱地中，地下水SO42-、CO22-、HCO3、CL-对钢筋与混凝土具有腐蚀性。如河北沧州华润渤海新区热电工程场地地下水8个水样品，经河北省水环境监测实验中心检测，在评价报告(编号HSB2009WJW066)中称，该场区地下水PH值5.70-6.93，偏酸性，含CL-142521.1-51052.3，含SO42- 13038.4-6047.1,对混凝土结构是强腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋是弱腐蚀，对钢结构是中等腐蚀。由此设计了经济实用的带肋填砂管桩或带肋填砂预制桩(ZL20112)。;三、新桩型的结构、制作和施工; ;带肋管桩;;;;4.1概况：;4.2 场地土层特征（下图）：;场地土层特征图;4.3填砂管桩的设计;;五、静载试验 ;3试桩曲线;;;;温州大学行政信息中心与建工学院单桩极限承载力表 ; ;应力计设置：在需静载的主楼φ500管桩与裙楼三根带肋管桩的管腔中埋设钢筋应力计，在管桩的管腔内第一层对称设置4只应力计，计算桩身弹性模量 ，埋设位置在地表下1m。桩身其它部位对称设置2只，每层应力计布置于土层分界面，桩端设置2只，桩端以上4倍桩径范围处再设置2只应力计。 应力计埋设：试验管桩用闭口桩尖，将管桩打至地面以上30cm处停锤，把按层位焊接应力计的两根通长钢筋放入管桩空腔中，间隔3m将应力计导线与钢筋绑扎，并将导线引出孔口。;在管桩空腔内浇注高强度混凝土至离管口30cm处，将导线置于桩顶空腔中，用桩锤将管桩打至设计标高，使混凝土震动密实，引出导线，在空腔中灌混凝土至管口。 量测程序：28天后进行静载试验，采用YJ-X4静态电阻应变仪及配套的平衡箱进行多点量测。将导线按编号自上而下分别接入平衡箱，加载前将各微应变值初读数调至“0” ，加载5，30，60，120min各测读一次并记录，依此类推 桩轴向力Pz计算： ① 求各测点应力计读数累计增量Σ△R，用△R=△R i-△Ri-1公式。 ;② 求各级荷载下各测点断面的应变ε 各测点应力计应变： 用εi =σg /Eg=Pg /Ag Eg=kΣ△R /AgEg=KΣ△R公式。 式中：σg为桩顶荷载Po作用下，测点的钢筋应力（KPa）；Eg为钢筋弹性模量，一般取2.0×108（KPa）；Ag为钢筋截面积（cm2）；k为应力计率定系数（kN /με）；K为应力计换算系数（1 /με），K=k / AgEg。;③各测点断面桩身应力σgh计算在桩顶地表下约1.0m处设置标定断面，该断面轴力等于桩顶荷载Po，并按上述方法计算各级荷载下标定断面的应变，获得标定断面的应力-应变关系.标定断面应力 σ=Po /A , A为标定断面截面积(cm2）；相应的应变 ε=KΣ△R。 ④桩身各断面轴向力Pz：用Pz=σghA公式。;4应力计数据曲线;4应力计数据曲线;从4根桩测试成果绘制的各桩轴力图看,填砂管桩侧阻力发挥远高于普通管桩，普通管桩桩端端阻在单桩极限承载力所占比例大于填砂管桩，从而证明填砂管桩提高单桩承载力潜力更大。;七. 填砂管桩大幅度提高承载力的作用;7.3 桩周填砂的作用：桩周填砂与管桩桩身侧阻力为30-40kpa，而填砂与软土间的侧阻力为5-25kpa，当桩身在足够大应力下产生切入，只能沿最薄弱的接合面切入。委托温州工程勘察院测试四组（桩周土层分别为淤泥、淤泥质粘土、粘土和粉质粘土四种）12块按1：4比例缩小的填砂管桩在软土中切入模拟样品试验，模拟的填砂管桩在应力下的切入滑动面全部在填砂与土层交界面的土层一侧。因此，填砂管桩承载力估算公式中的up，可以按肋直径计算的周边长度，较管桩桩身周长往往要增加50%，由此大幅提高单桩承载力。;在地下室基坑中可以看到,填砂管桩外8侧10cm厚的填砂分布均匀盈实，填砂外扰动的淤泥己明显失水粘土化，颜色由浅灰色变为暗灰色，离填砂越远，淤泥颜