高强预应力管桩基础的设计和施工技术浅析

3.3.单桩承载力的确定
单桩承载力根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）计算，具体计算内容如下。
3.3.1. 单桩竖向极限承载力标准值按下式计算：
　
式中：Quk——单桩竖向极限承载力标准值（kN）；　　 u——桩身周长（m）；　 qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值(kPa)；　　 li——桩周第i层土的厚度(m)；　　 qpk——极限桩端阻力标准值(kPa)；　 Ap ——桩身横截面积(m2)。
3.3.2. 单桩竖向承载力特征值按下式计算：

式中：K ——安全系数，取K=2。
3.3.3.在进行桩基础设计时承载力应符合下式要求：
轴心竖向力作用下：
偏心竖向力作用下，除满足上式外，尚应满足下式的要求：

式中：Nk——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，复合桩基的平均竖向力（kN）；
Nmax——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，桩顶最大竖向力（kN）。
3.4.桩基础设计
3.4.1.单桩承载力计算
D=400mm时单桩承载力计算：
=π×0.4×60×2+4000×π×0.22=653 kN

D=500mm时单桩承载力计算：
=π×0.5×60×2+4000×π×0.252=973 kN

3.4.2.复合桩基竖向力计算和承载力验算（偏安全均取基本组合计算）
3.4.2.1.四桩承台桩基（D=400mm）时：
采用探索者软件计算得复合桩基的平均竖向力Nk=323kN ，桩顶最大竖向力Nmax=389 kN（桩平面布置见四桩承台施工图一）。
因Nk=323 kN＜Ra=327 kN，Nmax=389 kN＜1.2Ra=392 kN；
且Nmax=389 kN＜＜Rk=1650kN。
所以桩身承载力和桩的承载力均能满足要求。
3.4.2.2.四桩承台桩基（D=500mm）时：
采用探索者软件计算得复合桩基的平均竖向力Nk=379kN ，桩顶最大竖向力Nmax=581 kN（桩平面布置见四桩承台施工图二）。
因Nk=379 kN＜Ra=487 kN，Nmax=581 kN＜1.2Ra=586 kN；
且Nmax=581 kN＜＜Rk=2700kN。
所以桩身承载力和桩的承载力均能满足要求。
3.4.2.3.五桩承台桩基（D=500mm）时：
采用探索者软件计算得复合桩基的平均竖向力Nk=435kN ，桩顶最大竖向力Nmax=580 kN（桩平面布置见五桩承台施工图）。
因Nk=435 kN＜Ra=487 kN，Nmax=580 kN＜1.2Ra=586 kN；
且Nmax=580 kN＜＜Rk=2700kN。
所以桩身承载力和桩的承载力均能满足要求。
4 桩基础施工
高强预应力混凝土管桩的施工方法主要有锤击法、振动法及静力压桩法等，以锤击法应用最普遍，本工程采用锤击法施工。
4.1.施工机械和管桩的施工控制标准
4.1.1.本工程采用JZB90锤击桩机配50柴油锤进行试桩和打桩施工。
4.1.2.施工过程采用2台经纬仪90度控制桩身垂直度，1台水准仪控制桩顶标高及贯入度。
4.1.3.管桩的施工控制标准：以贯入度控制为主，桩顶标高控制为辅助，最后三阵贯入度均应≤50mm /10击，且桩端应进入持力层应≥800mm。
4.2. 试桩
正式打桩前，业主、施工、监理、设计、地勘、质检等有关人员在施工现场共同进行工艺试桩，确定贯入度、持力层的强度、桩的承载力、收锤标准等重要参数。

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高强预应力管桩基础的设计和施工技术浅析(二)