DBJT 15-22-2008 錘擊式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程宣講提綱72p

廣東省標(biāo)準(zhǔn) 錘擊式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程 （ 15 附： 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁 （ 宣 講 提 綱 報(bào)告人：嚴(yán)志隆 主要內(nèi)容 一、 有關(guān)管樁設(shè)計(jì)、構(gòu)造等方面的調(diào) 整和變化。 二、有關(guān)管樁有效預(yù)應(yīng)力、抗裂彎矩、 極限彎矩、抗剪、抗拉承載力的推 薦計(jì)算方法。 三、管樁混凝土耐久性及當(dāng)前管樁生 產(chǎn)工藝和質(zhì)量中存在的問題。 一、 有關(guān)管樁設(shè)計(jì)、構(gòu)造的調(diào) 整和變化 1、 以管樁的有效預(yù)應(yīng)力值分為 A、 B、 A C 位： N/、管樁相應(yīng)的抗彎性能（例） 外徑（ 壁厚(型號 00 95 A 54(52) 81(77) 4(63) 106(104) B 74(75) 132(135) C 88 176 500 100 A 103(99) 155(148) 25(121) 210(200) B 147(144) 265(258) C 169 334 3、配筋和主筋的位置 外徑(壁厚(單節(jié)樁長 (m) 型號 預(yù)應(yīng)力鋼筋根數(shù)(n ) 鋼筋分布圓直徑 最小配筋面積( 300 70 11 A 6 30 240 84 B 8 12 20 3、配筋和主筋的位置 外徑(壁厚(單節(jié)樁長(m) 型號 預(yù)應(yīng)力鋼筋根數(shù)(n ) 鋼筋分布圓直徑 最小配筋面積( 400 95 12 A 7 9 308 448 30 13 B 10 00 C 13 170 3、配筋和主筋的位置 外徑(壁厚(單節(jié)樁長(m) 型號 預(yù)應(yīng)力鋼筋根數(shù)(n ) 鋼筋分布圓直徑 最小配筋面積( 500 100 14 A 11 9 406 704 1 90 15 B 11 375 C 13 625 3、配筋和主筋的位置 外徑(壁厚(單節(jié)樁長(m) 型號 預(yù)應(yīng)力鋼筋根數(shù)(n ) 鋼筋分布圓直徑 最小配筋面積( 500 125 14 A 12 9 406 768 2 080 15 B 12 500 C 15 875 3、配筋和主筋的位置 為什么這樣改：（保護(hù)層、預(yù)應(yīng)力值、砼耐久性） 管樁企業(yè)在變動(dòng)過程中應(yīng)注意的問題： (新標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行前端頭板數(shù)量應(yīng)控制，成籠機(jī)引導(dǎo)板、孔板的孔位置，每只鋼模上兩端張拉板、張拉螺絲孔位置等需改動(dòng)。 ) 4、螺旋筋直徑和間距 外徑 （ 直徑 （ 加密區(qū) （ 非加密區(qū)（ 300 400 5 5， 2000 80 5 500 600 5 5， 2000 80 5 5、樁套箍（裙板） 300 400 厚 度 110質(zhì) 500 600 厚 度 125質(zhì)、端板最小厚道和材質(zhì) 235B 端板最小厚道（ 16 18 20 24 、預(yù)應(yīng)力筋的理論重量和最小質(zhì)量 公稱直徑 公稱面積 (理論重量 (Kg/m) 最小重量 (Kg/m) 7 9 10 12 、樁尖型式及質(zhì)量 樁尖分平底十字形樁尖、尖底十字形樁尖、鋸齒十字形樁尖等（詳見廣東新省標(biāo) 15）。 不得采用未設(shè)樁尖的管樁基礎(chǔ)。 材質(zhì)機(jī)械性要符合 9、管樁只分合格品和不合格品兩個(gè)等級 管樁只分合格品和不合格品兩個(gè)等級，不再分一等品 等等。 二、 有關(guān)管樁有效預(yù)應(yīng)力、抗裂彎矩、 極限彎矩、抗剪、抗拉承載力的 推薦計(jì)算方法 1、新廣東標(biāo)準(zhǔn)中有效預(yù)應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)估算公式 0 . 5 6 / 8 0 0 /p c a p t k F A n A A 2有 效 預(yù) 應(yīng) 力 （ / m m , M P a ） ；n 鋼 筋 根 數(shù) ； 2單 根 鋼 筋 公 稱 截 面 積 （ 例 / 9 . 0 ， =64 ；A 2管 樁 橫 截 面 積 （ ；p t 鋼 筋 標(biāo) 準(zhǔn) 抗 拉 強(qiáng) 度 ， 取 1 4 2 0 / m m ；1、新廣東標(biāo)準(zhǔn)中有效預(yù)應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)估算公式 公式來源： 8 0 % ( 0 . 7 ) /p c a p t F A 0 . 5 6 /0 . 5 6 A 1 4 2 0 /8 0 0 /a p t F A 2、有關(guān)管樁有效預(yù)應(yīng)力、抗裂彎矩、極限彎矩、抗剪、抗拉承載力推薦計(jì)算方法介紹 有效預(yù)應(yīng)力 管樁允許抗壓承載力 管樁抗裂彎矩 極限彎矩 抗剪承載力 抗拉承載力 有效預(yù)應(yīng)力 參照 此方法主要考慮 凝土徐變、混凝土收縮及預(yù)應(yīng)力鋼筋的松弛等因素引起的預(yù)應(yīng)力損失。 1） 先張法張拉后，混凝土壓縮變形后預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力 22););m mA m m 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 筋 截 面 面 積 ( 管 樁 混 凝 土 截 面 面 積 (n 放 張 時(shí) ， 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 筋 的 彈 性 模 量 和 混 凝 土的 彈 性 模 量 之 比 ；2 );m m 先 張 法 張 拉 后 ， 混 凝 土 壓 縮 變 形 后 ， 預(yù) 應(yīng)力 鋼 筋 （ 建 立 的 ） 拉 應(yīng) 力 (2 );m m 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 筋 初 始 張 拉 時(shí) 的 （ 千 斤 頂 施 加 的 ）張 拉 應(yīng) 力 (張法張拉后，混凝土壓縮 變形后預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力 2 07.0 0 2 7 58.0 現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋的 千斤頂預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，控制應(yīng)力 取值（ ）為 : 或 按 述控制應(yīng)力值取兩者之中小者，即 994N/21420b N m m 抗 拉 強(qiáng) 度 ：20 . 2 1275 N m m 屈 服 強(qiáng) 度 ：控500 100 11根，則預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積 : 管樁混凝土截面面積 : 221 1 6 4 7 0 4pA m m m m 222 1257003005004c 29949 6 6 . 9 /70415125700m m 2）因混凝土徐變、收縮（干縮）引起的預(yù)應(yīng)力損失值 211p p m m 因 混 凝 土 徐 變 、 收 縮 （ 干 縮 ） 引 起 的 預(yù) 應(yīng) 力 損 失 值 （ ） ；2c p t N m m 緊 接 張 拉 后 的 混 凝 土 預(yù) （ 壓 ） 應(yīng) 力 （ ） ； 5n 預(yù) 應(yīng) 力 筋 和 混 凝 土 的 彈 性 模 量 比 ， 取 ；29 6 6 . 9 7 0 4 5 . 4 2125700p t pc p m ；2） 因混凝土徐變、收縮（干縮）引起的預(yù)應(yīng)力損失值 5425 2 5 . 4 2 1 . 9 6 1 0 1 . 5 1 05 . 4 2 21 5 ( 1 )9 6 6 . 9 27 9 . 2pN m m 所 以 2 . 0 混 凝 土 徐 變 系 數(shù) ， 取 ；4 1 . 51 . 5 1 01000c 混 凝 土 收 縮 （ 干 縮 ） 率 ， 取 ， 即 ； 6 2 5 22 1 0 1 . 9 6 1 0g f c m N m m 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 筋 的 彈 性 模 量 ；取3）預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛引 起 的 預(yù) 應(yīng) 力 損 失 值 20 20 . 0 2 5 9 6 6 . 9 2 7 9 . 2 2 0 . 2 N m m 2 因 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 筋 松 弛 引 起 的 預(yù) 應(yīng) 力 損 失 值 ( N / m m ) ；）數(shù)（松弛率，預(yù)應(yīng)力鋼筋的凈松弛系 r e l a x a t i o 220 0 . 0 2 5 9 6 6 . 9 7 9 . 2p t m m N m m 現(xiàn) 取 ， ，則 : 按照日本新標(biāo)準(zhǔn) 用420系列鋼筋在加荷載、常溫（ 20 ）、加荷 1000小時(shí)試驗(yàn)條件下，其的最大值 在 當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋在應(yīng)用時(shí)有溫度影響的場合下，對這因松弛引起的損失必須考慮”。 本人認(rèn)為， 80 左右，6小時(shí)）、二次壓蒸養(yǎng)護(hù)（ 180 ，共計(jì) 10小時(shí)左右）條件下進(jìn)行制作的，盡管未見到有關(guān)上述“蒸養(yǎng) 壓蒸”模擬試驗(yàn)條件下的值有多大的試驗(yàn)研究資料，但可以肯定有個(gè)相當(dāng)大的值。 目前國產(chǎn) 右。 0 我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定，對于熱處理鋼筋，慮我們目 前使用的是低松弛管樁用 松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失可能會(huì)小于 預(yù)應(yīng)力筋和混凝土的有效應(yīng)力值 4. 預(yù)應(yīng)力筋的有效（拉）應(yīng)力值 5. 混凝土的有效預(yù)（壓）應(yīng)力值 29 6 6 . 9 7 9 . 2 2 0 . 2 8 6 7 . 5p e p t pN m m 28 6 7 . 5 7 0 4 4 . 8 6125700p e m 有效預(yù)應(yīng)力 所以預(yù)應(yīng)力損失理論計(jì)算大約為 1315%； 與實(shí)測值比，上述預(yù)應(yīng)力損失理論計(jì)算值偏小，實(shí)際的預(yù)應(yīng)力損失會(huì)大，原因如下： 8 6 7 . 51 1 1 2 . 7 %994(1 8 6 7 . 5 / 1 0 2 0 1 5 % ) 總結(jié)：上述計(jì)算的預(yù)應(yīng)力損失（以 %表示） 其他影響因素 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)，目前國內(nèi)張拉時(shí)夾具的變形（包括螺母擰的不緊等）； 養(yǎng)護(hù)條件苛刻（溫度高時(shí)間長）而促使 混凝土品質(zhì)不一，張拉板孔深不一致及孔座質(zhì)量不佳等等； 這些因素會(huì)影響混凝土的最終的有效預(yù)應(yīng)力值。根據(jù)目前日本的經(jīng)驗(yàn)， 0%，而且是隨管樁等級越高，損失就越大；即 廣東 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程 推薦估算公式 ap t 0 pc預(yù)應(yīng)力管樁（砼）的有效預(yù)應(yīng)力（ 鋼筋根數(shù)； 單根鋼筋公稱面積（ 預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，取 1420管樁橫截面積（ 以 500 100 27048 0 0 4 . 4 8 ( )125700 P a N m m 公式由來 （ 1420 a） n/A 80% 管樁樁身允許抗壓承載力 根據(jù) 004計(jì)算） AR 41 1 8 0 4 . 8 6 1 2 5 7 0 0 2 3 6 1 2 4 14 N t f k N ) 管 樁 允 許 承 載 力 ( ；M P 管 樁 混 凝 土 抗 壓 強(qiáng) 度 () ； 預(yù) 應(yīng) 力 筋 對 混 凝 土 的 有 效 預(yù) （ 壓 ） 應(yīng) 力 ( 2 管 樁 的 橫 截 面 積 ( m m )管樁抗裂彎矩 按 337法 ） c b ) N m 開 裂 彎 矩 ( ；4eL m m 幾 何 慣 性 矩 () ；)or m m 樁 外 半 徑 ( ；2 ) m m 預(yù) 應(yīng) 力 筋 對 混 凝 土 的 有 效 預(yù) ( 壓 ) 應(yīng) 力 ( ；22),7 . 3 5 ( )c b t N m mN m m （ 在 抗 彎 下 ） 混 凝 土 抗 拉 強(qiáng) 度 (取 日 本 取 值 。 of 24424)or m m 樁 外 半 徑 ( ；)ir m m 樁 內(nèi) 半 徑 ( ；2pA m m 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 筋 面 積 () ；n 鋼 筋 與 混 凝 土 的 彈 性 模 量 比 ；)pr m m 主 筋 所 在 的 半 徑 ( ；管樁抗裂彎矩 4 4 243 . 1 4 52 5 0 1 5 0 7 0 4 2 0 3422741527840 2741527840 4 . 8 6 7 . 3 5 1 3 4250 N m 也有用 26690000004 44 2669000000 1 2 . 2 1 1 3 0250 N m 極限彎矩 極限彎矩); N m 開 裂 彎 矩 (各級樁的極限系數(shù)1 . 8 5 1 . 5 1 9 5 2 0 0 N m 級 樁 極 限 彎 矩（ 130 134 ）例如 ： 抗剪承載力 222212 222212 也有);Q K N 管 樁 抗 剪 強(qiáng) 度 ( )t m m 樁 身 壁 厚 ( ；4eL m m 幾 何 慣 性 矩 ( ） ；2805 . 3 9 ( )t M P aN m m 剪 切 抗 拉 強(qiáng) 度 ， 對 抗 壓 強(qiáng) 度 為 的砼 取 日 本 取 值 ；0 . 5 0 . 5m 樁 直 徑 ， 取 值 為 ， 本 例 為 ， 非 系 數(shù) ；2 m m 混 凝 土 有 效 預(yù) 應(yīng) 力 （ ） ；抗剪承載力 6 7 0 0 03 3 7 5 0 0 01 5 6 2 5 0 0 0321502503232 82 252 1 0 0 2 7 . 4 1 1 0 14 . 8 6 2 0 . 5 5 . 3 9 4 . 8 68 1 . 6 7 1 0 23 0 2 . 9 3 );oS m m 截 面 靜 矩 （ 也 有 人 稱 中 心 軸 的 截 面 靜 矩 ） (抗拉承載力 T ); P a 抗 拉 強(qiáng) 度 (2 );cA m m 管 樁 混 凝 土 截 面 積 ( 4 . 4 5 1 2 5 7 0 0 7 0 4 6 0 7( 6 0 7 ) 估 計(jì) 會(huì) ， 原 因 是 混 凝 土 自 身 還 有 抗 拉 強(qiáng) 度 新國標(biāo)附錄 D（規(guī)范性附錄）有效預(yù)應(yīng)力的計(jì)算方法。 為什么要采用國外（日本等）的計(jì)算方法。 新省標(biāo)（和新國標(biāo)）的抗彎性能： 管樁外徑（ 型號 壁厚 t（ 抗裂彎矩（ 極限彎矩（ 400 A C 95 54 64 74 88 81 106 132 176 500 A C 100 103 125 147 167 155 210 265 336 三、 管樁混凝土的耐久性及當(dāng)前管樁 生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制中存在的問 題 1、當(dāng)前管樁存在量大質(zhì)量問題 A、端頭板（含裙板或鋼套箍）及接樁的焊接質(zhì)量；樁尖及焊接質(zhì)量；（以及 B、管樁混凝土質(zhì)量（管樁砼強(qiáng)度，管樁砼耐久性問題）有人提出只要滿足 樁不打爛就行的問題。 2、管樁混凝土耐久性性能研究的介紹 抗氯離子滲透、硫酸鹽侵蝕、抗凍性等性能 試驗(yàn)方法介紹 原材料與試驗(yàn)配合比 氯離子滲透試驗(yàn) 硫酸鹽侵蝕 抗凍性 小結(jié) 管樁混凝土耐久性性能研究 隨著 海洋、港口、寒冷地區(qū)、地下水中侵蝕性介質(zhì)濃度較高的西部、沿海及內(nèi)陸地區(qū)的工程，受到專家和學(xué)者們?nèi)找骊P(guān)注。 如何較為準(zhǔn)確地評價(jià)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁耐久性是值得我們?nèi)ニ伎己吞剿鞯膯栴}。本文從氯離子滲透性、硫酸鹽侵蝕和抗凍性等方面來考察管樁混凝土的耐久性以及摻合料、生產(chǎn)工藝等因素對管樁混凝土耐久性的影響。 原材料 水泥：粵秀牌 P 磨細(xì)砂：建通生產(chǎn)用， 2%； 磨細(xì)礦渣微粉：韶關(guān)產(chǎn)， 外加劑：佛山市禪城區(qū)瑞龍混凝土外加劑廠生產(chǎn) 高效減水劑，固含量為 30%； 砂：細(xì)度模數(shù) 泥量 石子：花崗巖碎石，珠海產(chǎn)，粒型和級配均較好。 試驗(yàn)配合比 kg/號 水泥 摻合料 砂 小石 大石 水 10 / 680 490 765 142 L 357 153 磨細(xì)礦渣 680 490 765 140 S 357 153 磨細(xì)砂 680 490 765 142 357 153 磨細(xì)砂 700 490 745 148 驗(yàn)方法與數(shù)據(jù) 氯離子滲透性試驗(yàn) 硫酸鹽侵蝕試驗(yàn) 抗凍性試驗(yàn) 其他 :碳化試驗(yàn) 原材料的堿骨料反應(yīng) 抗?jié)B等 氯離子滲透性試驗(yàn)方法 自然滲透法：先將混凝土長時(shí)間浸泡于含氯鹽的水中，再通過切片或鉆取芯樣，用化學(xué)分析的方法得到氯離子濃度與滲透距離的關(guān)系，然后利用 加速滲透法：通過施加電場來加速氯離子在混凝土中的遷移，縮短氯離子達(dá)到穩(wěn)態(tài)傳輸過程的時(shí)間 美國 1202“混凝土抗氯離子滲透性標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法” 電量法評價(jià)氯離子滲透性 通過電量（庫倫） 氯離子滲透性 4,000 高 ,0004,000 中等 ,0002,000 低 001,000 很低 100 可忽略 先使用巖石切割機(jī)將立方試塊的頂部和底部各切掉 25之成為 50100切好的混凝土試件進(jìn)行真空飽水，然后將真空飽水 24小時(shí)試件固定在試驗(yàn)架上； 60續(xù)通電 6小時(shí)，最后測定通過混凝土試件的總電量。 不同管樁混凝土的電通量 /庫倫 050010001500200025003000350040001 2 3 4 5 6 7 8 9試驗(yàn)次數(shù)電通量值/ 5 下干燥 21小時(shí) 室溫冷卻3小時(shí) 在 10%濃度的 2小時(shí) 在 35 下干燥 96小時(shí) 超聲波測定 超聲波測定 采用水泥抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)流程圖 本文中設(shè)計(jì)的干濕循環(huán)制度 不同硫酸鹽侵蝕條件下強(qiáng)度變化規(guī)律 /號 壓蒸 后 100 情況下 15次 干濕循環(huán) 10周 30周 10次 30次 L S 期浸泡條件下，相對動(dòng)彈性模量隨浸泡時(shí)間變化規(guī)律 10 15 20 25 30 35浸泡時(shí)間 / 周相對動(dòng)彈性模量/%對動(dòng)彈性模量隨循環(huán)次數(shù)變化規(guī)律 干濕循環(huán)0 50 70 911 20 5 10 15 20 25 30 35循環(huán)次數(shù)相對動(dòng)彈性模量/%干濕循環(huán)條件下，相對動(dòng)彈性模量隨循環(huán)次數(shù)變化規(guī)律 100 下干濕循環(huán)0 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 911 . 11 . 21 . 30 2 4 6 8 10 12 14 16循環(huán)次數(shù)相對動(dòng)彈性模量/% 本文采用快凍法研究 評價(jià)方法：相對動(dòng)彈模量下降至初始值的60% 或試件的重量損失率大于 5%。 工海水中溶質(zhì)濃度 /% 淡水凍融介質(zhì)，相對動(dòng)彈性模量 0204060801001200 50 100 150 200 250凍融循環(huán)次數(shù)相對動(dòng)彈性模量/%e s 量 淡水介質(zhì)中- 0 . 2- 0 . 100 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 90 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200凍融循環(huán)次數(shù)質(zhì)量變化率/%e s 度 編號 Z S 抗壓強(qiáng)度 折強(qiáng)度 200次 海水凍融介質(zhì)，相對動(dòng)彈性模量 0204060801001200 50 100 150 200 250凍融循環(huán)次數(shù)相對動(dòng)彈性模量/%e s 量 海水介質(zhì)中- 2 0- 1 5- 1 00 40 60 80 100 120 140 160 180 200凍融循環(huán)次數(shù)質(zhì)量變化率/%1 從目前已做完的試驗(yàn)結(jié)果來看，用蒸養(yǎng) 果原材料選用、配合比（含膠凝材料用量）和攪拌工藝是合理的，生產(chǎn)工藝（離心 壓蒸）是符合規(guī)范要求的，對純水泥混凝土（即不摻加外摻料）生產(chǎn)的管樁、摻磨細(xì)砂管樁無論是抗氯離子滲透、抗硫酸鹽侵蝕、還是抗凍性試