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            預應力管樁原理

            預應力管樁原理

            預應力混凝土管樁可分為后張法預應力管樁和先張法預應力管樁。


            先張法預應力管樁是采用先張法預應力工藝和離心成型法制成的一種空心筒體細長混凝土預制構件,主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成。

            管樁按混凝土強度等級和壁厚分為預應力混凝土管樁、預應力高強混凝土管樁代號為PC,預應力高強混凝土管樁代號為PHC.薄壁管樁代號為PTC.PC樁的混凝土強度不得低于C50砼,薄壁管樁強度等級不得低于C60,PHC樁的混凝土強度等級不得低于C80。PCS樁和PTC樁一般采用常壓蒸汽養護,一般要經過28天才能施打。而PHC樁,脫模后要進入高壓釜蒸養,經10個大氣壓、180度左右的蒸壓養護,混凝土強度等級達C80從成型到使用的短時間只需三、四天。

            管樁按外徑分為300毫米、350毫米、400毫米、450毫米、500毫米、550毫米、600毫米、800毫米和1000毫米等規格,實際生產的管徑以300毫米、400毫米、500毫米、600毫米為主。我公司目前以直徑400、600外徑為主,管樁全是工廠化生產,常用節長8-12米,98年上海三航局預制廠為適應深水港碼頭建設的需要,生產節長30米的管樁,還根據設計使用的要求,少量生產4-5米的短節樁。

            管樁按樁身抗裂彎矩的大小分為A型、AB型和B型。A型的有效預應力約為3.5-4.2Mpa,AB型為5.0Mpa,B型約為5.5-6.0Mpa,一般管樁有4-5Mpa的有效預應力,打樁時樁身混凝土可有效地抵抗仃樁拉應力,所以,對于一般的建筑工程,選用我國規定的A或AB型的管樁就可以。

            每節管樁都有出廠標記,表示在管樁表面距端頭1.0米左右的地方。標記示例:外徑600毫米、壁厚105毫米、長度12米的A型預應力高強混凝土管樁的標記為:PHC-A600-105-12。

            管樁的接頭,過去個別廠的產品采用法蘭盤螺栓聯結,現在幾乎全部采用端頭板電焊聯結法。端頭板是管樁頂端的一塊圓環形鐵板,厚度一般為18-22毫米,端板外緣沿圓周留有坡口,管樁對接后坡口變成U型,燒焊時將管樁周過的U型坡口填滿即可。

            預應力管樁沉入土中的第一節樁稱為底樁。底樁下端部都要設置樁尖(靴)。管樁樁尖(靴)形式主要有三種:十字型、圓錐型和開口型。十字型和圓錐型也稱閉口型。上海地區采用開口型樁尖(靴)比較多,而廣東及港澳地區,采用十字型樁尖(靴)較多。開口型樁尖(靴)沉入土層后樁身下部約有1/3樁長的內腔被土體塞住,沉樁時發生的擠土作用比封口型樁尖(靴)要小一些。但封口型樁尖沉入土層中,樁身內腔在電燈和手電光的照射下一目了然,因此,可用目測法檢查成樁的樁身質量,并用直接量測法復測沉樁長度。樁尖規格不符合設計要求,也會造成工程質量事故,所以廣東標準《預應力管樁基礎技術規程》DBJ15-22-98對常用樁尖規格作出了規定。

            管樁沉樁方法有多種,在我國國內施工過的方法有:錘擊法、靜壓法、震動法、射水法、預鉆孔法及中掘法等,而以靜壓法用得多。由于柴油錘打樁時震動劇烈、噪音大,為適應市區施工需要,近幾年來我國各地開發了大噸位的靜力壓樁機施壓預應力管樁的工藝,靜力壓樁機又可分為頂壓式和抱壓式,抱壓式是樁機的夾板夾緊樁身,依靠持板的磨擦力大于入土阻力的原理工作,靜力壓樁機大壓樁力可達5000-6000kN,可將直徑500、600的預應力管樁壓到設計要求的持力層,從而大大推動了預應力管樁的應用和發展。

            目前我們房屋的工業與民用建筑的樁基礎常用的一般為先張法工藝制作的預應力高強混凝土管樁(即:PHC樁)和預應力混凝土管樁(即PC樁)。這兩類樁適用于非抗震和抗震烈度6度和7度的地區。PHC樁和PC樁按樁身混凝土有效預應力值或其抗彎性能分為A型/AB型/B型/C型四種。PHC樁一般樁徑有300mm/400mm/500mm/550mm/600mm/800mm/1000mm;PC樁一般樁徑有300mm/400/500mm/550mm/600mm. 管樁水泥宜采用32.5級以上的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、管樁水泥。當管樁用于摩擦型樁時樁長徑比不宜大于100;用于端承型樁樁的長徑比不宜大于80。

            大家主要關心的A樁和AB樁主要區別簡單講就是鋼筋用量不一樣,例如:外徑300mm樁,壁厚70mm單節樁長11米以內要求A樁鋼筋6Φ7.1而AB樁為6Φ9.0,可見AB樁的鋼筋比較粗!同樣情況下B樁為8Φ9.0,C樁為8Φ10.7,可見鋼筋量或直徑都不一樣。顯然用量越大,結構越安全。實際設計必須參照地質資料和上部荷載確定樁的類型和設計樁長。簡單區別如上。以上內容參照《建筑地基基礎設計規范》,《先張法預應力混凝土管樁》,《預應力混凝土管樁》等規范供大家參考!

            預應力高強混凝土管樁的A、AB、B和C型是按照施加的有效預壓應力分類的,它們的有效預壓應力分別為4MPa、6MPa、8MPa和10MPa,A型和B型樁身豎向承載力幾乎是一樣的,只不過AB型抗彎性能比A型好,要穿過堅硬土層時在較大的錘擊力下也不至于打碎,對于靜壓施工來說,同樣彎曲度的情況下,A型比AB型更容易被壓斷。


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