廣東省鶴山市應(yīng)用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁的時間已經(jīng)十多年了，由于預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土（PHC）管樁具有樁身混凝土強(qiáng)度高、噪聲小，耐沖擊性能好、穿透力強(qiáng)、地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、耐久性好、施工工期短、單樁承載力高、監(jiān)測方便、造價較低、施工現(xiàn)場簡潔、無污染、無噪聲、能保障文明施工、對環(huán)境影響小被廣泛應(yīng)用于建筑樁基礎(chǔ)。
管樁基礎(chǔ)宜用于樁端持力層為較厚的強(qiáng)風(fēng)化或全風(fēng)化巖層、堅硬粘性土層、密實(shí)碎石（砂、粉）土層的場地，主要是這些土層適應(yīng)管樁能進(jìn)入一定的深度并設(shè)計成摩擦端承樁以充分發(fā)揮其強(qiáng)度高的特點(diǎn)。鶴山工程地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，淤泥、淤泥質(zhì)土等軟弱土質(zhì)覆蓋層厚，含水量大，力學(xué)性能差，在地面以下30－40m才見中密至密實(shí)的砂層，此處砂層雖厚薄不均，但力學(xué)性能相對穩(wěn)定，承載力較高，只要厚度合適，選作預(yù)應(yīng)力管樁樁端持力層，比較可靠，且能獲得較高的樁側(cè)摩擦阻力和樁端承載力，從而提高樁的承載力和得到較好的經(jīng)濟(jì)效益。下面就設(shè)計預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)提出一些看法。
一．管樁在鶴山市的應(yīng)用
鶴山市屬抗震設(shè)防烈度6度地區(qū)，常用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁的樁型有A，AB型，樁外徑D=500、D=400、D=300，管樁樁尖形式多數(shù)采用十字型，主要是十字型樁尖加工容易，價錢便宜，具有破巖能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn).目前的（PHC）管樁工程一般采用長樁，入土深度35米以上，樁端持力層主要為中密至密實(shí)的砂層，少部分樁端因砂層很薄進(jìn)到強(qiáng)風(fēng)化巖，是以樁側(cè)摩擦阻力為主的端承摩擦樁。
二．管樁豎向極限承載力的取值問題
地質(zhì)勘察是設(shè)計的前提，勘察作業(yè)時，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗次數(shù)少，管樁工程要求地質(zhì)勘察報告中多提供有用的N值，主要是遇到砂夾層、砂層、殘積層及強(qiáng)風(fēng)化巖層時多做一些標(biāo)貫試驗，殘積層最好每2m、強(qiáng)風(fēng)化巖層最好每1m測一次N值，有利于配樁和打樁收錘。有些勘察單位往往在持力層上面的軟土層中做了許多標(biāo)貫試驗，而在硬夾層和強(qiáng)風(fēng)化巖層標(biāo)貫試驗次數(shù)少，這樣會給設(shè)計和施工帶來一定困難。
有些勘察人員對建筑方面的巖土標(biāo)準(zhǔn)不熟悉，提供的巖土力學(xué)指標(biāo)不符合實(shí)際，給出的設(shè)計參數(shù)比實(shí)際偏小許多，導(dǎo)致計算單樁豎向抗壓承載力設(shè)計特征值Ra比實(shí)際應(yīng)用值降低約20%～25%，甚至更低。由于預(yù)應(yīng)力管樁在施打過程中，產(chǎn)生擠土效應(yīng)，將樁周圍的土擠密，擠密的土在樁周邊形成一層硬殼，牢固地吸附在樁的表面。管樁為圓形斷面，這種吸附作用會更強(qiáng)。同時，樁端砂層也因樁的不斷施打，擠土密實(shí)效應(yīng)十分顯著。樁側(cè)摩阻力和樁端阻力都得到較大的提高。單純依據(jù)地質(zhì)報告書及規(guī)范提供的數(shù)據(jù)計算，是無法得到管樁實(shí)際的承載力。本人有幾項工程在設(shè)計階段時，先選有代表性的樁作靜載試驗，其中一例根據(jù)地質(zhì)報告提供的技術(shù)參數(shù)按單樁豎向抗壓承載力特征值的經(jīng)驗計算公式：Ra=UpΣξsi·qsia·li+ξp·qpa·Ap
求得：樁徑Φ500，Ra＝1500KN，樁徑Φ400，Ra＝1100KN；樁作靜載試驗結(jié)果是樁徑Φ500，Ra＝1800KN，樁徑Φ400，Ra＝1400KN，設(shè)計時按靜載試驗結(jié)果取值。
解決預(yù)應(yīng)力管樁豎向極限承載力取值問題，條件允許的話，最好辦法是先選取較有代表性的樁來進(jìn)行靜載試驗，確定樁的極限承載力。靜載檢測時，要求工程管理人員進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)督，詳細(xì)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。即可獲得符合實(shí)際的單樁豎向極限承載力，又可驗證地質(zhì)勘察報告書，檢查施工機(jī)械設(shè)備情況。但實(shí)際工程中，不可能要求每項工程都先做靜載試驗。近十多年來鶴山市預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)工程的設(shè)計經(jīng)驗證明，除依據(jù)地質(zhì)勘察報告書提供的技術(shù)參數(shù)計算確定樁的承載力之外，還可根據(jù)工程地質(zhì)構(gòu)造條件，選擇合適的樁端持力層及入持力層的深度，將預(yù)應(yīng)力管樁樁身豎向承載力設(shè)計值Rp折減除以1.35作為管樁樁身結(jié)構(gòu)對應(yīng)的單樁豎向抗壓承載力最大特征值Ra（Ra≈Rp/1.35），這種方法實(shí)用簡單。例如：樁徑Φ500-100PHC樁：經(jīng)驗公式Rp＝ψc·fc·A＝3150kN則：Ra＝3150/1.35=2300kN（Rk≤2300kN）
ψc——成樁工藝系數(shù)，PHC樁取ψc=0.7；
fc——管樁混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值（MPa），按國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》取值，C80混凝土，取fc=35.9MPa；
A——管樁截面面積（mm2）。
樁徑Φ400-95PHC樁：Rp＝2280kN則：Ra＝2280/1.35=1680kN（Rk≤1680kN）；
在實(shí)際工程應(yīng)用中，樁徑Φ500取單樁豎向抗壓承載力特征值Rk＝1700～2300kN，
樁徑Φ400取單樁豎向抗壓承載力特征值Rk＝1200～1600kN。再根據(jù)土的持力層的深度、厚度、密實(shí)度及管樁入土的深度而決定取低值或高值；樁長35～42m的范圍，
樁端為中密以上砂層的工程樁，樁徑Φ500取特征值Rk＝1800～2300kN，樁徑Φ400取特征值Rk＝1400～1600kN；已被多項工程的靜載試驗結(jié)果所證明。
三．錘擊管樁的貫入度
錘擊管樁除純摩擦樁按樁長控制外，施工時，通常以最后貫入度及樁尖進(jìn)入持力層深度雙控為收錘標(biāo)準(zhǔn)。貫入度與柴油錘重量、落距、樁的長度、地質(zhì)構(gòu)造條件，樁尖入持力層的深度、樁距、樁的承載力等因素有關(guān)。關(guān)鍵是要將樁尖打入到樁端持力層的臨界深度范圍內(nèi)，保證樁尖下有足夠的持力層厚度，使樁側(cè)摩阻力和樁端阻力得以充分發(fā)揮。而對于最后貫入度的要求則可適當(dāng)放松。有很多工程項目的最后貫入度以80—150mm/10擊為收錘標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)靜載試驗結(jié)果證明均能達(dá)到設(shè)計承載力。有人認(rèn)為貫入度越小越好，其實(shí)是錯誤的，注意最后1m沉樁錘擊數(shù)不應(yīng)超過300，樁身砼強(qiáng)度是隨錘擊數(shù)的增加而逐漸降低的，貫入度太小，錘擊數(shù)必然偏大，對樁身質(zhì)量無好處。根據(jù)樁尖持力層的密實(shí)程度，定最后收錘的貫入度30—100mm/10擊為宜。
四．管樁與承臺的連接構(gòu)造
鶴山是抗震城市之一，抗震設(shè)防烈度為6度，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁的抗震問題不容忽視。在地震力的作用下，樁頭除受豎向力外，還有可能受彎受剪，甚至受扭，處于復(fù)雜的受力狀況，這就要求預(yù)應(yīng)力管樁在樁頭與承臺的連接處理，應(yīng)有一定的構(gòu)造加強(qiáng)措施，提高管樁樁頭部分的抗剪、抗扭、抗撥能力，增強(qiáng)管樁的延性，以免發(fā)生脆性破壞。本人在工程實(shí)際設(shè)計中除按規(guī)范要求外，對單樁承臺配立體六面鋼筋籠（如圖）。
五．施工中應(yīng)注意的事項：
1.樁隊試樁前的準(zhǔn)備工作要充分，機(jī)械在施打前要先做試運(yùn)行檢查。
2.施打時應(yīng)做到重錘低擊，不準(zhǔn)在穿夾層時停歇。
3.樁接頭數(shù)控制不超過三個（即四段），樁長組合原則上由施工單位根據(jù)地質(zhì)報告及施工情況確定。
4.樁頂填芯混凝土的長度：承壓樁1.2m，抗拔樁2.0m。
5.采購管樁時要注意管樁質(zhì)量，從源頭上杜絕劣質(zhì)管樁進(jìn)入工地現(xiàn)場。
六、結(jié)語
預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁的工藝技術(shù)，目前已經(jīng)相當(dāng)成熟了，預(yù)應(yīng)力管樁通過現(xiàn)場靜載試驗結(jié)果是重要的承載力取值的技術(shù)依據(jù)，使管樁承載力取值更接近實(shí)際承載力，也更經(jīng)濟(jì)合理。在工程實(shí)踐中，還需要不斷積累和總結(jié)預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)的設(shè)計經(jīng)驗，進(jìn)一步提高管樁應(yīng)用的技術(shù)水平。
參考文獻(xiàn)：
廣東省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》DBJ15-31-2003
廣東省標(biāo)準(zhǔn)《錘擊式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》DBJ/T15-22-2008
《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008
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