錘擊式預(yù)應(yīng)力溷凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程DBJ∕T15-22-2008宣講提綱

1、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（DBJ/T 15-22-2008）附：先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（GB13476-2009）宣 講 提 綱報告人：嚴(yán)志隆1主要內(nèi)容一、有關(guān)管樁設(shè)計、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。2一、有關(guān)管樁設(shè)計、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、AB、B、 C型。AABBC4.06.08.010.0單位：N/mm2,MPa32、管樁相應(yīng)的抗彎性能（例）外徑（mm）壁厚(mm)型號抗裂彎矩KN.M極限彎矩KN.M400

2、95A54(52)81(77)AB64(63)106(104)B74(75)132(135)C88176500100A103(99)155(148)AB125(121)210(200)B147(144)265(258)C16933443、配筋和主筋的位置外徑(mm)壁厚(mm)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dp（mm）最小配筋面積(mm2）3007011A67.1230240AB69.0384B89.0512BC810.772053、配筋和主筋的位置外徑(mm)壁厚(mm)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dp（mm）最小配筋面積(mm2）4009512

3、A79308448AB710.763013B1010.7900C1310.7117063、配筋和主筋的位置外徑(mm)壁厚(mm)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dp（mm）最小配筋面積(mm2）50010014A119406704AB1110.799015B1112.61375C1312.6162573、配筋和主筋的位置外徑(mm)壁厚(mm)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dp（mm）最小配筋面積(mm2）50012514A129406768AB1210.7108015B1212.61500C1512.6187583、配筋和主筋的位置為什么這樣改：（

4、保護層、預(yù)應(yīng)力值、砼耐久性）管樁企業(yè)在變動過程中應(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。) 94、螺旋筋直徑和間距外徑（mm）直徑（mm）加密區(qū)（mm）非加密區(qū)（mm）3004004.0455，20008055006005.0455，2000805105、樁套箍（裙板）300400厚1.4mm高度110mm，材質(zhì)Q235500600厚1.4mm高度125mm，材質(zhì)Q235116、端板最小厚道和材質(zhì)PC筋直徑（mm）7.19.010.712.6Q235B端板最小厚道（mm）16182024Q235B127、預(yù)應(yīng)力筋

5、的理論重量和最小質(zhì)量公稱直徑公稱面積(mm2)理論重量(Kg/m)最小重量(Kg/m)7.140.00.3140.3069.064.00.5020.49010.790.00.7070.68712.6125.00.9810.954138、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)DBJ/T15-22-2008，P64附錄B）。不得采用未設(shè)樁尖的管樁基礎(chǔ)。材質(zhì)機械性要符合Q235B。149、管樁只分合格品和不合格品兩個等級 管樁只分合格品和不合格品兩個等級，不再分一等品等等。15二、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 推薦計算方法

6、161、新廣東標(biāo)準(zhǔn)中有效預(yù)應(yīng)力的經(jīng)驗估算公式171、新廣東標(biāo)準(zhǔn)中有效預(yù)應(yīng)力的經(jīng)驗估算公式公式來源：182、有關(guān)管樁有效預(yù)應(yīng)力、抗裂彎矩、極限彎矩、抗剪、抗拉承載力推薦計算方法介紹有效預(yù)應(yīng)力 Effective pre-stress管樁允許抗壓承載力Allowable Bearing Capacity管樁抗裂彎矩 Bending Capacity or Crack Bending Capacity極限彎矩 Ultimate Capacity抗剪承載力 Shearing Capacity 抗拉承載力 Tensile Capacity 19有效預(yù)應(yīng)力 Effective pre-stress參照J(rèn)I

7、SA5337方法計算 此方法主要考慮PHC管樁混凝土的彈性變形、混凝土徐變、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。201） 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 21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)力現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋的千斤頂預(yù)應(yīng)力張拉時，控制應(yīng)力 取值（ ）為:或按JISA5337要求，上述控制應(yīng)力值取兩者之中小者，即994N/mm2 22500100mm管樁A級配筋為9.2mm11根，則預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積: 管樁混凝土截面面積:232）因混凝土徐變、收縮（干縮）引起的預(yù)應(yīng)力損失值 242） 因混凝土徐變、收縮（干縮）引起的預(yù)應(yīng)力損失值253）預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛引

8、 起 的 預(yù) 應(yīng) 力 損 失 值則 :26ro取值問題 按照日本新標(biāo)準(zhǔn)JISG3137測試方法，如用SBPDL1275/1420系列鋼筋在加荷載、常溫（20）、加荷1000小時試驗條件下，其的最大值2.5%；在JISA5337-1993編制說明中強調(diào)：“當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋在應(yīng)用時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，PHC管樁是經(jīng)初級蒸汽養(yǎng)護（80左右，6小時）、二次壓蒸養(yǎng)護（180，共計10小時左右）條件下進行制作的，盡管未見到有關(guān)上述“蒸養(yǎng)壓蒸”模擬試驗條件下的值有多大的試驗研究資料，但可以肯定有個相當(dāng)大的值。目前國產(chǎn)PC鋼棒正常生產(chǎn)時實測值 約為0.81.2%左右。27

9、ro取值問題我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定，對于熱處理鋼筋，其松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失為0.05pt?？紤]我們目 前使用的是低松弛管樁用PC鋼棒，其松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失可能會小于0.05pt 。 28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有效預(yù)應(yīng)力 Effective pre-stress 所以預(yù)應(yīng)力損失理論計算大約為1315%；與實測值比，上述預(yù)應(yīng)力損失理論計算值偏小，實際的預(yù)應(yīng)力損失會大，原因如下：總結(jié)：上述計算的預(yù)應(yīng)力損失（以%表示）30其他影響因素PC鋼筋自身的質(zhì)量穩(wěn)定性及被張拉鋼筋長短不一；預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時，目前國內(nèi)張拉時夾具的變

10、形（包括螺母擰的不緊等）；養(yǎng)護條件苛刻（溫度高時間長）而促使PC鋼筋的應(yīng)力松弛也較大；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，A級樁預(yù)應(yīng)力損失的實測值大致在1630%，而且是隨管樁等級越高，損失就越大；即A級管樁預(yù)應(yīng)力損失偏小，C級管樁預(yù)應(yīng)力損失偏大。31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 預(yù)應(yīng)力管樁（砼）的有效預(yù)應(yīng)力（MPa）；鋼筋根數(shù)；Aa單根鋼筋公稱面積（mm2）；預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值，取1420MPa管樁橫截面積（mm2） 以500100mm，119.2配筋為例：公式由來（1420.a）n/A80%

11、32管樁樁身允許抗壓承載力 Allowable Bearing Capacity（根據(jù)BSCP 2004計算） 33管樁抗裂彎矩 Crack Bending Capacity（按JISA 5337法 ）34Le幾何慣性矩 Geometrical moment of inertia 35管樁抗裂彎矩Crack Bending Capacity也有用36極限彎矩 Ultimate Capacity例如： 37抗剪承載力 Shearing Capacity38抗剪承載力 Shearing Capacity39抗拉承載力 Tensile Capacity40新國標(biāo)附錄D（規(guī)范性附錄）有效預(yù)應(yīng)力的計算方

12、法。為什么要采用國外（日本等）的計算方法。新省標(biāo)（和新國標(biāo)）的抗彎性能：管樁外徑（mm）型號壁厚t（mm）抗裂彎矩（KN.m）極限彎矩（KN.m）400AABBC955464748881106132176500AABBC10010312514716715521026533641三、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421、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PC鋼筋質(zhì)量問題）；B、管樁混凝土質(zhì)量（管樁砼強度，管樁砼耐久性問題）有人提出只要滿足C80，打樁不打爛就行的問題。432、管樁混凝土耐久性性能研究的介紹

13、抗氯離子滲透、硫酸鹽侵蝕、抗凍性等性能 試驗方法介紹原材料與試驗配合比氯離子滲透試驗硫酸鹽侵蝕抗凍性小結(jié)44管樁混凝土耐久性性能研究隨著PHC管樁應(yīng)用范圍的日益擴大和耐久性要求的不斷提高，PHC管樁能否適用于自然環(huán)境嚴(yán)酷的土建工程，如海洋、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)確地評價預(yù)應(yīng)力高強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。45原材料水泥：粵秀牌P42.5R；磨細砂：建通生產(chǎn)用，SiO2含量

14、92%；磨細礦渣微粉：韶關(guān)產(chǎn)，S95級；外加劑：佛山市禪城區(qū)瑞龍混凝土外加劑廠生產(chǎn)LS-高效減水劑，固含量為30%；砂：細度模數(shù)2.7，含泥量0.1%；石子：花崗巖碎石，珠海產(chǎn)，粒型和級配均較好。 46試驗配合比 kg/m3編號水泥摻合料砂小石大石水LS-JZ510/68049076514210.7SL357153磨細礦渣68049076514010.7GS357153磨細砂68049076514210.7S357153磨細砂70049074514811.247試驗方法與數(shù)據(jù)氯離子滲透性試驗 硫酸鹽侵蝕試驗抗凍性試驗 其他:碳化試驗 原材料的堿骨料反應(yīng) 抗?jié)B等48氯離子滲透性試驗方法自然滲透法

15、：先將混凝土長時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Fick第二定律計算出氯離子滲透系數(shù) 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，縮短氯離子達到穩(wěn)態(tài)傳輸過程的時間 49美國ASTM C1202“混凝土抗氯離子滲透性標(biāo)準(zhǔn)試驗方法” 電量法評價氯離子滲透性 通過電量（庫倫）氯離子滲透性4,000高 High2,0004,000中等 Moderate1,0002,000低 Low1001,000很低 Very Low100可忽略 Negligible首先使用巖石切割機將立方試塊的頂部和底部各切掉25mm，使之成為50mm厚

16、，100mm邊長的試件。將切好的混凝土試件進行真空飽水，然后將真空飽水24小時試件固定在試驗架上；在兩端水槽中分別加滿3.0%NaCl和0.3mol/LNaOH的溶液，在60V的外加電場下，持續(xù)通電6小時，最后測定通過混凝土試件的總電量。 50不同管樁混凝土的電通量 /庫倫51不同管樁混凝土的電通量 /庫倫編號試驗次數(shù)123456789JZ342233243194298433773264226930602786SL181919461677128817911915125713221545GS354703498955587546528233456XY828107771286159968692684

17、378952硫酸鹽侵蝕加速試驗方法在10%濃度的Na2SO4中浸泡48小時在1005下干燥21小時室溫冷卻3小時在10%濃度的Na2SO4中浸泡72小時在35下干燥96小時超聲波測定超聲波測定采用水泥抗硫酸鹽侵蝕試驗流程圖 本文中設(shè)計的干濕循環(huán)制度 53不同硫酸鹽侵蝕條件下強度變化規(guī)律 /MPa編號壓蒸后Na2SO4溶液長期浸泡Na2SO4溶液干濕循環(huán)100情況下15次干濕循環(huán)10周30周10次30次JZ89.297.6101.796.2100.7101.3SL94.896.2107.398.6100.1111.0GS97.299.0103.496.796.8107.1S91.893.590.

18、394.796.884.054長期浸泡條件下，相對動彈性模量隨浸泡時間變化規(guī)律55干濕條件下，相對動彈性模量隨循環(huán)次數(shù)變化規(guī)律56100干濕循環(huán)條件下，相對動彈性模量隨循環(huán)次數(shù)變化規(guī)律57抗凍性試驗本文采用快凍法研究PHC管樁混凝土在淡水介質(zhì)和海水介質(zhì)環(huán)境下的抗凍融性能。評價方法：相對動彈模量下降至初始值的60% 或試件的重量損失率大于5%。NaClMgCl2CaCl2KCl2.740.510.120.11人工海水中溶質(zhì)濃度 /% 58淡水凍融介質(zhì)，相對動彈性模量59淡水凍融介質(zhì)，質(zhì)量60淡水凍融介質(zhì)，強度編號GSJZtest JZGS抗壓強度65.471.056.264.956.1抗折強度7

19、.372.80F200次61海水凍融介質(zhì)，相對動彈性模量62海水凍融介質(zhì)，質(zhì)量63小結(jié)-1從目前已做完的試驗結(jié)果來看，用蒸養(yǎng)-壓蒸工藝生產(chǎn)的PHC管樁，如果原材料選用、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-蒸養(yǎng)-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、摻磨細砂管樁無論是抗氯離子滲透、抗硫酸鹽侵蝕、還是抗凍性試驗，都是符合或基本符合要求的。 64小結(jié)-2管樁混凝土強度和管樁混凝土耐久性線性關(guān)系不明確，也就是說強度高或強度達到80MPa以上，甚至90100MPa，但其耐久性試驗仍有可能不合格。從本次研究情況看，只要在原材料選用、混凝土配合比、混凝土攪拌、離心、蒸養(yǎng)、壓蒸等工藝上某個環(huán)節(jié)或幾個環(huán)節(jié)不符合要求，其三種耐久性試驗就會出問題，特別是凍融循環(huán)試驗就很難合格。 65小結(jié)-3有耐久性要求的地基基礎(chǔ)使用PHC管樁，或者說要提高當(dāng)前我國PHC管樁的耐久性，建議行業(yè)協(xié)會和管樁標(biāo)準(zhǔn)盡快制定出從原材料至