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1、 网络教育学院专 科 生 毕 业 大 作 业 题 目： 浅析预应力砼管桩在地基处理中的应用 学习中心： 层 次： 高中起点专科 专 业： 土木工程 年 级： 2010年春季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 2012年 02 月 27 日 建筑土木b内容摘要地基基础与桩基础工程施工技术对于土木工程施工具有极为重要的作用，因此很有必要对其进行探讨。本文首先阐述了地基基础与桩基础土建定义；其次对土木工程地基的加固与处理技术进行了分析，同时，着重对利用预应力砼管桩进行地基基础处理的应用情况进行详细阐述，以便能让我们清楚地掌握住相关的一些工艺技术要求，为日后在进行类似工程的施工控制时能起到参
2、考借鉴的作用。关键词：地基基础；地基处理；桩基础；预应力砼管桩目 录内容摘要I引 言11 地基基础与桩基础21.1 地基与基础21.1.1 地基、基础21.1.2 地基承载力21.2 桩基础及其分类21.2.1 桩基础的含义21.2.2 桩基础的分类32 预应力混凝土管桩42.1 预应力砼管桩的简介42.2 预应力砼管桩桩体特点42.3 预应力砼管桩施工工艺技术要求52.4 预应力砼管桩质量检测要求72.5 预应力砼管桩在地基处理中存在的问题及预防措施8参考文献10引 言随着我国国民经济的高速增长，建筑业也得到了蓬勃的发展，各大城市高楼林立，大型公共建筑、工业厂房、各类桥梁不断涌现。提高天然地
3、基的承载能力或加固软弱地基，保持地基的稳定，减少基础的沉降和不均匀沉降，以满足建筑物上部荷载的要求，确保建筑物（构筑物）的工程质量是首要工作。目前针对软弱地基的不同构成有很多不同的处理方法，其中，最省时、最节约的是桩基处理，因此桩基础在地基处理中的使用已日益普及，现结合我的工作，浅析预应力砼管桩在现代工程建设地基处理中的应用。1 地基基础与桩基础1.1 地基与基础 1.1.1 地基、基础地基是指建筑物荷载作用下基底下方产生的变形不可忽略的那部分地层，而基础则是指将建筑物荷载传递给地基的下部结构。作为支承建筑物荷载的地基，必须能防止强度破坏和失稳，同时，必须控制基础的沉降不超过地基的变形允许值。
4、在满足上述要求的前提下，尽量采用相对埋深不大，只须普通的施工程序就可建造起来的基础类型，即称天然地基上的浅基础；地基不能满足上述条件，则应进行地基加固处理，在处理后的地基上建造的基础，称人土地基上的浅基础。当上述地基基础形式均不能满足要求时，则应考虑借助特殊的施工手段相对埋深大的基础形式，即深基础(常用桩基)，以求把荷载更多地传到深部的坚实土层中去。1.1.2 地基承载力图1地基容许承载力各种土木工程在整个使用年限内都要求地基稳定，要求地基不致因承载力不足、渗流破坏而失去稳定性，也不致因变形过大而影响正常使用。地基承载力是指地基承担荷载的能力。在荷载作用下，地基要产生变形。随着荷载的增大，地基
5、变形逐渐增大，初始阶段地基尚处在弹性平衡状态，具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点某一截面上的剪应力达到土的抗剪强度时，该点或小区域内各点就剪切破坏而处在极限平衡状态，土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区，称为塑性区。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态，地基尚能趋于稳定，仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大，尚须验算变形的计算值不超过允许值。当荷载继续增大，地基出现较大范围的塑性区时，将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载能力。地基承载力是地基土抗剪强度的一种宏观表现，影响地基土抗剪强度的因素对地基承载力也产生类似影响。1.2
6、 桩基础及其分类1.2.1 桩基础的含义桩基础是一种既古老又现代的高层建筑物和重要建筑物工程中被广泛采用的基础形式。桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层传送到较深的坚硬土层上，以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基础具有承载力高，沉降量小而均匀，沉降速率缓慢等特点。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用，已广泛用于工业厂房、桥梁、水利等工程中。1.2.2 桩基础的分类1.摩擦型桩外部荷载主要通过桩身侧表面与土层之间的摩擦阻力传递给周围的土层，桩端只承受部分荷载，一般不超过10。端承摩擦桩在外部荷载作用下，桩的端阻力和侧摩阻力都同时发挥作用。图2 桩
7、基础（a）端承桩 （b）摩擦桩 1桩 2承台 3上部结构2.端承型桩外部荷载通过软弱土层，由桩身直接传给桩端的基岩，桩的承载力由桩端基岩提供，一般不考虑桩侧摩擦阻力的作用。摩擦端承桩桩顶荷载主要由桩端承受，如通过软弱土层桩端嵌入基岩的桩，由于桩的长细比很大，在外部荷载作用下，桩侧摩擦阻力也起到部分作用，但桩侧阻力小于桩端阻力。3.按桩身材料分为混凝土桩和钢桩。混凝土桩又分为预制混凝土桩和灌注混凝土桩。预制砼桩可在工厂集中生产，也可在场地附近预制，预应力混凝土薄壁管桩现已广泛应用于小高层建筑中；灌注混凝土桩是用桩机设备在施工现场就地成孔或采用人工挖孔，在孔内放置钢筋笼，其深度和直径根据工程地质勘
8、察报告，由设计单位确定。钢桩主要采用型钢和钢管两大类，作临时支挡结构或永久性的码头工程。型钢又分为H型钢和I型钢。2 预应力混凝土管桩2.1 预应力砼管桩的简介图3 预应力砼管桩预应力混凝土管桩是体现当代混凝土技术进步与混凝土制品高新工艺水平的一种预制混凝土桩。预应力混凝土管桩可分为后张预应力混凝土管桩和先张法预应力混凝提管桩。先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。预应力混凝土管桩的分类：（1）按外型（壁厚）可分为先张法预应力混凝土管桩（PHC、PC）和先张法预应力混凝土薄壁管桩(PTC)。（2）按混凝土
9、强度等级可分为预应力混凝土管桩（PC）和预应力高强混凝土管桩（PHC）。（3）按抗弯性能或混凝土有效预压应力可分为A、AB、B、C型。使用多数为A型，A型桩的有效预应力约为4.0N/mm2,AB型为6.0N/mm2,B型约为8.0N/mm2,C型为10.0N/mm2,打桩时桩身混凝土可有效地抵抗仃桩拉应力，所以，对于一般建设工程,选用我国规定的A或AB型的管桩就可以。每节管桩都有出厂标记，表示在管桩表面距端头1.0米左右的地方。标记示例：生产厂家、产牌、生产日期、外径、壁厚、长度型号预应力高强混凝土管桩的标记为：比例简写PHC-A600-110。PC桩和PTC桩蒸汽养护一般采用蒸压蒸汽养护，要
10、经过28天才能施打。而PHC桩脱模后要进入高压釜蒸养，经10个大气压蒸养缓期时间出蒸压釜后，混凝土强度等级达C80可以直接运到工地施工，也有用蒸汽养护的，但会降低模具周转率。2.2 预应力砼管桩桩体特点预应力混凝土管桩，从这个名称上可以看出，这类桩体其实已经概括出它的几项显著的结构特点了，即包含了“预应力”、“高强度”、及“圆管形”这三个显著桩体特征。由于这类桩体以前主要是用于房屋建筑的基础处理，在最近几年才逐渐被引用到公路工程这个领域范畴中来，因此，对于预应力砼管桩的具本控制要求，目前我们交通部暂时还没有一套自已的行业标准，只能暂时参照建设部现有的几套技术标准进行现场控制。下面，就介绍一下预
11、应力混凝土管桩的一些结构特性。单桩承载力高，桩身混凝土强度等级为C80，具有高强性能，600的预应力砼管桩的单桩允许承载力达到2500-3200kN。可作为高速公路桥涵结构物处的软基处理。其单位承载力的造价比预制混凝土方桩和钻孔灌注桩低，且仅为钢桩的1/32/3，并节省钢材。抗弯性能好。预应力砼管桩选用高强度、低松驰的阴螺纹钢筋作为预应力主筋，使桩身具有较高的预压应力，其抗弯、抗裂性能良好，预应力砼管桩有卓绝的贯人性能，能穿透密实的砂层，能适应复杂的环境与地理条件。质量稳定可靠。由于采用工厂预制的生产方式，能利用先进的工艺和设备，质量容易控制，产品质量容易保证，且成桩质量监测方便。应用范围广。
12、桩身耐防腐性能好，规格长度容易调整，使设计选用范围广，容易布桩，对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强。施工速度快，工期短。预应力砼管桩在工厂商品化生产，能按施工要求及时供桩，施工前期准备时间短，一般能缩短工期12月。施工现场文明。施工现场无砂石、水泥，无泥浆污染，对施工现场狭窄的工程特别有利。2.3 预应力砼管桩施工工艺技术要求管桩沉桩方法有多种，在我国国内施工过的方法有：锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻孔法及中掘法等，而以静压法用得最多。由于柴油锤打桩时震动剧烈、噪音大，为适应市区施工需要，近几年来我国各地开发了大吨位的静力压桩机施压预应力管桩的工艺，静力压桩机可分为顶压式和抱压式，
13、抱压式是桩机的夹板夹紧桩身，依靠持板的摩擦力大于入土阻力的原理工作，静力压桩机最大压桩力可达5000-6000KN，可将直径500、600的预应力管桩压到设计要求的持力层，从而大大推动了预应力管桩的应用和发展。在每一处管桩正式开工前，应按不少于1%的工程桩数量且不少于3根的数量进行试桩。试桩桩位应选在地质勘探孔附近，且试桩的长度及地质条件应具有代表性。管桩施打前，应在桩身上划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩的入土深度及记录每米沉桩锤击数。施打时，应由专职施工员及时准确地填写施工记录表，并经驻地监理验证签名后方可作为有效的施工记录。管桩施打时，应按以下原则确定施
14、打顺序：若桩距离周围建筑物较远、施工场地较开阔时，宜从中间向四周进行；若桩的其中一侧靠近建筑物时，宜从毗邻建筑物一侧开始由近及远的进行。另外，选桩时应根据试桩的长度，宜先选长后选短。预应力管桩沉入土中的第一节桩称为底桩。底桩下端部都要设置桩尖（靴）。管桩桩尖（靴）形式主要有三种：十字型、圆锥型和开口型。十字型和圆锥型也称闭口型。上海地区采用开口型桩尖（靴）比较多，福建、广东及港澳地区，采用十字型桩尖（靴）较多，开口型桩尖（靴）沉入土层中后桩身下部约有1/3桩长的内腔被土体塞住，沉桩时发生的挤土作用比封口型桩尖（靴）要小一些。封口型桩尖沉入土层中，桩身内腔在电灯和手电光的照射下一目了然，因此，可用目测法检查成桩的桩身质量，并用直接量测法复测沉桩长度。桩尖规格不符合设计要求，也会造成工程质量事故，
