对于一般要求不出现裂缝的二级裂缝控制等级预应力混凝土基桩 即 当桩的计算长度与桩径比 此时应确保加芯的抗拔承载力 ——混凝土轴心抗压强度设计值 f 对于允许出现裂缝的三级裂缝控制等级基桩 对于严格要求不出现裂缝的一级和一般要求不出现裂缝的二级裂缝控制等级基桩 可不考虑偏心距的增大影响 受水平作用桩 py 对于裂缝控制等级为一级 ck 一是影响混凝土受压承载力的成桩工艺系数 预应力钢筋的抗拉强度设计值 ＝0.8是合理的 50011的规定 且符合本规范第4.1.1条规定时 主要考虑在沉桩后桩身常出现裂缝 泥浆护壁和套管护壁非挤土灌注桩 c 首先根据本规范第3.5节耐久性规定 挤土灌注桩 预应力灌注桩要处理好两个核心问题 从所收集到的43根泥浆护壁后注浆钻孔灌注桩静载试验结果与桩身极限受压承载力计算值R H——锤落距 张拉锁定后 钢筋混凝土轴向受压桩正截面受压承载力计算 ／d＞7.0时要按本规范表5.8.4-2确定 l Ⅲ φ 应考虑压屈影响 按如下关系计算 对于长摩擦型桩和摩擦端承桩可随深度变断面或局部长度配置 γ 抗压强度设计值 由图看出 第二次浇注承台锁定锚头部分 因此 除按本节有关规定执行外 桩身露出地面的自由长度 应考虑桩身在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心距的影响 0 c 本条说明关于桩身稳定系数的相关内容 与桩身受压承载力极限值 ——基桩成桩工艺系数 准永久组合下正截面法向应力 汲取了工程试桩的经验数据 纵向主筋的配置 基桩成桩工艺系数ψ 因此 粉砂 5.8.7 虽然后注浆桩由于土的支承阻力(侧阻 应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB u 乘以偏心矩增大系数η 桩身承载力与裂缝控制计算 c A 宜取0.7 但其荷载水平是相当高的 H 干作业非挤土灌注桩 E——锤 桩身混凝土的受压承载力是桩身受压承载力的主要部分 为混凝土轴心抗压强度设计值 γ 预应力混凝土空心桩 成桩工艺系数 人工挖孔桩) c 工程实践中 三是按本规范公式计算桩身受压承载力的安全系数高于由土的支承阻力确定的单桩承载力特征值安全系数K＝2 ＝0.6 c c i 其稳定系数 c 3 Ⅳ 50011的有关规定 桩顶混凝土再处理后强度过低 94-94规范的基础上 且其应力-应变关系改善 为桩身和主筋截面积 考虑预制桩吊运时可能受到冲击和振动的影响 其中A′ 1 c 以检验桩身受压承载力计算模式的合理性和安全性(列于表14) cq 当d≥900mm 桩身应进行承载力和裂缝控制计算 这种由于试验处置不当而引发无法真实评价单桩承载力的现象是应该而且完全可以杜绝的 c 成桩工艺 之比 以确保端头有效锚固 为主筋受压强度设计值 5.8.3 宜设预应力筋 桩身混凝土的预应力 4 桩身压屈计算长度可根据桩顶的约束情况 5.8.7 5.8 同时应按裂缝控制等级 5.8 c 1 l pc ＝0.85 对于高承台基桩 2 式中 50017和《建筑抗震设计规范》GB 1 ψ f′ 进行裂缝控制计算 对于泥浆护壁非挤土桩一般取 对于桩顶自由或铰接的桩 ψ 当桩处于成层土中且土层刚度相差大时 桩的重度 5.8.8 尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB ——混凝土轴心抗拉强度标准值 桩身受压承载力计算及其与静载试验比较 按荷载效应标准组合计算的最大裂缝宽度应符合下列规定 50011的规定 A′ 且无一根桩桩身被压坏 ψ w f ——普通钢筋 侧阻力使轴向荷载随深度递减 绝大部分试桩未能加载至破坏 max 按环境类别和腐蚀性介质弱 桩身受压承载力设计值可考虑纵向主筋按本规范式(5.8.2-1)计算 这是基桩震害的主要原因之一 对于受水平荷载和地震作用的桩 使其不超过裂缝宽度限值 可按下列规定验算桩身的锤击压应力和锤击拉应力 可按以下规定验算桩身局部压屈 对于泥浆护壁非挤土灌注桩应视地层土质取 ＝0.7～0.8 吊运与沉桩 一一纵向主筋抗压强度设计值 3 应符合下式要求 进行比较 φ s ＝0.85 y ψ tk 以上计算与试验结果说明三个问题 为成桩工艺系数 值 max 均可考虑纵向主筋的作用 50010 1.35系数为单桩承载力特征值与设计值的换算系数(综合荷载分项系数) 混凝土预制桩 1 将成桩工艺系数 桩顶张拉锁定 由于目前工程实践中多数为非预应力抗拔桩 σ 二是桩周围为超软弱土 纵向主筋的作用 φ ＝1.0 本规范式(5.8.7)中预应力筋的受拉承载力为 一一纵向主筋截面面积 桩周围为可液化土 应将轴向力对截面重心的初始偏心矩e 5.8.9 当桩顶以下5d范围的桩身螺旋式箍筋间距不大于100mm 对抗拔灌注桩施加预应力 c p 由此导致桩头先行破坏 可按本规范附录C计算 式中 应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 对于不同裂缝控制等级桩基采取相应措施 p 如 5.8.8 计算偏心受压混凝土桩正截面受压承载力时 1 5.8.2 对于抗拔桩桩身正截面设计应满足受拉承载力 适当提高了安全度 1 桩垫 参考现行《混凝土结构设计规范》GB 4 2 d——钢管桩壁厚 A 桩身承载力的安全可靠性处于合理水平 N——荷载效应基本组合下桩顶轴向拉力设计值 偏心距增大系数η的具体计算方法可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB ψ ＝0.90 5.8.6 A′ 受压桩 为桩身受压承载力设计值 式(5.8.2-2)计算所得桩身正截面受压承载力乘以 γ 当考虑地震作用验算桩身正截面受弯和斜截面受剪承载力时 对于桩顶以下5d范围箍筋间距不大于100mm者 这里应强调说明一个问题 对于易塌孔的流塑状软土 R 带箍筋的约束混凝土轴压强度较无约束混凝土提高80％左右 一般取稳定系数 50010计算 A 约束条件 混凝土预制桩 ——按荷载效应标准组合计算的最大裂缝宽度 强等级诸因素划分抗拔桩裂缝控制等级 R 3 5.8.3 对于按本规范式(5.8.2-1)计算桩身受压承载力的合理性及其安全度 c 应采用地震反应的时程分析方法分析软硬土层界面处的地震作用效应 50010执行 桩身穿越可液化土或不排水抗剪强度小于10kPa的软弱土层的基桩 箍筋不仅起水平抗剪作用 可不进行局部压屈验算 4 钢筋混凝土轴心抗拔桩的正截面受拉承载力应符合下式规定 就其成桩环境 3 但对于高承台基桩 max ψ 的具体确定方法按本规范表5.8.4-1规定执行 py 有两种模式 3 Ⅱ c 50010 当 5.8.4 对作用于桩顶的地震作用效应进行调整 f′ l Q 其实这是试桩桩头处理不当所致 ——锤 lim ——荷载效应标准组合 松散粉土 裂缝控制 桩身穿越可液化土或不排水抗剪强度小于10kPa的软弱土层的基桩 宜于端部加锚头 除按(5.8.6-1)式验算外 c 1 纵向主筋的承压作用在一定条件下可计入桩身受压承载力 E α——锤型系数 当桩身配筋不符合上述1款规定时 应按吊点(或支点)跨间正弯矩与吊点处的负弯矩相等的原则进行布置 另一种是在承台浇注预留张拉锁定平台 f 折减 ψ 桩端约束条件有关 钢筋混凝土轴心受压桩正截面受压承载力应符合下列规定 部分挤土灌注桩 s 2 σ 5 二是张拉锁定 包含后注浆钢管截面积 h 3 ＝0.90 桩垫 对于允许出现裂缝的三级裂缝控制等级基桩 max 对于桩顶固端的桩 5.8.4 ——扣除全部应力损失后 规定如下 桩的实际断面面积 软土地区挤土灌注桩 二是在桩顶5d范围箍筋加密情况下计入纵向主筋承载力是合理的 在荷载效应标准组合下的拉应力不应大于混凝土轴心受拉强度标准值 N一一荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值 抗拔桩 l 应验算桩顶正截面弯矩 桩顶千斤顶接触不平整引起应力集中 应符合下列公式要求 水平地震作用下 最大锤击压应力和最大锤击拉应力分别不应超过混凝土的轴心抗压强度设计值和轴心抗拉强度设计值 应按下列规定取值 桩身处于土体内 c 均大于1 w ψ ／ c 与桩顶 5.8.2 此时桩顶与承台连接系通过桩顶管中埋设吊筋浇注混凝土芯 本规范规定 挤土灌注桩 E 二级的混凝土预制桩 在工程实践中常见有静载试验中桩头被压坏的现象 桩侧和桩底的土质条件按表5.8.4-1确定 5.8.12 质量可控度不同 一一普通钢筋 式中 可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB c ≤ 挖 A——锤 但其强度和截面变异受成桩工艺的影响 p ＝0.6 柴油锤取1.4 桩垫 计算轴心受压混凝土桩正截面受压承载力时 A 桩身承载力与裂缝控制计算 工艺较复杂 由于构造 50010执行 一是无粘结预应力筋在桩身下部的锚固 泥浆护壁和套管护壁非挤土灌注桩 py 对于抗拔桩的裂缝控制计算应符合下列规定 Ⅰ u 当d＞600mm ——钢材弹性模量 在荷载效应标准组合下混凝土不应产生拉应力 桩身受压承载力由桩顶下一定区段控制 其中R l u 从目前既有工程应用情况看 φ 轴向受压桩的承载性状与上部结构柱相近 对于严格要求不出现裂缝的一级裂缝控制等级预应力混凝土基桩 预应力钢筋的截面面积 f′ p 和桩的设计直径d(或矩形桩短边尺寸b)确定 c 可按表5.8.4-2确定 y 应按荷载效应标准组合计算裂缝最大宽度 尚应按下式验算 2 从表14可见 s 当考虑地震作用验算桩身抗拔承载力时 一种是于桩顶预埋张拉锁定垫板 否则只考虑桩身混凝土的受压承载力 φ ψ max 可按下式验算 可按下式计算 可按表5.8.12确定桩身的最大锤击拉应力 因此 可将桩身重力乘以1.5的动力系数 对作用于桩顶的地震作用效应进行调整 最大锤击压应力小于钢材强度设计值时 箍筋的作用 c 即将按本规范第5.8.2条计算的桩身受压承载力乘以稳定系数 应验算桩顶斜截面的受剪承载力 c 但下列两种情况应考虑桩身稳定系数确定桩身受压承载力 H 计算吊运弯矩和吊运拉力时 自由落锤为0.6 5.8.1 φ c 按本规范表3.5.3取用 干作业非挤土灌注桩(含机钻 故该项承载力为零 A 对于打入式钢管桩 桩身正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力 w 当桩需穿越软土层或桩存在变截面时 环境类别等因素 外径 冲孔桩 c 很明显 5.8.10 自由落锤为1.0 可按本规范式(5.8.2-1) 试桩桩头未按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ c ψ 软土地区挤土灌注桩 H 桩顶未加钢板围裹或未设箍筋等 y 2 预应力混凝土空心桩 σ 桩身所承受最大弯矩和水平剪力的计算 柴油锤取0.8 ψ 预制桩吊运和锤击验算 预制桩吊运时单吊点和双吊点的设置 可根据桩身压屈计算长度 A 106规定进行处理 预应力混凝土管桩 取值在原JGJ 5.8.5 2 s 应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 仅限于单桩承载力要求高的条件 f c 桩身承载力设计 其桩身受弯承载力和受剪承载力的验算应符合下列规定 图30是带箍筋与不带箍筋混凝土轴压应力-应变关系 并剥掉2m长左右塑料套管 ψ 一一桩的最大锤击压应力 E py ps 进而采取相应的措施 f 即土的不排水抗剪强度小于10kPa σ y 桩的入土长度 软硬土层界面处的剪力和弯距将出现突增 式中 ψ 桩的纵向弹性模量 c 值 w ψ 最大加载值 2 f d≤600mm 一般不会出现压屈失稳问题 ——最大裂缝宽度限值 u lim e——锤击效率系数 式中 本规范明确规定凡桩顶5d范围箍筋间距不大于100mm者 一是桩的自由长度较大(这种情况只见于少数构筑物桩基) 近来较多工程将预应力混凝土空心桩用于抗拔桩 w ＝0.7～0.8 按本规范第5.8.3条规定取值 实践中应用不多 2 较柱的受力条件更为有利的是桩周受土的约束 ψ 端阻)大幅提高 Q 应验算桩身最大弯矩截面处的正截面弯矩 计算时应考虑桩身材料强度 其中R 1 t 5.8.11 桩的稳定系数 《钢结构设计规范》GB c 涉及以下三方面因素 更重要的是对混凝土起侧向约束增强作用 而桩的压屈计算长度 ψ 5.8.10 中 最大锤击压应力σ 部分挤土灌注桩