预应力管桩多少钱一米_预应力管桩在软土地基中的应用

时间：2019-04-10 03:13:24　来源：雅意学习网本文已影响人

　　姓名：赵忠仁性别：男出生年月：（1980-）民族：汉籍贯：吉林蛟河职称；工程师　　　　摘要：结合实际工程分析了预应力管桩复合地基设计原理，阐述了预应力管桩的施工方法及检测方法，试验检测表明，预应力管桩处理软土地基效果较好，为采用预应力管桩处理软土地基提供参考依据。
　　关键词：预应力管桩；地基处理；复合地基；施工；检测
　　Abstract: combining the actual engineering analysis the prestressed pipe pile composite foundation design principle, this paper expounds the prestressed pipe pile construction method and test methods, test show that prestressed pipe pile of soft ground treatment effect is better, for using prestressed concrete piles of soft ground treatment to provide the reference.
　　Keywords: prestressed pipe pile; Foundation treatment; Composite foundation; The construction; detection
　　
　　
　　中图分类号：TU4文献标识码：A 文章编号：
　　
　　
　　0 前言
　　淤泥质粘土在我国沿海平原地区分布较广，其主要的物理力学特性是地基容许承载力低，其层厚随地质构造的不同变化较大。对软土地基处理不当容易造成地基整体失稳或产生不均匀沉降等病害。处理淤泥质粘土的方法较多，而预应力混凝土管桩凭借其单桩载力高、施工速度快工期短、检测方便、地区适应性强、成桩质量可靠和造价低等优点[1,2]，逐渐被广泛应用于工业与民用建筑、铁路、公路等建设中，本文结合工程实例介绍预应力管桩在软土地基处理中的应用。
　　
　　1 工程概况
　　在建天津旅游区滨海路主线全长6.83公里，共分为两个标段，其中Ⅱ标段K5+000～K6+071.62段路基中存在淤泥质粘土层，预应力管桩处理段为K5+200～K6+071.62。
　　1.1 工程地质条件
　　取K5+600处典型地质剖面图为例，地基土层从上至下为：(1) 素填土：黄褐～灰黄～灰色，稍湿～湿～饱和，松散，层厚0.20～8.70m；(2) 淤泥质土：灰～灰黑色，饱和，松散，流塑～软塑，淤层厚0.80～6.50m；(3) 粉土：黄褐色～灰黄色，稍湿～很湿，稍密，干强度低，韧性低，摇震反应迅速，层厚1.00～2.90m； (4) 粗砾砂：褐黄色～黄褐色～灰白色，饱和，稍密～密实，磨圆度稍差，层厚0.90～3.80m；(5) 强风化花岗岩上亚带：黄褐～肉红色，稍湿～饱和，密实。
　　1.2 预应力管桩技术参数
　　预应力管桩桩位在平面上呈正方形布置，桩间距2.5m，桩长8～17m。管桩采用预应力高强混凝土管桩PHC（AB型），混凝土强度等级采用C80，直径为400mm，壁厚80mm。设计单桩承载力≥700KN，复合地基承载力≥130KPa。预应力管桩沉桩采用静压方式，管桩需要穿过地基软弱层，桩头深入到强风化花岗岩中，其横断面布置形式如图1所示。
　　
　　图1 预应力管桩横断面布置图
　　Fig.1Section drawing about the pretensioned spun concrete pile
　　
　　2 预应力管桩复合地基设计原理
　　2.1 预应力管桩复合地基受力机理分析
　　由于预应力管桩顶部设置桩帽，而在桩帽的顶部设置碎石垫层和钢塑格栅，路基受力时，桩和桩间土同时受力：当桩端持力层容许承载力较高时，由于桩的刚度较大，桩体变形较小，桩和桩间土的相对位移也较小，这时桩的侧摩阻力的特性不能完全利用或为负摩擦阻力，而桩的端阻力较大；当桩端持力层为相对持力层时，桩间土沉降量较大，而桩沉降较小，桩和桩间土发生相对位移，侧摩阻力发生作用，但在加筋碎石垫层的作用下，桩所分配的荷载逐渐增大，进而加大桩的沉降，桩的沉降又加大土的变形，最终达到桩和桩间土变形协调，沉降稳定[3,4,5]。
　　2.2 预应力管桩承载力设计原理
　　按照材料强度计算单桩承载力，目前的计算方法较为完善，在考虑预应力混凝土管桩横截面承载力的基础上[3]，按照技术规程单桩竖向承载力特征值计算方法如下[6]：
　　(1).单桩竖向承载力特征值：
　　 +Up(1)
　　其中：qpa—桩端端阻力特征值，由当地静载荷试验结果统计分析算得；
　　qsia—桩第i层土（岩）的侧阻力特征值；
　　Ap—桩底端横截面面积；
　　Up—桩身外周边长度；
　　Li—桩穿越第i层土（岩）的厚度；
　　(2).由复合地基承载力理论[7]：
　　 fspk=m +β(1-m)fsk (2)
　　其中：fspk—复合地基承载力特征值；
　　 β—桩间土承载力折减系数；
　　 Ra—单桩承载力特征值；
　　 fsk—桩间承载力特征值；
　　 m，A1—m为置换率；当A1为桩帽面积时，m= ，A为单桩加固面积。
　　(3).桩帽的抗冲切验算[8]：
　　由抗冲切承载力计算公式[7]： (0.7βhftd+0.15 )Vmh0(3)
　　其中：Fld—最大集中力的设计值；
　　—设有预应力性能的板的截面上，由预加力引起的混凝土有效平均压应力；
　　 βh—截面高度尺寸效应系数；
　　 h0—板的有效高度；
　　 Vm—距集中反力作用面h0/2处破坏锥体截面面积的周长；
　　 ftd—混凝土轴心抗拉强度设计值。
　　
　　3预应力管桩施工工艺
　　由于本工程软土地基段表层素填土较厚且其中含有大量的淤泥质粘土，所以在预应力管桩施工前先对表层的素填土采用低能量夯实施强夯，表层的素填土密实后再进行预应力管桩的施工。
　　施工流程：整平强夯后的场地→测量放样布置桩位→静压机拼装就位→吊管桩就位→试桩→正常压桩施工→接桩（桩长达不到设计要求）→截桩（桩长超出设计要求）→静压机移位→下一根管桩施工→重复前面的压桩工艺→绑扎桩帽钢筋→支模板→现浇水泥混凝土桩帽并养护→铺筑第一层碎石垫层并整平压实→铺设一层钢塑格栅→铺筑第二层碎石垫层并整平压实。
　　现将主要的施工工艺介绍如下：
　　(1) 整平强夯后的场地
　　为了使静压机顺利的进行预应力管桩的安全作业和对表面土层进行密实，施工前对场地进行强夯密实并整平。
　　(2) 桩位放样
　　’根据设计文件给定的桩位坐标控制点进行桩位放样，采用全站仪定出桩位中线和边界线，用钢尺按设计桩间距量出布桩中心点，用石灰等做出桩位中心标记。

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