某滨海口岸地基超长PHC管桩单桩水平静载试验及数据分析

(中南林业科技大学土木工程学院 湖南 长沙 410000)

随着深水港和大桥建设工程的建设需要，三航局于1998年成功开发了单节长度大于15m、最大单节长度达30m、直径为800～1200mm的PHC长管桩(节)，并于2000年4月通过上海市组织的新产品鉴定。经过10多年的推广应用，PHC桩在实践中不断发展成长，对其材料、结构、工艺及应用等诸多方面的特征的认识也在不断深化。PHC桩的应用区域不仅限于珠江三角洲和长江三角洲，凡我国沿海区域、长江、黄河等江河流域、湖泊软土地区以及有冲击层、坡积层、风华残积层地区.都可以运用预应力管桩[1]。随着城市建设和交通建设的快速发展，跨海大桥的出现，超长PHC管桩的使用成为必然。在沿海地区，PHC桩因其单桩承载力高、应用范围广、沉桩质量可靠、工程造价便宜，日益得到了广泛的应用。

一、工程概况

表1 工程概况

二、检测仪器设备、方法和标准

(一)试验加载装置

本次试验采用相邻桩提供反力，其承载能力和作用方向上的刚度应大于预定最大试验荷载的1.2倍，试验时用卧式油压千斤顶分级加载。

(二)试验加载方法和水平位移测量

1.试验加载：采用单项多循环加载发，每级加载为预定最大试验荷载的十分之一。每级荷载施加后，恒载4分钟后可测读水平位移，然后卸载至零，停2分钟测读残余水平位移，至此完成一个加载循环。如此循环5次，完成一级荷载的位移观测。

2.桩的水平位移测量：在水平力作用平面的受检桩两侧对称安装2个位移传感器，位移传感器的测量误差不大于0.1%FS，分辨力为0.01mm。

(三)检验标准

试验时根据《建筑地基基础检测规范》(DBJ15-60-2008)中有关单桩水平静载荷试验的规定进行。

三、成桩情况

根据设计及施工资料，各检测桩的单桩承载力特征值及有关成桩参数见表2。

表2 检测桩的有关设计施工参数

四、工程地质概况

底层深度(m)层底标高(m)层厚(m)岩性描述7.20-2.307.20人工填土:多呈中密状态,局部密实状态。8.80-3.901.60人工填土:多呈饱和、松散———稍密状态。20.90-16.0012.10淤泥质粘土:干强度及韧性高,呈饱和、流塑———软塑状态。24.80-19.903.90粘土:干强度及韧性高,呈可塑状态。28.00-23.103.20粉质粘土:干强度及韧性高,呈可塑状态。29.50-24.601.50砂混粘性土:呈饱和、中密状态。37.00-32.107.50砾质黏性土:干强度及韧性中等,硬塑状态。56.50-51.6019.50全风化花岗岩:岩芯呈密实土状,遇水易软化崩解,合金钻具易钻进。62.80-57.906.30强风化花岗岩:岩芯呈土夹碎块状,合金钻具易钻进。

五、检测结果

检测结果见表3。检测桩试验荷载和水平位移数据H0-t-Y0曲线和H0-ΔY0/ΔH0曲线见附图。

表3 试验结果汇总表

附图1：H0-t-Y0曲线

附图2：H0-ΔY0/ΔH0曲线

六、结果分析

(一)结果

15-277#、15-282#、15-295#、15-302#、15-317#桩的试验荷载123KN作用下，水平推力均稳定，最大水平位移量分别为3.94mm、4.21mm、4.44mm、3.73mm、4.70mm，H0-t-Y0曲线平缓，无陡变段，H0-ΔY0/ΔH0曲线无明显拐点，此5根桩的单桩水平极限承载力H0≮123，满足设计要求。

(二)结果分析

1.超长PHC桩单桩承载力高，满足大型跨海大桥的承载力要求。

2.在试验检测过程中H0-t-Y0曲线平缓，无陡变段，H0-ΔY0/ΔH0曲线无明显拐点，说明超长PHC管桩结构稳定，不易造成破坏。

3.某滨海口岸地基是一个人工填海基础，为特殊基础。超长PHC管桩满足其试验要求，说明PHC管桩适用范围广，可大范围推广。