錘擊式預應力溷凝土管樁基礎技術規(guī)程DBJ∕T宣講提綱

會計學1錘擊式預應力溷凝土管樁基礎技術規(guī)程DBJ∕T宣講提綱主要內容一、有關管樁設計、構造等方面的調整和變化。二、有關管樁有效預應力、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前管樁生產工藝和質量中存在的問題。第1頁/共72頁一、有關管樁設計、構造的調

整和變化1、以管樁的有效預應力值分為A、AB、B、

C型。AABBC4.06.08.010.0單位：N/mm2,MPa第2頁/共72頁2、管樁相應的抗彎性能（例）外徑（mm）壁厚(mm)型號抗裂彎矩KN.M極限彎矩KN.M40095A54(52)81(77)AB64(63)106(104)B74(75)132(135)C88176500100A103(99)155(148)AB125(121)210(200)B147(144)265(258)C169334第3頁/共72頁3、配筋和主筋的位置外徑(mm)壁厚(mm)單節(jié)樁長(m)型號預應力鋼筋根數(n×φ)鋼筋分布圓直徑dp（mm）最小配筋面積(mm2）30070≤11A6φ7.1230240AB6φ9.0384B8φ9.0512BC8φ10.7720第4頁/共72頁3、配筋和主筋的位置外徑(mm)壁厚(mm)單節(jié)樁長(m)型號預應力鋼筋根數(n×φ)鋼筋分布圓直徑dp（mm）最小配筋面積(mm2）40095≤12A7φ9308448AB7φ10.7630≤13B10φ10.7900C13φ10.71170第5頁/共72頁3、配筋和主筋的位置外徑(mm)壁厚(mm)單節(jié)樁長(m)型號預應力鋼筋根數(n×φ)鋼筋分布圓直徑dp（mm）最小配筋面積(mm2）500100≤14A11φ9406704AB11φ10.7990≤15B11φ12.61375C13φ12.61625第6頁/共72頁3、配筋和主筋的位置外徑(mm)壁厚(mm)單節(jié)樁長(m)型號預應力鋼筋根數(n×φ)鋼筋分布圓直徑dp（mm）最小配筋面積(mm2）500125≤14A12φ9406768AB12φ10.71080≤15B12φ12.61500C15φ12.61875第7頁/共72頁3、配筋和主筋的位置為什么這樣改：（保護層、預應力值、砼耐久性）管樁企業(yè)在變動過程中應注意的問題：

(新標準執(zhí)行前端頭板數量應控制，成籠機引導板、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。)

第8頁/共72頁4、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）φ300φ400≥4.045±5，200080±5φ500φ600≥5.045±5，200080±5第9頁/共72頁5、樁套箍（裙板）φ300φ400厚≥1.4mm高度≥110mm，材質Q235φ500φ600厚≥1.4mm高度≥125mm，材質Q235第10頁/共72頁6、端板最小厚道和材質PC筋直徑（mm）7.19.010.712.6Q235B端板最小厚道（mm）16182024Q235B第11頁/共72頁7、預應力筋的理論重量和最小質量公稱直徑公稱面積(mm2)理論重量(Kg/m)最小重量(Kg/m)φ7.140.00.3140.306φ9.064.00.5020.490φ10.790.00.7070.687φ12.6125.00.9810.954第12頁/共72頁8、樁尖型式及質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DBJ/T15-22-2008，P64附錄B）。不得采用未設樁尖的管樁基礎。材質機械性要符合Q235B。第13頁/共72頁9、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。第14頁/共72頁二、有關管樁有效預應力、抗裂彎矩、極限彎矩、抗剪、抗拉承載力的推薦計算方法第15頁/共72頁1、新廣東標準中有效預應力的經驗估算公式第16頁/共72頁1、新廣東標準中有效預應力的經驗估算公式公式來源：第17頁/共72頁2、有關管樁有效預應力、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應力Effectivepre-stress管樁允許抗壓承載力AllowableBearingCapacity管樁抗裂彎矩BendingCapacityorCrackBendingCapacity極限彎矩UltimateCapacity抗剪承載力ShearingCapacity抗拉承載力TensileCapacity第18頁/共72頁有效預應力

Effectivepre-stress參照JISA5337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、混凝土收縮及預應力鋼筋的松弛等因素引起的預應力損失。第19頁/共72頁1）先張法張拉后，混凝土壓縮變形后預應力鋼筋的拉應力第20頁/共72頁先張法張拉后，混凝土壓縮

變形后預應力鋼筋的拉應力現預應力筋的千斤頂預應力張拉時，控制應力取值（）為:或按JISA5337要求，上述控制應力值取兩者之中小者，即994N/mm2

第21頁/共72頁Ф500×100mm管樁A級配筋為Ф9.2mm×11根，則預應力鋼筋截面面積:管樁混凝土截面面積:第22頁/共72頁2）因混凝土徐變、收縮（干縮）引起的預應力損失值第23頁/共72頁2）因混凝土徐變、收縮（干縮）引起的預應力損失值第24頁/共72頁3）預應力鋼筋松弛引起的預應力損失值則:第25頁/共72頁ro取值問題按照日本新標準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：“當預應力鋼筋在應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”。本人認為，PHC管樁是經初級蒸汽養(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大的值。目前國產PC鋼棒正常生產時實測值約為0.8~1.2%左右。第26頁/共72頁ro取值問題我國鋼筋混凝土結構規(guī)范規(guī)定，對于熱處理鋼筋，其松弛引起的預應力損失為0.05σpt?？紤]我們目前使用的是低松弛管樁用PC鋼棒，其松弛引起的預應力損失可能會小于0.05σpt。第27頁/共72頁預應力筋和混凝土的有效應力值4.預應力筋的有效（拉）應力值5.混凝土的有效預（壓）應力值第28頁/共72頁有效預應力

Effectivepre-stress所以預應力損失理論計算大約為13~15%；與實測值比，上述預應力損失理論計算值偏小，實際的預應力損失會大，原因如下：總結：上述計算的預應力損失（以%表示）第29頁/共72頁其他影響因素PC鋼筋自身的質量穩(wěn)定性及被張拉鋼筋長短不一；預應力鋼筋張拉時，目前國內張拉時夾具的變形（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鋼筋的應力松弛也較大；混凝土品質不一，張拉板孔深不一致及孔座質量不佳等等；這些因素會影響混凝土的最終的有效預應力值。根據目前日本的經驗，A級樁預應力損失的實測值大致在16~30%，而且是隨管樁等級越高，損失就越大；即A級管樁預應力損失偏小，C級管樁預應力損失偏大。第30頁/共72頁廣東《預應力混凝土管樁基礎技術規(guī)程》推薦估算公式——預應力管樁（砼）的有效預應力（MPa）；——鋼筋根數；Aa——單根鋼筋公稱面積（mm2）；——預應力鋼筋抗拉強度標準值，取1420MPa——管樁橫截面積（mm2）

以Ф500×100mm，11Ф9.2配筋為例：公式由來（1420×０.７×Ａa）×n/A×80%第31頁/共72頁管樁樁身允許抗壓承載力

AllowableBearingCapacity

（根據BSCP2004計算）

第32頁/共72頁管樁抗裂彎矩

CrackBendingCapacity

（按JISA5337法

）第33頁/共72頁Le幾何慣性矩

Geometricalmomentofinertia

第34頁/共72頁管樁抗裂彎矩

CrackBendingCapacity也有用

第35頁/共72頁極限彎矩

UltimateCapacity例如：

第36頁/共72頁抗剪承載力

ShearingCapacity第37頁/共72頁抗剪承載力

ShearingCapacity第38頁/共72頁抗拉承載力

TensileCapacity

第39頁/共72頁新國標附錄D（規(guī)范性附錄）有效預應力的計算方法。為什么要采用國外（日本等）的計算方法。新省標（和新國標）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）400AABBC955464748881106132176500AABBC100103125147167155210265336第40頁/共72頁三、管樁混凝土的耐久性及當前管樁生產工藝和質量控制中存在的問題第41頁/共72頁1、當前管樁存在量大質量問題A、端頭板（含裙板或鋼套箍）及接樁的焊接質量；樁尖及焊接質量；（以及PC鋼筋質量問題）；B、管樁混凝土質量（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。第42頁/共72頁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第43頁/共72頁管樁混凝土耐久性性能研究隨著PHC管樁應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濃度較高的西部、沿海及內陸地區(qū)的工程，受到專家和學者們日益關注。如何較為準確地評價預應力高強混凝土管樁耐久性是值得我們去思考和探索的問題。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、生產工藝等因素對管樁混凝土耐久性的影響。第44頁/共72頁原材料水泥：粵秀牌P·Ⅱ42.5R；磨細砂：建通生產用，SiO2含量92%；磨細礦渣微粉：韶關產，S95級；外加劑：佛山市禪城區(qū)瑞龍混凝土外加劑廠生產LS-Ⅱ高效減水劑，固含量為30%；砂：細度模數2.7，含泥量0.1%；石子：花崗巖碎石，珠海產，粒型和級配均較好。第45頁/共72頁試驗配合比kg/m3編號水泥摻合料砂小石大石水LS-ⅡJZ510/68049076514210.7SL357153磨細礦渣68049076514010.7GS357153磨細砂68049076514210.7S357153磨細砂70049074514811.2第46頁/共72頁試驗方法與數據氯離子滲透性試驗

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抗?jié)B等第47頁/共72頁氯離子滲透性試驗方法自然滲透法：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，用化學分析的方法得到氯離子濃度與滲透距離的關系，然后利用Fick第二定律計算出氯離子滲透系數加速滲透法：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)傳輸過程的時間第48頁/共72頁美國ASTMC1202“混凝土抗氯離子滲透性標準試驗方法”

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High2,000–4,000中等Moderate1,000–2,000低Low100–1,000很低VeryLow<100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，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。

第49頁/共72頁不同管樁混凝土的電通量/庫倫第50頁/共72頁不同管樁混凝土的電通量/庫倫編號試驗次數123456789JZ342233243194298433773264226930602786SL181919461677128817911915125713221545GS354703498955587546528233456XY8281077712861599686926843789第51頁/共72頁硫酸鹽侵蝕加速試驗方法在10%濃度的Na2SO4中浸泡48小時在100±5℃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

本文中設計的干濕循環(huán)制度

第52頁/共72頁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JZ89.297.6101.796.2100.7101.3SL94.896.2107.398.6100.1111.0GS97.299.0103.496.796.8107.1S91.893.590.394.796.884.0第53頁/共72頁長期浸泡條件下，相對動彈性模量隨浸泡時間變化規(guī)律第54頁/共72頁干濕條件下，相對動彈性模量隨循環(huán)次數變化規(guī)律第55頁/共72頁100℃干濕循環(huán)條件下，相對動彈性模量隨循環(huán)次數變化規(guī)律第56頁/共72頁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和海水介質環(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人工海水中溶質濃度/%第57頁/共72頁淡水凍融介質，相對動彈性模量第58頁/共72頁淡水凍融介質，質量第59頁/共72頁淡水凍融介質，強度編號GSJZtestJZGS抗壓強度65.471.056.264.956.1抗折強度―――7.372.80F200次第60頁/共72頁海水凍融介質，相對動彈性模量第61頁/共72頁海水凍融介質，質量第62頁/共72頁小結-1從目前已做完的試驗結果來看，用蒸養(yǎng)-壓蒸工藝生產的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。第63頁/共72頁小結-2管樁混凝土強度和管樁混凝土耐久性線性關系不明確，也就是說強度高或強度達到80MPa以上，甚至90~100MPa，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。

第64頁/共72頁小結-3有耐久性要求的地基基礎使用PHC管樁，或者說要提高當