某濱海口岸地基超長PHC管樁單樁水平靜載試驗及數據分析

(中南林業科技大學土木工程學院 湖南 長沙 410000)

隨著深水港和大橋建設工程的建設需要，三航局于1998年成功開發了單節長度大于15m、最大單節長度達30m、直徑為800～1200mm的PHC長管樁(節)，并于2000年4月通過上海市組織的新產品鑒定。經過10多年的推廣應用，PHC樁在實踐中不斷發展成長，對其材料、結構、工藝及應用等諸多方面的特征的認識也在不斷深化。PHC樁的應用區域不僅限于珠江三角洲和長江三角洲，凡我國沿海區域、長江、黃河等江河流域、湖泊軟土地區以及有沖擊層、坡積層、風華殘積層地區.都可以運用預應力管樁[1]。隨著城市建設和交通建設的快速發展，跨海大橋的出現，超長PHC管樁的使用成為必然。在沿海地區，PHC樁因其單樁承載力高、應用范圍廣、沉樁質量可靠、工程造價便宜，日益得到了廣泛的應用。

一、工程概況

表1 工程概況

二、檢測儀器設備、方法和標準

(一)試驗加載裝置

本次試驗采用相鄰樁提供反力，其承載能力和作用方向上的剛度應大于預定最大試驗荷載的1.2倍，試驗時用臥式油壓千斤頂分級加載。

(二)試驗加載方法和水平位移測量

1.試驗加載：采用單項多循環加載發，每級加載為預定最大試驗荷載的十分之一。每級荷載施加后，恒載4分鐘后可測讀水平位移，然后卸載至零，停2分鐘測讀殘余水平位移，至此完成一個加載循環。如此循環5次，完成一級荷載的位移觀測。

2.樁的水平位移測量：在水平力作用平面的受檢樁兩側對稱安裝2個位移傳感器，位移傳感器的測量誤差不大于0.1%FS，分辨力為0.01mm。

(三)檢驗標準

試驗時根據《建筑地基基礎檢測規范》(DBJ15-60-2008)中有關單樁水平靜載荷試驗的規定進行。

三、成樁情況

根據設計及施工資料，各檢測樁的單樁承載力特征值及有關成樁參數見表2。

表2 檢測樁的有關設計施工參數

四、工程地質概況

底層深度(m)層底標高(m)層厚(m)巖性描述7.20-2.307.20人工填土:多呈中密狀態,局部密實狀態。8.80-3.901.60人工填土:多呈飽和、松散———稍密狀態。20.90-16.0012.10淤泥質粘土:干強度及韌性高,呈飽和、流塑———軟塑狀態。24.80-19.903.90粘土:干強度及韌性高,呈可塑狀態。28.00-23.103.20粉質粘土:干強度及韌性高,呈可塑狀態。29.50-24.601.50砂混粘性土:呈飽和、中密狀態。37.00-32.107.50礫質黏性土:干強度及韌性中等,硬塑狀態。56.50-51.6019.50全風化花崗巖:巖芯呈密實土狀,遇水易軟化崩解,合金鉆具易鉆進。62.80-57.906.30強風化花崗巖:巖芯呈土夾碎塊狀,合金鉆具易鉆進。

五、檢測結果

檢測結果見表3。檢測樁試驗荷載和水平位移數據H0-t-Y0曲線和H0-ΔY0/ΔH0曲線見附圖。

表3 試驗結果匯總表

附圖1：H0-t-Y0曲線

附圖2：H0-ΔY0/ΔH0曲線

六、結果分析

(一)結果

15-277#、15-282#、15-295#、15-302#、15-317#樁的試驗荷載123KN作用下，水平推力均穩定，最大水平位移量分別為3.94mm、4.21mm、4.44mm、3.73mm、4.70mm，H0-t-Y0曲線平緩，無陡變段，H0-ΔY0/ΔH0曲線無明顯拐點，此5根樁的單樁水平極限承載力H0≮123，滿足設計要求。

(二)結果分析

1.超長PHC樁單樁承載力高，滿足大型跨海大橋的承載力要求。

2.在試驗檢測過程中H0-t-Y0曲線平緩，無陡變段，H0-ΔY0/ΔH0曲線無明顯拐點，說明超長PHC管樁結構穩定，不易造成破壞。

3.某濱海口岸地基是一個人工填海基礎，為特殊基礎。超長PHC管樁滿足其試驗要求，說明PHC管樁適用范圍廣，可大范圍推廣。