预应力混凝土空心管桩在冬期施工中应用.pdf

1 O 2 低温建筑技术 2 0 1 1年第 7期 ( 总第 1 5 7期) 预应力混凝土空心管桩在冬期施工中应用 姜翟斌 ， 张广通 ( 1 哈尔滨工大集团股份有限公司 。 哈尔滨1 5 0 0 9 0； 2 哈尔滨市锋华建筑有限责任公司 哈尔滨1 5 0 0 3 6) 【 摘要】 通过工程实例， 介绍冬期工程施工中应用“ 预应力混凝土空心管桩” ， 不仅是可行， 而且是最佳 ， 可 以获得技术与经济双丰收。 【 关键词】 松孔； 终压值 ； 反弹值 【 中图分类号】 T U 4 7 3 1 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 1 ) 0 7 0 1 0 2 0 2 鉴于本工程工期的需要， 有一部分桩基要在冬季 进行施工。而该部分桩原设计的是“ 超流态扩底搅拌 混凝土灌注桩” ， 桩型属于湿作业， 很难保证混凝土的 质量， 不利于冬期施工。为此结合本地区的冬施经验 和工程的现场条件 ， 经与有关单位研究， 确定为“ 预应 力混凝土空心管桩” 。工程实践证明修改桩型是正确 的， 取得了较好的技术经济效益， 完成了 1 3 1 9根预应 力混 凝土空心管桩 。 1 工程概况及场地工程地质条件。 1 1 工程概况 本工程是一个地下三层的公用建筑。施工作业 面在地面下 8 m处标高是 1 2 6 9 2 m。工程结构是钢筋 混凝土框架体系支承在 1 3 l 9根桩上， 每根桩要求单桩 承载力特征值为 1 8 0 0 k N 。建议选用 q 5 0 0 ， 1 5 m长的预 应力混凝土空心管桩。 1 2 场地工程地质条件 场地从 自然地面绝对标高 1 3 5 0 01 2 6 9 2 m的 8 0 8 m范 围 的 土 均 已挖 除。从 1 2 6 9 2 m 至 桩 顶 的 1 2 4 0 5 m的近3 0 m土是预留保温防冻保护层。从桩 顶 1 2 4 0 5 m至平均标高 1 1 8 2 5间为粉质粘土， 1 1 8 2 5 1 1 2 5 5 m为中密的中砂层， 而 1 1 2 5 5 m以下为 中密 实 的粗 砂， 但 在 场 地 中的 一 小 部 分 地 域 在 1 1 0 2 0 m至 1 0 6 4 0 m间夹有一层可塑性的粉质粘土。 2 施 工技 术方案的选 定 2 1 技术指标 的确定 ( 1 ) 先查阅岩土工程勘察报告， 确定桩端所在 持力层中砂层或粗砂层为佳。 ( 2 ) 在施压过程中严格准确测得压力值和对应 的测读沉降量的反弹值。在满足沉降量反弹值大于 2 3时， 所对应的压力值方可称为该桩的终压值。 ( 3 ) 应核对桩长和桩端进入的持力层是层或 层。对有粘性土的下卧层应该是桩端距粘性 土层 的层面距离是否满足 J G J 9 4 2 0 0 8 建筑桩基技术规 范 中3 3 3 5和5 4 1 条规定的要求。 ( 4 ) 应考虑施压桩机的可能最大施压吨位。 2 2桩长的选 择 ( 1 ) 按设计图的要求， 试选了 q 5 0 0 、 1 5 m长的预 应力混凝土管桩两根进行了施压， 又通过 3天的龄期 的荷载试验， 其结果是 ： 2 1 7 # 桩， 选用 q o 6 0 0钻机“ 松 孔” 深度达 1 3 0 m( 包括 3 0 m厚的保温层) ， 而有效深 度为 1 0 0 m， 施 压的最大荷载选 用 1 2 2 倍 的单桩极 限 承载力标 准 值 4 3 9 2 k N 。 当此桩 施 压 至有 效 桩 长 1 1 3 0 m时， 前述技术要求均已满足。该桩在龄期 3天 的荷载试验时均达到了设计要求， 具体见表 1 。 表 1 2 1 7 # 试验桩荷载试验结果 最大沉降量 ： 1 9 3 4 ra m 景大 回弹量 ： 回弹率 2 6 0 # 桩 ， 松孔有效深度 1 4 0 m， 而施压 的有效 桩长 1 2 0 0 m， 但在桩端下有深 1 9 4 m的松孔深度， 经过龄 期 3 d的荷载试验均达到设计要求， 具体见表2 。 在 2 1 7 # 和2 6 0 # 桩的施压和通过载荷试验， 只要终 压值为4 3 9 2 k N时其桩沉降量反弹值大于或等于 2 3 时， 就可以认定单桩承载力特征值能够达到 1 8 0 0 k N 的技术要求 。 ( 2 ) 根据前面的两根试验桩的数据分析 ， 建议 试选用直径 q 5 0 0长度 1 0 m 的桩 ， 即选取 了 6根桩 通 过施压和载荷试验 ， 见表 3 。其 中 2 4 5 # 桩载荷试验。 姜翟斌等： 预应力混凝土空心管桩在冬期施工中应用 1 0 3 结果见表 4 。桩端下有 1 6 3 m的松孔， 其荷载试验结 果见表 4 。 表 2 2 6 0 # 试验桩荷载试验结果 最大沉降量： 1 5 7 8 m m 最大回弹量 ： 回弹率： 表 3 六根 p 5 0 0 1 0 m长桩试验结果 表4 2 4 5 # 试验桩荷载试验结果 最大沉降量： 6 7 7 m m 最大回弹量 ： 回弹率： 注： 1 试验龄期为 7 d ； 2 终压值 4 5 1 8 k N ； 3 松孔超深 1 6 3 m 。 总之， 最后通过桩的施压实践和荷载试验的综合 技术分析， 认定选送 0 0 ， 1 0 m长的桩是完全可行的。 但为了确保工程质量对终压值提高到4 5 1 8 k N 。 2 3 施工技术方案确定 ( 1 ) q 5 0 0的管桩施 压 中应严格 控 制终压 值 4 5 1 8 k N和最后一级桩的沉降量反 弹， 值要大于 2 3 ， 桩端进入 中砂 层要 大于 1 5 m， 有效 桩 长在桩 顶 一 1 0 9 5 的区域应大于7 0 m， 桩顶在 一1 2 9 5的区域应 大于 6 0 m， 桩的松孔深度为最小有效桩长加深 1 0 m。 施工应选用 p 5 0 0 ， 1 0 m长桩。 ( 2 ) 对有 一1粉质粘土下卧层的区域可按上 一 条处理 ， 但应保证其桩端距 一1 层面大于 2 5 m。 对前述的技术要求未达到的管桩 ， 请管桩施工单 位的现场技术员负责亲 自核实终压值 ， 和对应的沉降 量反弹值 ， 并签字通知建设单位备查 ， 但此管桩应做 桩身质量小应变动测。 3技术、 经济效益明显 在已确定的施工技术方案指导下， 不仅保质按期 顺利的完成 了 1 3 1 9根 0 5 0 0 ， 1 0 m长 的施压任务， 同 时， 又获得了较可观的经济效益。 3 1 技术方面 ( 1 ) 通过现场实际检验建立的终压值来指导多 根桩的施压， 做到每根桩单桩承载力心中有数。 ( 2 ) 桩的现场载荷试验是抽检 ， 选择有效桩长 不一的， 地域不同的， 但是做得检验结果是真实性 的， 有代表性的。 ( 3 ) 施压过的桩仍然可以再次施压来消除疑 惑， 确保其施压质量。 3 2 经济方面 ( 1 ) 原设计的超流态混凝土扩底搅拌灌注桩。 p 6 0 0的 1 5 m长桩为 1 2 1 1根 ， 单桩混凝土量 4 3 5 m 。 总计混凝 土 量 5 2 7 0 3 2 m ， 金额 约为 6 4 8 2 5万元。 P 6 0 O的 1 7 m长桩为 1 0 8根 总混凝土 5 3 1 0 6 m 。金 额约为 6 5 3 2万元。两者共计为 7 1 3 5 7万元。 ( 2 ) 修改后的预应力混凝 土空心管桩。q 5 0 0 的 1 0 m长桩 ， 总长为 1 3 1 9 0 m， 合计金额 4 0 8 8 9万元 ， 另外加松孔费为 1 0 0 0 1万元 ， 总计为 5 0 8 9 0万元。 可节省工程造价为 7 1 3 5 7 5 0 8 9 0= 2 0 4 6 7万元， 占 总价 的 2 9 。 通过本工程实践深深体验到了“ 静压预应力混凝 土空心管桩” 的优越性， 应在有条件时， 大面积的进行 应用 。 参考文献 1 J G J 9 4- 2 0 0 8 ， 建筑桩基技术规范 s 2 王戈 ， 张厚预应力混凝土空心管桩在寒区的应用 J 低温 建筑技术 ， 2 0 0 9 ， ( 6 ) 收稿 日期】 2 0 1 1 0 3 2 1 【 作者简介 姜翟斌( 1 9 6 9一) ， 男， 山东平度人 ， 工程师， 从事 施工现场生产、 技术管理工作。