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【摘 要】本文通过工程实例对高强度预应力混凝土管桩在基础中的设计和施工作了分析,并通过桩基础检测资料来论证设计的准确性,为该地区以后桩基础的设计和施工提供参考依据。
【关键词】高强预应力管桩 基础 设计 施工
High-strength prestressed pipe pile foundation design and construction of Technical
Duan Xu-song
(Panzhihua MCC Shijiu Prospect Design Co., Ltd.,Panzhihua Sichuang 617023)
【Abstract】In this paper, examples of high-strength engineering prestressed concrete pilesin the base of the design and construction were analyzed, and through the pile foundation inspection data to prove the accuracy of the design of the region, after the pile foundation design and construction of reference.
【Key words】High-strength prestressed pipe pile; Foundation; Design; Construction
1. 工程概况
中冶实久(防城港)设备材料有限公司厂区工程(一期)——厂房,建筑面积约46351m2,呈“U”字形,单层厂房。由两边单跨和中间四联跨组成,两边单跨跨度均为30m,柱顶标高12.3m;中间四联跨,柱顶标高15.9m和12.3m,跨度均为30m。结构采用轻型门式刚架结构,墙、屋面板采用压型彩板。基础采用柱下高强度预应力混凝土管桩(PHC),为四桩和五桩复合承台,承台高1m,混凝土采用C30。
厂房按6度设防,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,建筑场地类别为Ⅱ类。桩基础施工时场地已平整完毕。
2. 场地工程地质状况
场地属于剥蚀侵蚀型的垄状低丘地貌、平缓起伏的山地地形,山岭之间有V型和U型沟谷。场地地层结构共分如下7层:
2.1 素填土:灰白色,黄色,灰绿色,主要是泥岩碎石块,颗粒级配较差,较多孔隙,含较多植物根和少量腐殖质,很湿,松散,层厚0.5~1m。
2.2 耕植土:灰白色,灰黑色,黄色,主要是粘性土,含较多植物根和少量腐殖质,很湿,松散,层厚0.5~1m。
2.3 淤泥:灰黑色,黑色,主要由淤泥组成,含大量腐殖质,有腥臭味,高含水量,饱和,流塑~软塑,局部分布,层厚0.7~0.8m。
2.4 残坡积粘土:黄色,褐色,含少量全风化和强风化泥岩团块及石英颗粒,可塑,稍湿,局部分布,层厚0.3~1.2m。
2.5 全风化泥岩:黄色,褐红色,多风化成泥质状,硬塑~半塑化状态,整场分布,层厚0.3~3m。
2.6 强风化泥岩:黄色,褐红色,主要矿物为粘土矿物,泥岩结构大部分破坏,岩体破碎,泥状结构,层理构造,整场分布,层厚1.4~3.9m。
2.7 中风化泥岩:黄色,褐红色,主要矿物为粘土矿物,泥岩结构部分破坏,岩体被切割成块状,泥状结构,层理构造,整场分布,该层未揭穿。
3. 设计及参数
3.1 本工程选用高强预应力混凝土管桩(PHC)均选自《预应力混凝土管桩》(03SG409)图集,管桩设计参数如下:
3.1.1 管桩均采用C80高强预应力混凝土。直径D=400mm(壁厚为95mm)时,桩身承载力设计值[Ra]=2250KN,桩身承载力特征值Rk=1650KN;直径D=500mm(壁厚为125mm)时,桩身承载力设计值[Ra]=3700KN,桩身承载力特征值Rk=2700KN。
3.1.2 设计桩长约7~17米,以强风化泥岩层为桩端持力层,桩端极限承载力标准值4000KPa,桩周土极限侧阻力标准值60KPa。
3.1.3 桩端进入持力层≥0.8米。接桩采用焊接,桩头锚入承台内100mm,在桩头内插入4Ф20钢筋(D=400mm)和6Ф18钢筋(D=500mm),钢筋长2.0米,其中1.0米锚入桩内并浇注C30混凝土封堵。
3.2 桩身承载力的确定。
高强预应力混凝土管桩(PHC)单桩桩身竖向承载力是按桩身强度来确定。管桩因外径、壁厚、混凝土强度等级等因素而承载力不同。
3.2.1 管桩桩身结构竖向承载力设计值按下式计算:
R=APfcφ
式中:R—管桩桩身结构竖向承载力设计值(KN);
Ap—管桩桩身横截面面积(mm2);
fc—混凝土軸心抗压强度设计值(MPa);
φ—工作条件系数,取0.7。
在进行基础设计时桩身强度应符合下式要求:
QRk
式中Q—相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值(KN)。
3.2.2 管桩桩身结构对应的单桩竖向力承载力最大特征值按下式计算:
Rk = R1.35
式中: Rk—管桩桩身结构对应的单桩竖向力承载力最大特征值(KN)。
3.2.3 管桩桩身受拉承载力设计值按下式计算:
Rt=Apy f py
式中: Rt—管桩桩身轴向拉力设计值(KN);
Apy—预应力钢筋面积(mm2);
fpy—预应力钢筋的抗拉强度设计值。
3.3 单桩承载力的确定。
单桩承载力根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)计算,具体计算内容如下。
3.3.1 单桩竖向极限承载力标准值按下式计算:
Quk =uΣqsikli+qpkAp
式中:Quk—单桩竖向极限承载力标准值(KN);
u—桩身周长(m);
qsik—桩侧第i层土的极限侧阻力标准值(KPa);
li—桩周第i层土的厚度(m);
qpk—极限桩端阻力标准值(KPa);
Ap —桩身横截面积(m2)。
3.3.2 单桩竖向承载力特征值按下式计算:
Ra= 1KQuk
式中:K—安全系数,取K=2。
3.3.3 在进行桩基础设计时承载力应符合下式要求:
轴心竖向力作用下:NkRa
偏心竖向力作用下,除满足上式外,尚应满足下式的要求:
Nmax1.2Ra
式中:Nk——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,复合桩基的平均竖向力(KN);
Nmax——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,桩顶最大竖向力(KN)。
3.4 桩基础设计。
3.4.1 单桩承载力计算。
D=400mm时单桩承载力计算:
Quk =uΣqsikli+qpkAp =π×0.4×60×2+4000×π×0.22=653 KN
Ra= 1KQuk=1 2×653=327KN
D=500mm时单桩承载力计算:
Quk =uΣqsikli+qpkAp=π×0.5×60×2+4000×π×0.252=973 KN
Ra= 1KQuk=1 2×973=487KN
图1图2 图3
3.4.2 复合桩基竖向力计算和承载力验算(偏安全均取基本组合计算)
3.4.2.1 四桩承台桩基(D=400mm)时:
采用探索者软件计算得复合桩基的平均竖向力Nk=323KN ,桩顶最大竖向力Nmax=389 KN(桩平面布置见四桩承台施工图一)。
因Nk=323 KN 且Nmax=389 KN < 所以桩身承载力和桩的承载力均能满足要求。
3.4.2.2 四桩承台桩基(D=500mm)时:
采用探索者软件计算得复合桩基的平均竖向力Nk=379KN ,桩顶最大竖向力Nmax=581 KN(桩平面布置见四桩承台施工图二)。
因Nk=379 KN 且Nmax=581 KN < 所以桩身承载力和桩的承载力均能满足要求。
3.4.2.3 五桩承台桩基(D=500mm)时:
采用探索者软件计算得复合桩基的平均竖向力Nk=435KN ,桩顶最大竖向力Nmax=580 KN(桩平面布置见五桩承台施工图)。
因Nk=435 KN 且Nmax=580 KN < 所以桩身承载力和桩的承载力均能满足要求。
4. 桩基础施工
高强预应力混凝土管桩的施工方法主要有锤击法、振动法及静力压桩法等,以锤击法应用最普遍,本工程采用锤击法施工。
4.1 施工机械和管桩的施工控制标准。
4.1.1 本工程采用JZB90锤击桩机配50柴油锤进行试桩和打桩施工。
4.1.2 施工过程采用2台经纬仪90度控制桩身垂直度,1台水准仪控制桩顶标高及贯入度。
4.1.3 管桩的施工控制标准:以贯入度控制为主,桩顶标高控制为辅助,最后三阵贯入度均应≤50mm /10击,且桩端应进入持力层应≥800mm。
4.2 试桩。
正式打桩前,业主、施工、监理、设计、地勘、质检等有关人员在施工现场共同进行工艺试桩,确定贯入度、持力层的强度、桩的承载力、收锤标准等重要参数。
试桩时选择的桩长根据地质资料均约为10m,实际选择12m长进行试桩,试桩的最后三阵贯入度均≤50mm /10击,能满足本工程桩基础的设计要求。
4.3 施工质量控制。
4.3.1 打桩前的准备工作。首先要复核桩位的轴线、标高准确性;检查打桩机的型号、压力表、配重;检查机械操作的工作环境、供电情况等。
4.3.2 确定打桩顺序。对复合桩基承台应考虑打桩时的挤土效应,不同深度的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短。施工时要求先施打场地中央的桩,后施打周边桩。
4.3.3 垂直度的质量控制。当管桩插入地面和接桩时施工人员要用2台经纬仪,在两个成90度的侧面观察,调整好桩的垂直度。然后开始沉桩,控制垂直度偏差应≤0.5%,用1台水准仪控制桩顶标高及贯入度。在打桩过程中,不允许用桩机械拖桩,以免桩倾斜而影响桩的质量。
4.3.4 接桩的质量控制。管桩对接前应检查上下端板是否清理干净。焊接时应两个焊工同时进行,先在坡口圆周上对称点焊4~ 6点,焊接层数不得少于两层,内层焊渣须清干净后方能焊外层,焊缝应饱满连续。为保证焊缝质量,应冷却8分钟后方可施打,严禁用水冷却或焊好后立即施打。焊接接桩应做好隐蔽工程验收。
4.3.5 打桩的质量控制。打桩时应用导板夹具或桩箍将桩嵌固在桩架两导柱中,桩位置及垂直度经校正后,方可将锤连同桩帽压在桩顶,开始沉桩。桩锤、桩帽与桩身中心线要一致,桩顶不平,应用厚纸板垫平或用环氧树脂砂浆抹平整。
开始沉桩应起锤轻打并轻击数锤,观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致,方可转入正常。当桩顶标高较低,需送桩人土时,应用钢制送桩器放于桩头上,锤击送桩将桩送人土中。
4.3.6 终止打桩的质量控制。终止值由桩的设计承载力特征值确定,本工程桩端持力层为强风化泥岩层,施工时以控制贯人度为主,桩端设计标高作参考;当贯人度已达到而桩端标高未达到时,应继续锤击3阵,按每阵≤50mm /10击的数值加以确认。
4.3.7 打桩过程的资料控制。打桩过程中应详细记录各种作业时间。每打人0.5~lm 的锤击数、桩位置的偏斜、最后10击的平均贯人度和最后lm 的锤击数等。桩位要随打随记录,预防错打、漏打。
5.桩的检测
5.1 检测数量。
根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003)的规定:检测桩身的完整性时检测桩数应为总桩数的20%,且不少于10根;检测单桩承载力时,检测桩数不宜少于总桩数的1%,并不得少于3根。
5.2 检测方法和结果。
5.2.1 检测方法。
5.2.1.1 桩基质量无损检测(低应变)。本工程用桩共616根,抽145根桩(占总桩数的23.5%)采用低应变动力检测反射波法进行检测,来判断桩基的质量,其包括桩身的完整性(桩身断裂、桩身各节的连接情況)及混凝土的质量。
5.2.1.2 动测推算单桩承载力(高应变)。本工程用桩共616根,抽7根桩(占总桩数的1.2%)采用高应变动力检测来推算单桩承载力。
5.2.2 检测结果。
5.2.2.1 根据“基桩高、低应变动测报告”,低应变检测的145根桩中135根桩实测纵波波形曲线规律性较好,未见明显的桩间反射波异常,且均可观测到桩底反射波信号,表明这135根桩桩身完整(为I类桩),即连接良好,未出现明显的桩身质量问题;而其余10根出现微裂缝(为II类桩,即桩身有轻微裂缝,但不会影响桩身结构承载力的正常发挥)。
5.2.2.2 根据“基桩高、低应变动测报告”,高应变检测的7根桩桩顶沉降量较小,而且Q~s曲线平稳,桩身结构完整,单桩竖向承载力(D=400mm时为Rmin=840KN;D=500mm时为Rmin=1060KN)均能达到桩基础的设计要求,均评为I类桩。
6. 结论
通过本工程的设计实践,基本上对高强度预应力混凝土管桩(PHC)在防城港地区的地质参数和桩基础施工的基本控制条件有一定的了解。经过桩的试验所得Q~s曲线等综合对比分析后,可以得出该工程桩基础设计时所采用的地质参数过于保守,导致设计用的桩端承载力特征值约只用了一半,所以本工程地质参数可在原先参数的基础上大大提高、桩基础设计可进一步优化;但施工桩基础时贯入度的取值与打桩荷载、落距、桩长、桩的直径及地质构造等条件、桩端进入持力层的厚度、桩的承载力等因素有关,因此还须在实践中加以摸索。
参考文献
[1] 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)2006年版:中华人民共和国建设部.北京:中国建筑工业出版社
[2] 《建筑桩基技术规范》(JBJ94-2008):中华人民共和国住房和城乡建设部.北京:中国建筑工业出版社
[3] 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002):中华人民共和国建设部.北京:中国建筑工业出版社
[4] 《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003):中华人民共和国建设部.北京
[5] 《预应力混凝土管桩设计施工及应用实例》主编:徐志军、李智宇等。中国建筑工业出版社
[文章编号]1006-7619(2010)05-02-381
【关键词】高强预应力管桩 基础 设计 施工
High-strength prestressed pipe pile foundation design and construction of Technical
Duan Xu-song
(Panzhihua MCC Shijiu Prospect Design Co., Ltd.,Panzhihua Sichuang 617023)
【Abstract】In this paper, examples of high-strength engineering prestressed concrete pilesin the base of the design and construction were analyzed, and through the pile foundation inspection data to prove the accuracy of the design of the region, after the pile foundation design and construction of reference.
【Key words】High-strength prestressed pipe pile; Foundation; Design; Construction
1. 工程概况
中冶实久(防城港)设备材料有限公司厂区工程(一期)——厂房,建筑面积约46351m2,呈“U”字形,单层厂房。由两边单跨和中间四联跨组成,两边单跨跨度均为30m,柱顶标高12.3m;中间四联跨,柱顶标高15.9m和12.3m,跨度均为30m。结构采用轻型门式刚架结构,墙、屋面板采用压型彩板。基础采用柱下高强度预应力混凝土管桩(PHC),为四桩和五桩复合承台,承台高1m,混凝土采用C30。
厂房按6度设防,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,建筑场地类别为Ⅱ类。桩基础施工时场地已平整完毕。
2. 场地工程地质状况
场地属于剥蚀侵蚀型的垄状低丘地貌、平缓起伏的山地地形,山岭之间有V型和U型沟谷。场地地层结构共分如下7层:
2.1 素填土:灰白色,黄色,灰绿色,主要是泥岩碎石块,颗粒级配较差,较多孔隙,含较多植物根和少量腐殖质,很湿,松散,层厚0.5~1m。
2.2 耕植土:灰白色,灰黑色,黄色,主要是粘性土,含较多植物根和少量腐殖质,很湿,松散,层厚0.5~1m。
2.3 淤泥:灰黑色,黑色,主要由淤泥组成,含大量腐殖质,有腥臭味,高含水量,饱和,流塑~软塑,局部分布,层厚0.7~0.8m。
2.4 残坡积粘土:黄色,褐色,含少量全风化和强风化泥岩团块及石英颗粒,可塑,稍湿,局部分布,层厚0.3~1.2m。
2.5 全风化泥岩:黄色,褐红色,多风化成泥质状,硬塑~半塑化状态,整场分布,层厚0.3~3m。
2.6 强风化泥岩:黄色,褐红色,主要矿物为粘土矿物,泥岩结构大部分破坏,岩体破碎,泥状结构,层理构造,整场分布,层厚1.4~3.9m。
2.7 中风化泥岩:黄色,褐红色,主要矿物为粘土矿物,泥岩结构部分破坏,岩体被切割成块状,泥状结构,层理构造,整场分布,该层未揭穿。
3. 设计及参数
3.1 本工程选用高强预应力混凝土管桩(PHC)均选自《预应力混凝土管桩》(03SG409)图集,管桩设计参数如下:
3.1.1 管桩均采用C80高强预应力混凝土。直径D=400mm(壁厚为95mm)时,桩身承载力设计值[Ra]=2250KN,桩身承载力特征值Rk=1650KN;直径D=500mm(壁厚为125mm)时,桩身承载力设计值[Ra]=3700KN,桩身承载力特征值Rk=2700KN。
3.1.2 设计桩长约7~17米,以强风化泥岩层为桩端持力层,桩端极限承载力标准值4000KPa,桩周土极限侧阻力标准值60KPa。
3.1.3 桩端进入持力层≥0.8米。接桩采用焊接,桩头锚入承台内100mm,在桩头内插入4Ф20钢筋(D=400mm)和6Ф18钢筋(D=500mm),钢筋长2.0米,其中1.0米锚入桩内并浇注C30混凝土封堵。
3.2 桩身承载力的确定。
高强预应力混凝土管桩(PHC)单桩桩身竖向承载力是按桩身强度来确定。管桩因外径、壁厚、混凝土强度等级等因素而承载力不同。
3.2.1 管桩桩身结构竖向承载力设计值按下式计算:
R=APfcφ
式中:R—管桩桩身结构竖向承载力设计值(KN);
Ap—管桩桩身横截面面积(mm2);
fc—混凝土軸心抗压强度设计值(MPa);
φ—工作条件系数,取0.7。
在进行基础设计时桩身强度应符合下式要求:
QRk
式中Q—相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值(KN)。
3.2.2 管桩桩身结构对应的单桩竖向力承载力最大特征值按下式计算:
Rk = R1.35
式中: Rk—管桩桩身结构对应的单桩竖向力承载力最大特征值(KN)。
3.2.3 管桩桩身受拉承载力设计值按下式计算:
Rt=Apy f py
式中: Rt—管桩桩身轴向拉力设计值(KN);
Apy—预应力钢筋面积(mm2);
fpy—预应力钢筋的抗拉强度设计值。
3.3 单桩承载力的确定。
单桩承载力根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)计算,具体计算内容如下。
3.3.1 单桩竖向极限承载力标准值按下式计算:
Quk =uΣqsikli+qpkAp
式中:Quk—单桩竖向极限承载力标准值(KN);
u—桩身周长(m);
qsik—桩侧第i层土的极限侧阻力标准值(KPa);
li—桩周第i层土的厚度(m);
qpk—极限桩端阻力标准值(KPa);
Ap —桩身横截面积(m2)。
3.3.2 单桩竖向承载力特征值按下式计算:
Ra= 1KQuk
式中:K—安全系数,取K=2。
3.3.3 在进行桩基础设计时承载力应符合下式要求:
轴心竖向力作用下:NkRa
偏心竖向力作用下,除满足上式外,尚应满足下式的要求:
Nmax1.2Ra
式中:Nk——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,复合桩基的平均竖向力(KN);
Nmax——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,桩顶最大竖向力(KN)。
3.4 桩基础设计。
3.4.1 单桩承载力计算。
D=400mm时单桩承载力计算:
Quk =uΣqsikli+qpkAp =π×0.4×60×2+4000×π×0.22=653 KN
Ra= 1KQuk=1 2×653=327KN
D=500mm时单桩承载力计算:
Quk =uΣqsikli+qpkAp=π×0.5×60×2+4000×π×0.252=973 KN
Ra= 1KQuk=1 2×973=487KN
图1图2 图3
3.4.2 复合桩基竖向力计算和承载力验算(偏安全均取基本组合计算)
3.4.2.1 四桩承台桩基(D=400mm)时:
采用探索者软件计算得复合桩基的平均竖向力Nk=323KN ,桩顶最大竖向力Nmax=389 KN(桩平面布置见四桩承台施工图一)。
因Nk=323 KN
3.4.2.2 四桩承台桩基(D=500mm)时:
采用探索者软件计算得复合桩基的平均竖向力Nk=379KN ,桩顶最大竖向力Nmax=581 KN(桩平面布置见四桩承台施工图二)。
因Nk=379 KN
3.4.2.3 五桩承台桩基(D=500mm)时:
采用探索者软件计算得复合桩基的平均竖向力Nk=435KN ,桩顶最大竖向力Nmax=580 KN(桩平面布置见五桩承台施工图)。
因Nk=435 KN
4. 桩基础施工
高强预应力混凝土管桩的施工方法主要有锤击法、振动法及静力压桩法等,以锤击法应用最普遍,本工程采用锤击法施工。
4.1 施工机械和管桩的施工控制标准。
4.1.1 本工程采用JZB90锤击桩机配50柴油锤进行试桩和打桩施工。
4.1.2 施工过程采用2台经纬仪90度控制桩身垂直度,1台水准仪控制桩顶标高及贯入度。
4.1.3 管桩的施工控制标准:以贯入度控制为主,桩顶标高控制为辅助,最后三阵贯入度均应≤50mm /10击,且桩端应进入持力层应≥800mm。
4.2 试桩。
正式打桩前,业主、施工、监理、设计、地勘、质检等有关人员在施工现场共同进行工艺试桩,确定贯入度、持力层的强度、桩的承载力、收锤标准等重要参数。
试桩时选择的桩长根据地质资料均约为10m,实际选择12m长进行试桩,试桩的最后三阵贯入度均≤50mm /10击,能满足本工程桩基础的设计要求。
4.3 施工质量控制。
4.3.1 打桩前的准备工作。首先要复核桩位的轴线、标高准确性;检查打桩机的型号、压力表、配重;检查机械操作的工作环境、供电情况等。
4.3.2 确定打桩顺序。对复合桩基承台应考虑打桩时的挤土效应,不同深度的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短。施工时要求先施打场地中央的桩,后施打周边桩。
4.3.3 垂直度的质量控制。当管桩插入地面和接桩时施工人员要用2台经纬仪,在两个成90度的侧面观察,调整好桩的垂直度。然后开始沉桩,控制垂直度偏差应≤0.5%,用1台水准仪控制桩顶标高及贯入度。在打桩过程中,不允许用桩机械拖桩,以免桩倾斜而影响桩的质量。
4.3.4 接桩的质量控制。管桩对接前应检查上下端板是否清理干净。焊接时应两个焊工同时进行,先在坡口圆周上对称点焊4~ 6点,焊接层数不得少于两层,内层焊渣须清干净后方能焊外层,焊缝应饱满连续。为保证焊缝质量,应冷却8分钟后方可施打,严禁用水冷却或焊好后立即施打。焊接接桩应做好隐蔽工程验收。
4.3.5 打桩的质量控制。打桩时应用导板夹具或桩箍将桩嵌固在桩架两导柱中,桩位置及垂直度经校正后,方可将锤连同桩帽压在桩顶,开始沉桩。桩锤、桩帽与桩身中心线要一致,桩顶不平,应用厚纸板垫平或用环氧树脂砂浆抹平整。
开始沉桩应起锤轻打并轻击数锤,观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致,方可转入正常。当桩顶标高较低,需送桩人土时,应用钢制送桩器放于桩头上,锤击送桩将桩送人土中。
4.3.6 终止打桩的质量控制。终止值由桩的设计承载力特征值确定,本工程桩端持力层为强风化泥岩层,施工时以控制贯人度为主,桩端设计标高作参考;当贯人度已达到而桩端标高未达到时,应继续锤击3阵,按每阵≤50mm /10击的数值加以确认。
4.3.7 打桩过程的资料控制。打桩过程中应详细记录各种作业时间。每打人0.5~lm 的锤击数、桩位置的偏斜、最后10击的平均贯人度和最后lm 的锤击数等。桩位要随打随记录,预防错打、漏打。
5.桩的检测
5.1 检测数量。
根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003)的规定:检测桩身的完整性时检测桩数应为总桩数的20%,且不少于10根;检测单桩承载力时,检测桩数不宜少于总桩数的1%,并不得少于3根。
5.2 检测方法和结果。
5.2.1 检测方法。
5.2.1.1 桩基质量无损检测(低应变)。本工程用桩共616根,抽145根桩(占总桩数的23.5%)采用低应变动力检测反射波法进行检测,来判断桩基的质量,其包括桩身的完整性(桩身断裂、桩身各节的连接情況)及混凝土的质量。
5.2.1.2 动测推算单桩承载力(高应变)。本工程用桩共616根,抽7根桩(占总桩数的1.2%)采用高应变动力检测来推算单桩承载力。
5.2.2 检测结果。
5.2.2.1 根据“基桩高、低应变动测报告”,低应变检测的145根桩中135根桩实测纵波波形曲线规律性较好,未见明显的桩间反射波异常,且均可观测到桩底反射波信号,表明这135根桩桩身完整(为I类桩),即连接良好,未出现明显的桩身质量问题;而其余10根出现微裂缝(为II类桩,即桩身有轻微裂缝,但不会影响桩身结构承载力的正常发挥)。
5.2.2.2 根据“基桩高、低应变动测报告”,高应变检测的7根桩桩顶沉降量较小,而且Q~s曲线平稳,桩身结构完整,单桩竖向承载力(D=400mm时为Rmin=840KN;D=500mm时为Rmin=1060KN)均能达到桩基础的设计要求,均评为I类桩。
6. 结论
通过本工程的设计实践,基本上对高强度预应力混凝土管桩(PHC)在防城港地区的地质参数和桩基础施工的基本控制条件有一定的了解。经过桩的试验所得Q~s曲线等综合对比分析后,可以得出该工程桩基础设计时所采用的地质参数过于保守,导致设计用的桩端承载力特征值约只用了一半,所以本工程地质参数可在原先参数的基础上大大提高、桩基础设计可进一步优化;但施工桩基础时贯入度的取值与打桩荷载、落距、桩长、桩的直径及地质构造等条件、桩端进入持力层的厚度、桩的承载力等因素有关,因此还须在实践中加以摸索。
参考文献
[1] 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)2006年版:中华人民共和国建设部.北京:中国建筑工业出版社
[2] 《建筑桩基技术规范》(JBJ94-2008):中华人民共和国住房和城乡建设部.北京:中国建筑工业出版社
[3] 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002):中华人民共和国建设部.北京:中国建筑工业出版社
[4] 《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003):中华人民共和国建设部.北京
[5] 《预应力混凝土管桩设计施工及应用实例》主编:徐志军、李智宇等。中国建筑工业出版社
[文章编号]1006-7619(2010)05-02-381