前言
隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的高速發(fā)展，客運專線投入的不斷加大，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)自然就成了工程中的重點內(nèi)容。預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁（以下簡稱PHC樁）由于其樁身強度高、生產(chǎn)速度快、質(zhì)量穩(wěn)定、施工易控制等優(yōu)勢，本文通過在實際工程中進行的PHC樁單樁豎向抗拔靜載試驗，研究PHC樁的抗拔承載性能，對影響PHC樁抗拔承載力的各種因素進行計算比較，提出合理化建議。
工程概況及地質(zhì)情況
本段路基起訖里程DK5+232.63—DK5+974.65，全長742.02m，基礎(chǔ)采用PHC管樁基礎(chǔ)，本次試驗共進行9根PHC樁的抗拔試驗，試驗分別在2個地點進行。試驗點1#的地質(zhì)為粉質(zhì)粘土、淤泥、含泥中砂、淤泥夾中砂、含泥中砂、強化風(fēng)巖。試驗點2#的地質(zhì)為淤泥、含泥中砂、淤質(zhì)土、淤質(zhì)土夾砂、含泥礫砂、含砂卵石。
3試驗方法和試樁參數(shù)
單樁豎向抗拔靜載試驗設(shè)備由豎向靜載試驗的主、次梁組成，采用兩個千斤頂對稱加載試驗。加載方法采用慢速維持荷載法，當(dāng)出現(xiàn)某級荷載作用下樁頂上拔量大于前一級上拔荷載作用下上拔量的5倍或累計樁頂上拔量超過100mm，可終止加載。
一共取9根試驗樁的主要技術(shù)參數(shù)為1～3#樁樁長為26m，樁徑為400mm，壁厚95mm，內(nèi)芯插筋深度8m，插筋數(shù)量6根，直徑為22mm，試驗休止時間分別為15天、16天、17天。4～9#樁樁長為42m，樁徑為400mm，壁厚95mm，內(nèi)芯插筋深度8m，插筋數(shù)量6根，直徑為22mm，試驗休止時間分別為15天、16天、20天、18天、17天、20天。試驗前各樁均進行基樁低應(yīng)變動測，對樁身各部位進行完整性檢查，均為完整樁。
試驗結(jié)果分析
1～9#試樁的抗拔靜載試驗結(jié)果分別為1～2#樁在加載至最大試驗荷載1000KN后樁的位移達到了100mm。樁內(nèi)芯位移沒有。單樁抗拔極限承載力達到900KN后樁的位移分別為10.79mm和13.94mm。3#樁在加載至最大試驗荷載900KN后樁的位移達到了100mm。樁內(nèi)芯位移沒有。單樁抗拔極限承載力達到800KN后樁的位移為9.58mm。4～5#樁在加載至最大試驗荷載840KN后樁的位移分別為3.42mm和5.73mm。樁內(nèi)芯位移沒有。單樁抗拔極限承載力≥840KN時樁頂沒有位移。6～7#樁在加載至最大試驗荷載700KN后樁的位移分別為7.57mm和5.01mm。樁內(nèi)芯位移沒有。單樁抗拔極限承載力≥700KN時樁頂沒有位移。8#樁在加載至最大試驗荷載1000KN后樁的位移為3.36mm。樁內(nèi)芯位移為7.07mm。單樁抗拔極限承載力為900KN時樁頂?shù)奈灰茷?.91mm。9#樁在加載至最大試驗荷載1300KN后樁的位移為14.54mm。樁內(nèi)芯位移為38.14mm。單樁抗拔極限承載力為1170KN時樁頂?shù)奈灰茷?.79mm。
從試驗結(jié)果可以看出，1～3#試樁在抗拔試驗中均以達到臨界極限承載狀態(tài)，4～7#試樁在抗拔試驗中尚未達到極限承載狀態(tài)，8～9#試樁在抗拔試驗中樁內(nèi)芯混凝土均被拔起，插筋錨固破壞。
通過9根樁的抗拔試驗，證明PHC樁不但具有很好的抗壓強度，同時也具備一定的抗拔承載力。
影響PHC樁抗拔承載力因素的計算分析
影響PHC樁抗拔承載力的主要因素有：樁身長度、樁身有效預(yù)應(yīng)力、樁周土層力學(xué)性能、接樁焊縫強度內(nèi)芯插筋錨固深度、錨固鋼筋數(shù)量等。以下將對上述各種影響因素進行計算分析。
5.1根據(jù)樁周土層側(cè)阻力確定
根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ-2008）規(guī)定，基樁的抗拔承載力按下式確定：
γoN≤UK/γs+Gp
UK=ΣλiQsikuili
計算結(jié)果見表1。Uko表示未考慮抗拔系數(shù)的計算值。表中采用的側(cè)阻力參數(shù)按試驗實測值取值，可反算出抗拔系數(shù)λ的值。
根據(jù)樁身強度計算確定
根據(jù)標準《先張法預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁》的規(guī)定，按樁身強度確定PHC樁的抗拔承載力時按下式計算：計算結(jié)果見表2。
根據(jù)接樁焊縫強度確定
接樁焊縫所承受的極限拉力計算公式為
N≤βfffwhelw
式中：N為焊縫承受的軸向力；he為焊縫有效高度即he=0.7hf，hf為焊接高度取hf=10mm；lw為焊縫計算長度；ffw為正面角焊縫的強度設(shè)計值即ffw=160N/mm2；βf為正面角焊縫的強度增大系數(shù)，取βf=1.22。計算結(jié)果1～9#在焊接高度為10mm的情況下等于1717KN。
結(jié)論
通過對PHC樁的抗拔性能的計算和分析，可以得到以下結(jié)論。
（1）試驗表明PHC樁不但可作承壓樁，同時也可用作抗拔樁，PHC樁以承壓力為主同時兼作抗拔樁，大大縮短工期節(jié)約投資，為PHC樁多功能用途開辟新途徑。
?。?）PHC樁的抗拔承載力與樁身有效預(yù)應(yīng)力密切相關(guān)，當(dāng)PHC樁進入堅硬土層足夠深度時，抗拔承載力主要由樁身有效預(yù)應(yīng)力控制。PHC樁作為抗拔樁設(shè)計時最好選用有效預(yù)應(yīng)力較高的B型樁。
（3）計算PHC樁的抗拔極限承載力標準值Uk時，抗拔系數(shù)λ的取值在砂土中可取為0.5～0.6，在粘土中可取為0.6～0.7。
?。?）PHC樁抗拔樁錨入樁帽可采用內(nèi)芯插筋錨固。插筋數(shù)量應(yīng)根據(jù)鋼筋抗拉強度設(shè)計值計算得出。樁內(nèi)芯插筋錨固深度應(yīng)根據(jù)內(nèi)芯混凝土摩阻力計算得出，內(nèi)芯混凝土摩阻力極限值一般可取200～250KPa.
（5）PHC樁以其強大的承壓力兼抗拔力成為沿海軟土路基工程設(shè)計和施工的首選，解決了沉降給沿海軟土路基工程帶來的困擾，同時解決了軟土路基沉降的一個關(guān)鍵性問題。
參考文獻
中華人民共和國行業(yè)標準，《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ-2008）北京：中國建筑工業(yè)出版社。
樁基工程手冊編寫委員會，樁基工程手冊，北京：中國建筑工業(yè)出版社。
中華人民共和國行業(yè)標準，《鐵路橋涵施工規(guī)范》TB10203-2002北京：中國鐵道出版社。
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