高强预应力混凝土管桩施工过程中遭遇障碍物的处理.pdf
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1、2 0 0 9年 6月 第 6卷第 2期 深圳 土 木与建 筑 V O L 6 N O 2 I U N 2 0 0 9 高强预应力混凝土管桩施工过程 中遭遇障碍物的处理 龙治平 ( 深圳 市建筑 设计研 究总院有 限公司) 【 摘要l本文介绍 了高强预应力混凝土管桩施工中常遭遇的障碍物,并阐述 了常见障碍物的处理方法。 【 关键词l高强预应力混凝土管桩 障碍物 处理方法 1 R I J 吾 高强预应力混凝土管桩简称 P H C管桩 , 由于具 有承载力高,造价低 ,施工快,工期短,工业化生 产,成桩质量可靠等优 点,在民用建筑 的基础施工 中所占的比例逐年提高,成为一种常用的基础形式。 由于
2、P H C管桩为挤土桩 , 无论是静压还是锤击 施工,在穿越密实砂层,大块孤石等障碍物时,仍 困难重重 。现通过笔者所亲身参与的一些工程 ,浅 析 P H C管桩施工过程中遭遇障碍物的处理方法 。 2工程 实例一 工程概况 :深圳某 口岸之出境货物检查大楼, 东西长1 9 2 m, 南北宽3 4 m, 地上 2 层f 高度8 8 m) , 框架结构。 地质概况:土层从上到下依次为: 粘性素填土,层厚1 3 3 5 m, 平均2 4 5 m: 含块石粘性素填土 ,含 2 5 4 5 的块( 碎1 石 , 块石直径一般在2 0 4 0 c m, 层厚2 4 0 3 8 0 m, 平均3 0 5 m
3、; 填石,成分以块石为主 ,含 1 0 3 0 的块 石 , 块石粒径一般在3 0 5 0 c m。 层厚1 2 0 2 5 0 m, 平均1 4 3 m; 填砂,层厚0 。 4 0 4 O O m,平均2 2 0 m。标准 龙冶平,深圳市建筑设计研究总院有限公司第三分公司,工程师 地址:深圳市福 田区振华路 8号设计 大厦 1 1 2 3室 , 5 1 8 0 3 1 电话:1 3 7 2 5 5 8 0 2 8 1 贯入试验 1 7次,锤击数 9 2 2击 ,平均 1 S击; 淤泥质粉质粘土 ,层厚0 3 O 4 2 0 m,平均 2 7 5仇 : 杂色粘土, 层厚0 5 0 1 1 5
4、0 m, 平均6 1 O m; 有机质粉质粘土 ,层 厚1 9 0 2 3 0 m,平均 2 1 5 m ; 粗砂,层厚1 7 0 7 7 0 m,平均4 8 0 m。标准 贯入试验 1 9 6次,锤击数 1 4 3 6击 ,平均 2 4击 ; 砂( 砾) 质粉质粘土,层厚1 5 0 6 5 0 m,平均 4 0 5 m。标准贯入试验 8 4次,锤击数 9 2 9击,平 均 2 1击; 1全风化中粗粒花 岗岩, 地层呈坚硬状态 , 层厚1 0 O 2 0 0 m, 平均1 4 5 m。 标准贯入试验共 1 0 9 次,实测锤击数 3 0 4 9击 ,平均 4 O击; 2强风化中粗粒花岗岩,合金
5、钻进容易,层 厚 3 6 0 1 3 0 0 m, 平均8 3 5 m。 标准贯入试验共 2 1 2 。 分析 :根据地质情况 ,以 1全风化中粗粒花 岗岩为持力层,基础形式为桩基础。在节省造价的 原则下,优先考虑 P H C管桩 。 1层 以上的土层 在标准贯入试验下的平均锤击数均小于 2 5击,因 为工程在填海区,远离市区,可采用锤击施工。但 由于,土层局部存在较大直径的块石,P H C管 桩施工中遇到大块孤石的概率相当大,基于, 土层埋藏较浅,故可预先进行物探,确定大块孤石 的范围,在该范围内采用如下的施工措施 :1 ) 用钻 t t , t 亏, 亏 , t 日 , t e, t e
6、, 亏 , , t 日 t , ,t e, t e, 斜蝌 e, t e, 柳 t e , t e, 聊柳 e e 梆t e, 柳 e 惭t e 御科t e 惭栅柳御 e t e 惭柳 s a p 2 0 0 0整体建模 ,计算后抽取内力进行验算。由 二次受力影响不可忽略,特别是后期弯矩与 图 6的验算结果可知,部分荷载点落在原钢筋混凝 初始弯矩同向的受力方式; 土柱的洋葱头外,而且这些点主要是地震组合效应。 粘 钢柱截面验算时宜将二阶效应列入荷载 粘钢加固后,可将这些荷载点包括在 内,表 明承载 效应; 力大于荷载效应 ,正截面压弯承载力通过验算 。 粘钢柱双偏压验算可采用投射 N M包络线
7、的 4结 语 办法,形成抗力的N - M M包络面。 通过该工程钢筋混凝土柱的加 固设计,可初步 参考又献: 得到以下的分析结果: G B 5 。 3 - 0 0 , 混凝 土结 构加 固设 计 规范【 】 截面边缘应变达到材料的极 限拉压应变时, 【 】 G B 5 。 。 。 - o o , 混凝 土结 构设 计规 范 s 柱截面承载力接近粘钢柱的极 限状态; 【 。 】 G 。 。 n_ 。 。 , 建筑 抗震 设计 规范 0 0 。 修 订版 I S 】 一 3 5 2 0 0 9年 6月 第 6卷 第 2期 深圳土 木与建 筑 VO L 6 NO 2 f UN2 0 0 9 孔 冲孔
8、形成 9 0 0 mm直径的孔。2 ) 清理孔 口里的障 碍物 ( 大卵石,海堤内的硬物等 )后,采用合适的 回填砂回填孔 口。3 ) 回填孔 口完成后,再进行 P H C 管桩的施工。 设计要点:由于采用锤击施工,且须穿越碎石 层, 故采用壁厚较厚, 桩径较大的 P H C A B 6 0 0 ( 1 3 0 ) , 单桩承载力特征值为3 2 0 0 KN,以 1全风化中粗 粒花岗岩为持力层,参考桩长为4 0 m。 施工要点:由于 P H C管桩须穿越碎石层, 故需 采用合适的桩头,施工中采用圆锥型桩头。施工中 遇到大块孤石时,为确保钻孔 冲孔的可靠度,保 证现场 P H C管桩施工质量 ,
9、 施工单位于动工前需给 设计人员提交钻孔 冲孔的详细工序及设备资料 , 另成孔后各孔的回填工序必须分阶段同期进行。 总结:该工程已于 2 0 0 7年主体封顶, ,设计总 桩数 2 6 8根,实际冲孔数为 2 2个,实际施工总桩 数为 2 7 1根,其中 3根为补桩 ,补桩率约为 1 , 相对于冲 钻孔桩,缩短了工期,节约了造价 3工程实例二 工程概况: 广东惠州某商住楼, 此为改造工程, 原设计为东西长2 3 。 4 8 3 m, 南北宽2 6 5 - 8 1 m, 形状为 L型,地上 1 3层f 高度4 5 m) , 地下一层 ( 深 度一 4 2 m) ,桩基础于 2 0 0 1年施工完
10、毕 ,桩基为 P H C A 5 0 0 ( 1 0 0 ) ,总桩数为 5 3 3根。由于甲方对该 工程进行调整,于 2 0 0 4年委托重新设计,要求建 筑物外轮廓不变, 地上增加到 1 4层, ( 高度4 9 7 7 m) , 地下一层 ( 深度- 3 6 m) ,墙柱位置局部调整。 地质概况:土层从上到下依次为: 素填土,层厚1 8 6 6 m; 淤泥质土,层厚0 8 - 2 。 6 m; 1 淤泥,层厚7 8 -1 0 6 m; 粉砂 , 层厚1 1 2 7 m, 标准贯入试验 3次, 平均锤击数 3 0 7击; 粉质粉土,层厚1 8 4 1 m; 残积粉土层,层厚5 7 8 2 m
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