预应力混凝土空心方桩

Contents简介1优点2设计计算方法

3继续研究内容和问题41.简介预应力混凝土空心方桩是专业工厂采用先张法预应力、离心成型和蒸汽养护等工艺制成的一种细长的外方内圆等截面预制混凝土构件，运至工地接长并沉入地下成为建(构)筑物的基础。

其适用的地层为流塑、软塑状态的软弱地基，持力层宜为粘土层、砂层、深埋基岩，以及强风化岩层或风化残积土层较厚的地层，尤其适用于软弱土层较厚的地基。预应力混凝土空心方桩

KFZ

HKFZ

TKFZ

混凝土的等级强度及混凝土承载面的大小

KFZ-----预应力混凝土空心方桩HKFZ---预应力高强混凝土空心方桩TKFZ---薄壁预应力混凝土空心方桩2.优点桩是空心的、开口的桩身适宜的有效预压应力静压法施工123空心方桩管桩预应力混凝土空心方桩

相同的截面积，空心方桩比管桩的截面惯性矩大些外截面为方形比圆形更适宜堆放

截面的外周长一般比相同截面积的管桩的周长大

空心方桩比管桩有三点优越性:3.设计计算方法桩基竖向承载力桩身结构承载力抗裂弯矩抗弯弯矩预应力损失张拉端锚具变形和钢筋内缩混凝土蒸汽养护预应力钢筋的应力松弛混凝土的收缩和徐变桩基竖向承载力

桩身结构受压承载力桩身结构受拉承载力抗裂弯矩抗弯弯矩2.1预应力损失的计算(1)张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失(2)放张之后的预应力钢筋的拉应力参考文献参考了《混凝土结构设计规范》以及《先张法预应力混凝土管桩》中的有关条文，本文对于空心方桩的预应力损失和有效预压应力的计算进行研究得出以下公式。(3)混凝土蒸汽养护引起的预应力损失此项预应力损失值理论上为零,实际计算中，一般考虑此项损失的数值为15-40Mpa。(4)低松弛预应力钢筋应力松弛引起的预应力损失当时，当时，(5)混凝土收缩和徐变引起的预应力损失(6)预应力钢筋的有效拉应力(7)混凝土有效预压应力2.2桩基竖向承载力和桩身结构承载力设计计算对于计算桩的承载力一般采用“土壤力学方法”，它的基本原理是:桩对下压荷载的总抗力等于表面摩擦力和底端抗力两个分量之和。参考文献估算方法是桩基规范采用的经验参数法，即根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值。(1)桩基竖向承载力计算-桩端土塞效应系数，其计算公式如下，采用封闭桩尖时取值为1。时，当时，当敞口部分的端阻力类似于钢管桩的承载机理，引入入桩端土塞效应系数，借鉴《建筑桩基技术规范》钢管桩的公式。

(2)桩身结构受压承载力设计值计算桩身结构受压承载力就是桩身最大允许轴向承压力。桩身结构受压承载力设计值要不小于相应于承载能力极限状态下荷载效应基本组合单桩所受的竖向压力设计值。当桩身结构受压承载力与桩土协同工作承载力相近时，桩的设计最经济。(3)桩身结构受拉承载力设计值计算桩身结构受拉承载力设计值要不小于相应于承载能力极限状态下荷载效应组合单桩所受的竖向拉力设计值。桩身不允许开裂的情况下，受拉承载力还应进行如下计算3.抗裂弯矩和抗弯弯矩的设计计算(1)抗裂弯矩计算(2)桩的抗弯弯矩计算根据空心方桩的特点提出了几点假定条件:(l)受压区预应力钢筋不参与抗弯;(2)受拉区钢筋全部达到屈服;(3)受拉区的混凝土不参加工作;(4)当混凝土受压区高度小于时取为,表面受压边缘的距离;(5)桩截面配筋率适中或较低，但不宜小于0.35%；(6)预应力钢筋设计强度值不考虑材料分项系数。4.继续研究内容和问题复杂受力状态分析以上的公式仅是在轴心受压，轴心受拉及纯弯作用下预应力混凝土空心方桩的强度条件和抗裂条件值，但对于预应力混凝土空心方桩在其他复杂状态下如偏心受压，偏心受拉等情况，则就不知道强度条件和抗裂条件值，这就对于设计或施工中判断桩在复杂的受力状态下是否满足强度和刚度条件带来困难。因此通过对各种受力状态：偏心受压、偏心受拉、轴心受压、轴心受拉和弯矩进行强度条件和刚度条件的分析，得出了桩在各种受力状态下的力学性能曲线，供设计和施工参考。配套工作新材料

新工艺

新技术

空心方桩的价格、沉桩费用的组成需补充定额;依据产品标准，完善国家级或省一级的图集，图集要有权威性。磨细石英砂、磨细洁净建筑砂、优质粉煤灰、碎石砂

离心成形混凝土空心方桩的无浮浆工艺和离心混凝土余浆的综合利用

沉桩机械的开发，既可实施端部前置式液压又可中心顶压

问题沉桩过程中拉应力的产生原因，静压法为什么会减小拉应力？ThankYou!参考文献[1]朱建舟.节能型预应力混凝土空心方桩的特性与应用.交流平台[J]，2006.[2]王广宇.预应力混凝土空心方桩成套技术研究.中国建筑科学研究院博士