预应力对预应力混凝土管桩和空心方桩轴心受压承载力的影响

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发布时间：2021-09-04

资料介绍

预应力对预应力混凝土管桩和空心方桩
轴心受压承载力的影响
汤关祚，匡红杰
(苏州混凝土水泥制品研究院，江苏省高耐久混凝土工程技术研究中心，215004)
摘要：介绍了目前预压应力对预应力混凝土管桩和空心方桩桩身轴心受压承栽力设计值的影响所持有的两种
不同观点．并指出按照文中公式(4)计算的预应力桩轴压承载力设计值与实际情况较为相符，值得推广使用。
关键词：预应力；轴心受压承栽力；预应力混凝土管桩；空心方桩
Abstract：Two diferent views about the influence of the preloading stress on pile body axial compression beating
capacity design value of prestressed concrete piles and hollow square piles at present aye introduced．Meanwhile，it points
out that prestressed pile axial compression bearing capacity design value got by the equation (4)in this paper is consistent
with actual situation，and the calculate method is worthy of promoting for standard design and engineering design．
Key words：Prestress；Axial compression bearing capacity；Prestressed concrete piles；Hollow square piles
中图分类号：TU525 文献标识码：A 文章编号：1000—4637{2013)07—00-04
0 前言
关于预压应力对预应力混凝土管桩和空心方
桩(以下简称预应力桩)桩身轴心受压承载力设计
值(以下简称轴压设计值)的影响，从预应力桩在我
国开始使用至今还没有一个统一的结果。本文针对
预应力对预应力混凝土管桩和空心方桩的轴心受
压承载力的影响进行了分析讨论，希望能引起预应
力桩有关设计、生产和使用单位对预应力桩的最主
要指标—— 轴压承载力设计值的重视，并通过讨
论、交流得出一个较统一、合理的计算方法。
1 关于轴压设计值的两种不同观点
1．1 第一种观点
第一种观点认为在预应力桩加载前．混凝土己
承受了预压应力，它必然降低混凝土继续承受压力
的能力，同一规格的预应力桩有A型、AB型、B型
和C型四个型号，因A型桩所承受的预压应力最
小，它的轴压设计值最大，随预压应力的逐级递增。
轴压设计值将逐级递减，C型桩预压应力最大。它的
轴压设计值最小，持此观点的代表标准有：
(1)江苏省工程建设标准设计，苏G03—2012预
应力混凝土管桩。2012年8月1 Et实施[1]。
(2)国家建筑标准设计图集，08SG306预应力混
凝土空心方桩，2008年9月1 13实施I2]。
标准(1)、(2)设计中预应力桩轴压设计值的计
算方法见公式(1)：
一26一
R = ( -O" )A (1)
(3)福建省工程建设标准，DBJ13—86—2007预应
力混凝土管桩基础技木规程，2007年8月1日实施圈。
(4)福建省工程建设标准设计，闽2012一G一124
先张法预应力高强混凝土管桩，2012年l1月1日
实施。
标准(3)、(4)设计中预应力桩轴压设计值的计
算方法见公式(2)：
R ≤O．7 A-o" A (2)
(5)湖北省工程建设标准，DB42，489—2008预应
力混凝土管桩基础技木规程，2008年10月1日实施圈。
(6)辽宁省工程建设标准，DB21／T1565—2007预
应力混凝土管桩基础技木规程，2008年1月24日
实施同。
标准(5)、(6)设计中预应力桩轴压设计值的计
算方法见公式(3)：
Rp=‘P( -orc ) (3)
式(1)一(3)中：尺为预应力桩轴压承载力设计
值，kN；．为混凝土轴心抗压强度设计值，N／mm2；A
为管桩桩身横截面面积，1Tim2；为混凝土有效预
压应力，N／mm2。有的标准用表示，为了统一说
明，本文均采用O"c ；为沉桩工艺系数。苏G03—
2012标准取0．7，08SG36标准设计图集取0．85；‘p
为系数。DB42／489—2008标准取0．3，DB21／T1565—
2007标准取0．33；．为管桩桩身混凝土抗压强度，
汤关祚，匡红杰预应力对预应力混凝土管桩和空心方桩轴 t7受压承载力的影响
PC桩取60MPa，PHC桩取80 MPa。
以PHC 600mm、壁厚1 10mm的管桩和PHS边
长600mm、内径360mm的空心方桩为算例。分别按
公式(1)、(2)、(3)计算，结果见表1。表中o'c 等均取
自相应标准中的数值。
从表1中可见，0600mmxl10mm PHC桩的轴压
表1 600xl10mmPHC管桩和边长600mm内径360mm 的空心方桩计算结果
设计值尺。：苏G03—2012中C型桩比A型桩降
18％，闽2012一G一124中B型桩比A型桩降16．8％，
DB42／489—2008和DB21／T1565—2007中C型桩比
A 型桩约降7．8％：08SG36 中边长600mm 内径
360mm的空心方桩B型桩比A型桩降9％，这对C、
B型桩在我国的推广应用带来相当大的阻力。
1．2 第二种观点
第二种观点认为同一规格的预应力桩有A型、
AB型、B型和C型四个型号．工程实际应用证明轴
压设计值R 应该是C型>B型>AB型>A型。得出此
结论的理由是：当A型桩沉桩发生困难时，或沉桩
过程中桩的破损率太高时就要更换用AB型桩，当
AB型桩还不行则用B型桩，逐级向上提升．这说明
预应力桩轴压设计值从A型起是逐级向上增大的。
如果预应力桩轴压设计值A型桩最大，逐级递减，则
轴压设计值大的A型桩打不下去而轴压设计值小
的AB型、B型能打下去应该是讲不通的。如果是顶
压或抱压沉桩更不好理解。现因试验数据不多，从
安全考虑同一规格的预应力桩不分A型、AB型、B
型和C型桩，轴压设计值均相同。预应力桩轴压设
计值(未考虑压曲影响)可按公式(4)计算：
= 彬 (4)
式中，、A同公式(1)；为综合折减系数。
持这观点的代表有以下标准：
(1)国家建筑标准设计图集，10G409预应力混
凝土管桩，2010年9月1日实施用。
(2)广东省工程建设标准，DBJ／T 15—22—2008锤
击式预应力混凝土管桩基础技术规程．2008年12
月10日实施嗍。
(3)云南省工程建设标准，DBJ 53／T一22—2007
先张法预应力混凝土管桩基础技木规程．2008年3
月1 13实施。
(4)天津市工程建设标准，DB29—110—2010预
应力混凝土管桩技木规程，2010年l0月1日实施；
(5)天津市工程建设标准设计，津10G306先张
法预应力混凝土管桩，2010年12月27日实施 ]。
(6)江苏省工程建设标准设计，苏G／T17—2012
先张法预应力离心混凝土空心方桩。2012年8月l
H实施[ 。
(7)四川省工程建设