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1、有关管桩基础的几个问题国家标准先张法预应力混凝土管桩 是管桩的产品质量标准，全国的管桩厂都应 按这个标准生产预应力管桩，也按这个标准 来检测预应力管桩的产品质量，它不是管桩 基础的技术标准。这个标准共有三个版本：GB 13476 92，于1992年颁布；GB 13476 1999，于1999年颁布；GB 13476 2009，于2009年颁布， 2010年3月1日实施，是最新的版本。 但是到目前为止广东很多地方还没有很好地 执行这个技术标准。关于管桩基础设计和施工的技术标准：l到目前为止全国还没有一本专门的管桩基础技术规范；l国家标准建筑地基基础设计规范GB50007-2002和行业标准建筑桩
2、基技术规范JGJ942008有部分预制桩的内容；l各省（市）地方标准管桩基础技术规程，其中浙江、福建、辽宁、云南、黑龙江、湖北 、吉林、广西、山东、广东等省（市）都陆续出台了有关规程。广东省标准DBJ/T152298预应力混凝土管桩基础技术规程是我国最 早颁布的有关管桩基础设计和施工的综合 性技术标准。但2008年进行了修订，变成 广东省标准锤击式预应力混凝土管桩基 础技术规程DBJ/T15-22-2008；另外又编制了一本广东省标准静压预制混凝土 桩基础技术规程（送审稿）。一、设计施工者要基本了解清楚的几个问题 ： 1-1、管桩基础的主要施工方法。施工方法不同，桩的承载力计算方法也是不同的
3、。 1-2、常用管桩规格、型号及其应用承载力。要大致心中有数，这样才能在概念设计中有个准 星。 1-3、不宜应用或慎用管桩的地质条件。不要在不宜应用管桩的地质条件下硬用管桩。 1-4、管桩穿透岩土层的能力。设计时要有个底，所以要掌握岩土勘察知识。 1-5、管桩设计计算或验算的内容。哪些一定要计算或验算，哪些可以不验算，心中 也要有个谱。1-1、管桩基础的主要施工方法（1）锤击法：柴油锤、液压锤 （2）静压法：抱压式液压压桩机顶压式液压压桩机抱压顶压联合式液压压桩机抱压振动液压压桩机 （3）引孔打（压）法 （4）钻孔植桩法 （5）中掘法（直径600）锤击沉桩静力压桩长 螺 旋 钻 机螺 旋 钻大
4、直径管桩 新颖沉桩法也叫中掘法新研制的施工机械：随钻跟管钻机 （中钻法）1-2、常用管桩规格、型号及其应用承载力管桩分PC桩和PHC桩，广东几乎全是PHC桩。管桩按外径分为300mm、400mm、500mm、600mm和 700mm、800mm、1000mm、1200mm、1300mm、1400mm等规 格，建筑中的常用管桩规格为300mm、400mm、500mm和 600mm。300mm管桩今后要逐步淘汰。管桩按混凝土有效预压应力值分为A型、AB型、B型 和C型，其有效预压应力值分别为4MPa、6MPa、8MPa和 10MPa。 重要工程都要选用AB型或B型桩；静压用桩广东大 部 分选用厚壁
5、的AB型桩。今后A型桩逐步少用。常用管桩承载力一览表常用管桩承载力一览表外径（ mm）壁厚 （mm）砼砼强度 等 级级承载载力 特征值值kN节节 长长 （m）适应应楼层层 （层层）30065-70C80600-9005-113-9 40090-95C80900-17005-123-15 500100C801800-23005-1510-25125C802000-27005-1520-28 600110C802200-30006-1520-30130C802500-35006-1520-35管桩应发挥其高承载力的特性，不宜用作地 基 处理中的柔性桩，尤其是以强风化岩作持力层的 管 桩，更不能这样
6、做。某大型输水管基础，设计成复合地基的形式 ： 在以强风化砂岩为持力层的400管桩顶部，做一 层3040cm的褥垫层，在垫层上浇筑混凝土底板 ， 在底板上搁400的输水管。结果管桩刺破褥垫 层，输水管立即有10-20cm的下沉。处理方法：灌浆加固褥垫层。以后同样的工 程，取消砂垫层，将混凝土底板直接与管桩顶联 结 起来，做成刚性承台。1-3、不宜应用或慎用管桩的地质条件锤击法： （1）持力层以上的覆盖层中含有较多且难以清除又严重影响打桩的孤石、风化球或其它障碍物； （2）持力层以上含有不适宜作桩端持力层且不易贯穿的硬夹层；（3）基岩面上没有合适持力层的岩溶地层； （4）非岩溶地区基岩以上为淤泥
7、等松软土 层，其下直接为中风化、微风化岩层，或中风化岩面上只有较薄的强风化层； 这种地质条件俗称“上软下硬、软硬突变”。（5）桩端持力层为遇水易软化且埋藏较浅的风化岩； （6）地下水或地基土对管桩的混凝土、钢筋及钢零部件有强腐蚀作用的岩土层 。简单地说，有孤石、障碍物的地层 ；有硬夹层；石灰岩地层；“上软下硬、 软硬突变”的地层；遇水软化的持力层和 强腐蚀岩土层，不宜或慎用管桩。静压法：除了与锤击法六条相同外，还有 两 条也要注意：l现场地表土层松软且地面承载力特征值100kPa又未经处理的场地；l桩端持力层为中密密实砂土层且其覆盖层几乎全是稍密中密砂土层；静压桩在石灰岩岩面起伏不大的情况 下
8、 可以压下去，虽然桩端嵌固深度不大，但 桩 身可以做到基本不破烂，若用锤击法施工 ， 桩的破损率可达到60%以上。广东省标准静压预制混凝土桩基础技术规程 （送审稿）在岩土工程勘察这一章中专门对表土层 勘 察要求提出了一点要求：静压桩施工对表土层承载 力 有较高要求，勘察时应采用轻便动力触探、取土样 、 标准贯入试验等手段准确查明表层3m土层的承载能 力。在该条的条文说明中指出：勘察时应准确查明 表 层3m土层的承载力，是指我省常见的表土层，对于 深 厚、松软的素填土层则应另当别论。5.2节内对压桩机的接地压强作了限制：压桩机 长船型履靴的接地压强不宜大于100kPa；短船型履 靴 的接地压强不
9、宜大于120kPa。关于遇水软化的问题强风化泥岩以及含泥量较多的强风化、 全风化花岗岩层做持力层的管桩基础，收锤 或终压时发现不了什么问题，甚至做静载荷 试验单桩竖向抗压承载力也能达到设计要 求，但过了二三十天，若这根桩再做静载荷 试验，发现单桩竖向抗压承载力降低，桩的 沉降量加大；若对这些原先“已达到设计要 求的桩”进行复压（复打），又可以下去， 有的可下去几十厘米，有的甚至可再下去1 4m。强风化泥质粉砂岩也有这种软化现象。究其原因，主要是桩尖附近有水，强风化泥岩遇水就软化，含泥较多的强风化 花岗岩体遇水发生崩解，于是桩端土承载 力大大降低。水的来源有两种：主要是外 界流入的水，还有是超孔
10、隙水压力作用下 慢慢渗流出来的孔隙水。针对外界流入的 水产生了一个管桩内腔底部灌注封底混凝 土的做法，堵住桩尖不密封而引起漏水的 毛病。减少孔隙水最好的办法就是控制沉 桩率。但这个封底的办法也不是万能的，有些 管 桩虽灌了封底混凝土，但桩尖土还是软化， 有 些实心方桩也会发生类似的情况。值得一提的是：不是所有的强风化泥岩 和 强风化花岗岩层都会发生易软化的现象，有 的 地区虽然也以强风化泥岩作持力层，但没有 发 生持力层软化的问题，因此要多积累地区经 验。强风化泥质粉砂岩也有软化的问题，只 不 过软化的程度较少，下沉量一般不超过20cm 。1-4、管桩穿透岩土层的能力打桩锤击力属冲击动力，预应
11、力管桩较耐打， 在强力冲击下具有较强的穿透能力，大量工程实践 表明，使用D45以上重型柴油锤可使其穿透56m厚 的密实砂层或河卵石层，桩尖进入N50的强风化 岩 层12m或密实卵石层12m。压桩力则属静力，造成桩的穿透能力相对较 小，但也并非仅能穿透软弱土层，实践证明压桩力 4000kN的静压桩也可穿透23m厚的密实砂层， 桩 尖到达N50的强风化岩表面。从总体上看，当地质条件大致相同时，静压桩 的桩长通常要比锤击桩短12m，有时甚至短34m 。 根据广东应用管桩的长期经验，岩土 工程勘察中较重视标准贯入试验。标贯试 验好似模拟打桩，其测试成果较适合锤击 式预应力管桩的应用。标贯试验锤重为63
12、.5kg（150P），落 距76cm（30吋），前15cm入土的锤击数不 算，然后测出下面入土30cm深度的锤击 数，这就是实测的标贯击数（N），如 果 实测值乘上触探杆长度校正系数，就是修 正后的标贯值（N）。修正后的标准贯入击数 N 可按下列公式计算：N N = =NN式中 N修正后的标准贯入击数；N实测标准贯入击数；触探杆长度校正系数，可按下表采用。 杆 长（m）36912151821校正系数1.000.920.860.810.770.730.70杆 长（m）242730333639 42校正系数0.670.640.610.580.550.520. 49国家标准岩土工程勘察规范GB500
13、21，若用 标准贯入击数来划分岩土类别时，采用的是实测标 准贯入击数N，如N 50为强风化岩；50 N30 为全风化岩；N30为残积土，与我们打桩压桩时 所指的强风化岩容易混淆。锤击管桩桩端的强风化持力层是指N5060的 强风化岩层，而且桩端可进入这种强风化岩层1 2m，但不能打入中风化岩层；静压管桩最多可压至N50的强风化岩层的表面 。这是每个设计和施工人员首先要明确的基本概念！采用实测的标贯值来预估锤击管桩的入土深度， 误差是很大的，原因是：按岩土规范规定：N 50 就是强风化岩层。但是，若桩长为21m时，则修正系数0.7，N35；若桩长为30m时，则修正系数0.61，N30；若桩长为39
14、m时，则修正系数0.52，N25；而大吨位的柴油锤可以将管桩打入N5060的强 风化岩层12米，显然与当N50 时的强风化岩层存 在着较大的层面差距，桩愈深，差距越大，也就是说 预估的桩长误差更大。总之，我们可以根据国家标准岩土工 程勘察规范GB50021规定，岩（土）名称和状态可按现场实测的标准贯入击数来划分。但 根据我们的经验，估算打桩深度时则应采用修 正后的标准贯入击数N。锤击式管桩可打入 N50的强风化岩层12m，静压管桩可压入N40 50的强风化岩层。因此，用修正后的标贯击 数可较正确地确定管桩的桩端持力层及预估沉 桩的深度。广州市某大工程所用的建筑工程岩土勘察，由十 个勘测单位负责
15、来完成，其中，九个单位只提供实测 的标贯击数的测试成果，只有一个著名建筑设计院的 勘察队伍还提供修正后的标贯值。施工单位根据实测的标贯击数来预估桩长，其结 果全部偏短，实际施工时用桩量比预估用桩量增加了 许多。而根据修正后的标贯击数来预估桩长，实际施 工时的用桩量与预估用桩量基本一致。所以，勘察、设计、施工、监理、管桩生产厂的 技术人员在预估桩长时一定要采用修正后的标贯值。1-5、管桩设计计算或验算的内容。管桩基础设计应根据承载能力和变形控制 的 要求进行下列计算或验算： （1）根据桩基的使用功能和受力特性进行桩基 的竖向（抗压或抗拔）承载力计算和水平承载力计算； （2）桩身强度验算； （3）
16、计算承台内力并验算其承载力，确定承台高度和配筋； （4）当桩端平面以下存在软弱下卧层时，应做下卧层承载力验算；（5）对于桩中心距小于或等于4倍桩径的群桩基础，可视做一假想实体深基础进 行基础下地基承载力验算和沉降计算； （6）当建筑物对桩基的沉降或水平位移要 求严格时，尚应作沉降或水平变位验算 ； （7）当使用条件要求限制混凝土裂缝时， 尚应作抗裂或裂缝宽度验算。当然，首先要计算上部结构传至承台底 面上的荷载效应，包括竖向力、水平力和弯 矩等。二、关于静压管桩竖向抗压承载力特征值管桩基础设计计算内容较多，但单桩 竖向抗压承载力特征值的确定是静压管桩 基础设计的最重要内容之一。静压管桩单桩竖向抗压承载力特征值 确定的主要方法有以下三种： 通过试验桩确定单桩承载力； 通过半经验公
