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預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在溫州地區(qū)的應(yīng)用
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1 前言
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,以其工業(yè)化生產(chǎn)程度高,樁身質(zhì)量好,自身強(qiáng)度大,穿透能力強(qiáng),耐打性好,施工周期短,對(duì)環(huán)境影響少,噸位承載力造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用于深厚軟土,深埋持力層的二元結(jié)構(gòu)地基顯示了技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性,近兩年來(lái)應(yīng)用愈來(lái)愈廣。
筆者結(jié)合自己具體工程經(jīng)驗(yàn),對(duì)該樁型的承載特性進(jìn)行了分析,從中得出一些有參考價(jià)值的結(jié)論,并也提出了這種樁存在的一些不足之處。
2 工程實(shí)例及經(jīng)驗(yàn)
溫州鹿城倉(cāng)儲(chǔ)有限公司倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)工程位于溫金大道鹿城段以南,采用薄壁管樁PTC-Aø400(55) -12,12,12,12。樁端焊以開(kāi)口型鋼樁靴,采用D2-25型打樁機(jī),錘重25kN,樁重/錘重為4。場(chǎng)地典型斷面的地質(zhì)情況和靜力觸探參數(shù)。設(shè)計(jì)要求單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為1500kN。樁基工程實(shí)施過(guò)程中,有以下幾點(diǎn)是值得重視的。
(1)底樁對(duì)中調(diào)直:第一節(jié)管樁(底樁)的對(duì)中調(diào)直對(duì)成樁質(zhì)量起關(guān)鍵作用。對(duì)中可保證樁位偏差不超出規(guī)范要求;調(diào)直可防止偏心錘擊。因此要控制管樁垂直度偏差不得超過(guò)0.5%,尤其是嚴(yán)格控制底樁垂直度。
(2)錘擊沉樁:據(jù)有關(guān)資料,錘擊應(yīng)力沿樁身大致呈漏斗狀分布,上大下小。錘擊拉應(yīng)力呈橄欖形分布。從樁端反射的拉應(yīng)力波,在樁周土阻尼作用下會(huì)逐漸減弱。樁周土越弱,樁身產(chǎn)生拉應(yīng)力越大。此外,每擊一次樁身就受到拉壓交替作用,使混凝土產(chǎn)生疲勞,導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。故本工程實(shí)施中嚴(yán)格控制總擊數(shù)不超過(guò)1500次。實(shí)測(cè)各樁累計(jì)錘擊數(shù)為631~1251次,貫入度為10cm/5擊~12cm/13擊。
(3)接樁:采用鋼端板焊接法,于樁段頂端距地面0.5m時(shí)停錘接樁。先在樁端板上加定位鋼筋,然后將上段樁吊放在下段樁端板上,利用定位鋼筋將上下段樁接直,接頭處如有空隙,應(yīng)采用鍥形鐵片全部填實(shí)焊牢,拼接處坡口槽電焊應(yīng)分層對(duì)稱進(jìn)行,焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿,其高度及深度均大于8mm。接樁時(shí)上下段樁的中心線偏差不得大于5mm,節(jié)點(diǎn)彎矢高不得大于樁段的0.1%。
3 靜載試驗(yàn)成果分析
曾做了A1、A2、A3三根樁的靜載試驗(yàn),A1樁一直進(jìn)行到破壞,A2、A3樁加載至設(shè)計(jì)要求的極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值1500kN為止。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)A3樁與A2樁的Q-s和s-lgt,曲線相當(dāng)接近,故此處只提供A1和A2樁的靜載試驗(yàn)曲線如此所示。
從A1樁的樁頂沉降隨時(shí)間的變化(s-lgt)特性曲線可見(jiàn),取尾部明顯向下曲折的前一級(jí)荷載為極限承載力,故A1樁的極限承載力取1800kN。從樁的卸荷曲線上分析,該樁的殘余沉降量為26.4mm,與加載量為2000kN這級(jí)荷載作用下發(fā)生的樁頂沉降量相當(dāng),因此可以確定基樁發(fā)生的是“刺入型”破壞。A1樁在荷載為1800kN時(shí)實(shí)測(cè)樁頂沉降為26.35mm,如假定此Q-s曲線s-lgl曲線A1樁靜載試驗(yàn)曲線時(shí)樁端軸力為0,樁身軸力p(z)呈單一斜率的線性分布,則樁身壓縮量的理論計(jì)算值為21mm,實(shí)際樁身壓縮量肯定比21mm更大一些。即使是如此保守的假定,21mm也已占26.35mm絕大部分, 即管樁由于壁薄,其樁身壓縮量占了樁頂沉降量的絕大部分,從而使樁周摩阻力占了單樁極限承載力的絕大部分。這是長(zhǎng)管樁在二元結(jié)構(gòu)地基中較為特別的性狀,也是采用開(kāi)口樁靴和閉口樁靴對(duì)單樁極限承載力不會(huì)產(chǎn)生明顯影響的原因之一。隨著時(shí)間的推移,樁周土粘彈塑性質(zhì)會(huì)使側(cè)摩阻力和端阻力產(chǎn)生重新分配,但側(cè)摩阻力始終占主要部分。
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