PHC管桩单桩静载荷试验分析.pdf

· l82· 路基工程 2009年第6期 (总第 147期) PHC管桩单桩静载荷试验分析 贾志刚 (黄淮学院建筑工程系 邵莲芬 河南驻马店 463000) 摘 要 针对驻马店地区一工地，依据 PHC管桩沉桩施工资料，对其静载荷试验结果进行了分 析，讨论了产生单桩承载能力比设计高出20％甚至更多等方面的原因并提出了相应的建议，为类似 工程的 PHC管桩的设计、施工提供参考。 关键词 PHC管桩 承载力 静载荷试验 0 引言 预应力高强混凝土管桩 (PHC管桩)是驻马店 地区近两三年开始采用的一种桩基础，施工、设计经 验较少 ，如何进行合理的设计、施工对于保证工程质 量、节约投资具有重要意义。鉴于此，本文针对驻马 店地区的一个工程实例，依据沉桩施工资料，对PHC 管桩静载荷试验结果进行了计算分析，并讨论了产生 单桩承载能力比设计高出 20％甚至更多等方面的原 因，提出了相应的建议，为类似工程的设计施工提供 参考 。 1 工程概况 工程是一大型住宅小区，场地平坦开阔，地基土 基本参数划分如表1。基础型式为桩筏基础，桩采用 PHC A400(95)，设计桩长 22．0 m，有效桩长 17．5 m，单桩竖向承载力特征值 不小于1 000 kN，桩数 共496根。 表 1 土层基本参数表 沉桩机械选用 ZYJ-800型静压桩机，施工中实行 压桩力及标高双控原则 ，且以压桩力为主，高程为 辅。为赶工期，以试压桩过程模拟工程桩载荷试验， 以此确定单桩抗压承载力特征值。当桩顶高程到达设 计值时，压桩力仅为 900 kN左右。依据施工经验决 定继续压桩直至压桩力为2 000 kN左右，并对设计桩 长进行了变更 ，有效桩长取为 31 rn。 2 静载荷试验 静载荷试验按照建筑桩基技术规范?和建筑基桩 检测技术规范 进行，采用慢速荷载维持法，利用 JCQ503D系统加载，总加载量为2 000 kN，共分 l0级 贾志刚，男，助教，硕士。 加载和5级卸载，第 1级按两倍分级荷载加载，用静 压桩机作反力装置。 (1)从 1号楼和2号楼分别各取3根桩做单桩竖 向抗压静载试验。根据 1号楼的试验情况，并同时验 证以试压桩过程模拟工程桩载荷试验确定桩承载力的 实际效果，经相关各方协商，对2号楼试桩的总加载 量作了调整，总加载量提高到2 400 kN。1号楼3根 桩试验结果大体一致，如图1、图2；2号楼3根桩试 验结果也具有一致性，如图3、图4。 0 6．0 逝 蜉 9．0 12．0 15．O O 3．0 6．0 避 避 9．0 12．0 15．0 荷载 Q／kN 4oo 80o l2oo 160o 20oo 图1 35号桩 Q-s曲线图 时间 lgt／min lO 1oo (1)400kN (2)600kN (3)800 kN (4)1000 kN (5)1200 kN (6)1400 kN (7)1600kN (8)l800 kN 图 2 35号桩 —l 曲线图 贾志刚等：PHC管桩单桩静载荷试验分析 ·183· 从图 1、图 2看 出，当试验的最大加载量达到 2 000 kN时，试桩在各级荷载作用下的沉降都能稳 定，曲线线形相似，均呈缓变型，没有明显向下弯折 段，桩都没有达到极限状态，可以认为极限承载力均 大于 2 000 kN。从桩顶沉降量和卸荷后 的回弹率来 看，沉降都在弹性范围之内，桩顶沉降量基本上等于 桩身弹性压缩量。 (2)从图 3、图 4看出，当最大加载量是 2 400 kN时，其Q—s和s—lg 曲线变化规律与图 1相似，Q-s 曲线没有出现陡降，只是最大沉降量较大 (2号楼3 根桩的休止期为 l6天左右，规范规定的休止期对于 饱和粘土为25天)，但还是小于规范值40 mm，卸荷 后的回弹率较小，但仍在弹性范围内，因此可以认为 其极限承载力大于 2 400 kN。 O 6．0 12．0 遨 蜉 18．O 24．0 30．0 0 6．0 12．0 姊 世 避 18．0 24．0 30．0 荷载Q／kN 480 960 1440 1920 24o0 图3 252号桩 Q 曲线圈 时间 ]gt／min 10 loo (2)720kN (3)960 kN (5)I440kN (6)1680 kN 图 4 252号桩 —lgt曲线图 (8)2160kN (9)2400 kN 3 试验结果分析及建议措施 卜 现场载荷试验结果表明，试验加载量没有达到桩 的极限荷载 ，单桩实际承载力要 比设计高出20％甚 至更多 ，概括分析主要有： (1)预应力管桩沉桩过程中的挤土效应对桩体 承载力有明显削弱作用。静压法施工预应力管桩往往 由于沉桩时桩周的土体结构受到