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预应力混凝土管桩沉降异常浅析_5151doc

预应力混凝土管桩沉降异常浅析
作者:未知 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2010-2-12

摘要:预应力混凝土管桩有着单桩承载力高、桩身耐锤击性好、穿透力强、施工速度快、造价便宜等优点,在软土地基处理中得到了广泛的应用,本文以唐山某220kv变电站配电综合楼桩基础工程为例,介绍设计过程中预应力混凝土管桩地基处理方案的确定、桩施工中出现的问题以及施工应注意事项。
关键词:预应力混凝土管桩 沉降异常 工程经验
        1 工程介绍
        配电综合楼为钢筋混凝土框架结构,地下一层为电缆夹层,地上两层,一层布置变压器室、电抗室、110kvGIS室、110kvGIS室,二层布置主控制室、继电器室、蓄电池室和办公用房。站址位于冀东平原南缘,地层为第四系冲洪积沉积物,岩性以粉土、粉质粘土及粉砂为主。站址区地表下21m深度范围内地层简述如下:
        ①粉土:稍密~中密状态。土质不均一,含有粘性土夹层。压缩系数平均值a1-2=0.371MPa-1,属中等压缩性土。层底埋深3.30~4.00m,层厚3.30~4.00m。
        ②粉质粘土:软塑状态。含较多有机质及贝壳碎片,具腥臭味,局部含淤泥质粉质粘土透镜体。压缩系数平均值a1-2=0.438MPa-1,属中等偏高压缩性土。层底埋深5.40~7.80m,层厚1.00~3.50m。
        ③粉土:湿,中密状态。土质不均匀。压缩系数平均值a1-2=0.239MPa-1,属中等压缩性土。层底埋深7.10~14.00m,层厚0.40~6.20m。
        ③-1粉砂:中密,饱和,砂质不纯净,含粉土团块。该层分布不均,局部缺失。压缩系数平均值a1-2=0.082MPa-1,属低压缩性土。层底埋深8.00~8.70m,层厚0.50~1.30m。
        ④粉质粘土:流塑状态。土质不均匀,含较多有机质及贝壳碎片,具腥臭味,含粉砂及淤泥质粉质粘土夹层或透镜体。压缩系数平均值a1-2=0.474MPa-1,属中等偏高压缩性土。层底埋深11.90~15.00m,层厚1.00~4.00m。
        ⑤粉土:密实状态,土质不均匀,具粉质感,局部地段近粉砂。含淤泥质粉质粘土、粘土夹层或透镜体。压缩系数平均值a1-2=0.212MPa-1,属中等压缩性土。该层未揭穿,最大揭露厚度9.10m。
        ⑤-1粉砂:灰色,中密~密实,饱和,砂质不纯净,含粉土团块。该层分布不连续,局部缺失。最大揭露厚度2.40m。
        2 地基方案确定
        变电站位于唐海县城南,地貌类型属滨海滩涂,站址原为鱼塘,近期填平,周围鱼塘、虾池众多,水面随处可见,站址设计地震加速度0.15g,抗震设防烈度7度,地震反映谱特征周期0.65g,场地土类型为软弱土,场地类别IV类。
        根据场地的地层结构和工程条件分析:站址区各层地基土在水平及垂直方向上,层位及厚度相对稳定,夹有强度较高的粉砂和强度较低的粘性土及淤泥质土。①~④层主要以中高压塑性土层为主,局部夹淤泥质透镜体,地基强度较差,承载力较低,⑤层地层属中压缩性土,工程性能较好,承载力相对较高。
        考虑采用预应力高强度混凝土管桩。桩长根据上部建筑物荷载按照端承摩擦桩设计计算,由于⑤层粉土及粉砂地层强度较高,选择该层作为桩端持力层,桩基设计参数:桩极限侧阻力标准值①层28kpa,②层32kpa,③层40kpa,③-1层55kpa,④层35kpa,⑤层60kpa,⑤-1层68kpa,②④层23kpa,桩极限端阻力标准值⑤层1800kpa,⑤-1层2300kpa。
        地面标高4.40m,基础埋深-6.0m计,单桩极限承载力按桩径400mm桩长16m计算。按照《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)相关公式估算单桩竖向极限承载力特征值689KN。


        预应力混凝土管桩优点:可按成任意长度,不受施工机械能力和施工条件局限;成桩质量可靠,沉桩后桩长和桩身质量可用直接手段进行监测;桩身抗裂性好,穿透力强;造价低廉;施工速度快,文明施工。当地地基处理采用预应力混凝土管桩比较普遍,预制桩采购方便,施工技术成熟,因此确定采用预应力混凝土管桩做为地基处理方案。由于地基土为软弱土,为避免地基不均匀沉降对结构产生附加应力,基础形式采用筏板基础。
        桩型采用PHC AB400 80 16 a,桩长16m,由10m和6m桩接长,桩端持力层为第⑤层粉土,桩极限端阻力标准值1800kpa,总桩数1034根,设计要求单桩竖向承载力特征值500KN。桩头与基础连接采用微膨胀混凝土填芯,填芯高度1.3m,锚筋伸入基础底板500,由于地下水位较高,在接头顶面及侧面涂刷环氧沥青漆。
        3 现场施工状况
        本工程现场原为鱼塘,由于打桩机对地面承载要求较高,现场场地无法满足打桩施工及行走,故回填碎石30cm厚,并压实。确保了桩机顺利进行施工。
        设计要求对桩端标高进行控制,在桩施工过程,出现有15%桩端不能达到设计标高,相距1.0m左右

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