预应力砼管桩在合肥地区应用过程中的几个突出问题.ppt

预应力砼管桩在合肥地区应用的几个突出问题
报告人：
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前言
预应力砼管桩自2006年开始在合肥应用，至今短短三年时间，已得到大规模的推广 ,已逐步代替人工挖孔桩与沉管灌注桩，成为合肥地区的主导桩型，目前约占合肥地区用桩量的50%左右。
设计选用
范围广
成桩质量可靠
施工
速度快
单桩承载力高
单位承载
力造价低
管桩
穿透能
力较强
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结合本人对管桩的认识和实践，谈五点体会
管桩在合肥
地区应用的
几个问题
静压桩终
压力问题
开口和闭口管桩
的承载力问题
浮桩与偏位
的问题
管桩的质量
检测问题
缺陷桩的
处理问题
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静压桩终压力问题
合肥地区目前预应力砼管桩施工多以静压法为主，静压又分抱压和顶压两种，目前抱压发施工多于顶压法施工，不论抱压还是顶压，都存在施工终压力(Pu)如何确定的问题，目前我省设计部门多以单桩设计极限承载力Qu（即特征值2倍）作为终压标准，这一取值方法也不尽合理，讨论一下终压力与极限承载力的关系，通过终压力估算极限承载力，可一定程度上节约工期和造价。
顶压法
抱压法
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静压桩终压力问题
1 国内关于终压力与极限承载力的研究
林本海、王离（2004）对广州地区241根不同桩长试桩进行分析，总结出经验公式：
短桩：6m≤L≤15m，Qu=(～) Pu
中长桩：15m≤L≤23m，Qu=(～) Pu
长桩： L≥23m，Qu=(～) Pu
刘俊龙（2005）总结266根试桩资料，提出综合系数Qu/Pu随桩长的变化规律并不明显，持力层为黏土时Qu/~，；~，；~，；~，。
这些研究成果说明终压力和极限承载力之间有一定的联系，但是比值变化范围较大，如果直接利用终压力来估算承载力会有不小误差，另外实践中根据读取压力表数值换算终压力值也存在一定误差
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静压桩终压力问题
2 通过静载试验确定工程桩Pu和Qu的关系
本人认为，鉴于预应力管桩在合肥地区应用时间不太久，而地质情况、设计图纸及施工工艺等情况的不同都对Pu与Qu的对应关系有一定的影响，有鉴于此尚需要对一定数量的工程桩进行总结，对比其Pu和Qu关系。工程桩在施工前按规范要求进行试桩，并在试桩达到规定的休止期后进行静载试验，通过试验结果最终确定桩长与压桩力是当前最有效的方法。
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开口和闭口管桩的承载力的问题
我院在合肥某工程做了两组静压管桩桩端分别为开口和闭口静载对比试验，该工程设计采用预应力砼管桩，桩型为PHC-AB-600(130)-C80，设计极限承载力6000 kN。其地层由上至下分别为①层杂填土～②层粉质粘土～③层粉质粘土夹粘土～④层粉质粘土夹粉土～⑤层粉土～⑥层粉土夹砂～⑦层强风化泥质砂岩。该工程桩端持力层落在粉土夹砂层上，工程桩施工前做了4根试桩的静载试验，其中两根桩为开口桩端，另两根为闭口十字板桩尖。其主要参数以及静载试验结果见下页表，其中极限承载力由Q-s曲线和s-lgt曲线确定。
闭口十字板桩尖
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开口和闭口管桩的承载力的问题
开口桩和闭口桩(十字板桩尖)静载试验对比结果表
试桩号
桩端类型
桩长(m)
桩端持力层
承载力Qu(kN)
沉降量(mm)
S1
开口
19
粉土夹砂层
6000

S2
开口
18
粉土夹砂层
6000

S3
十字板桩尖
19
粉土夹砂层
6000

S4
十字板桩尖
18
粉土夹砂层
6000

分析上表，同一工程场地，桩长相同，桩端土同为粉土夹砂层，在相同的条件下承载力对比试验的结果证明了桩端为开口型和闭口型，静压管桩静载试验结果二者的竖向承载力Qu值基本相同。其原因是开口管桩在沉桩过程中，部分桩周土进入管桩内形成“土塞”，使管桩内产生一定程度挤密压缩作用，在管内壁产生摩阻力。随着沉管桩深度的加大，管内土塞的高度、密度和管内土塞摩阻力亦加大，在管内几米长土塞作用下，使桩端土完全处于闭塞状态，其桩端阻力发挥值与闭口桩相同。
通过上表分析也可以看出，开口桩的沉降量s大于闭口桩，主要是部分土体进入桩管，减少压缩量，成桩后的休止期内，进入桩管土体逐渐向桩端土和管腔上预应力释放，降低了对管壁的摩阻力。
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浮桩与偏位的问题
1 浮桩
预应力混凝土管桩虽为中空，在沉桩过程中桩周部分土体能够进入到管桩内部，实测资料表明，一般粘性土中施工管桩土塞长度能够达到桩长的1/3，即称“土塞效应”，桩体排挤开