素混凝土桩与钢筋混凝土灌注桩桩身强度的比较
2018-10-19韩江丹刘丙治
韩江丹?刘丙治
摘 要 地基处理方法中的素混凝土桩与桩基础的钢筋混凝土灌注桩,其单桩竖向承载力确定方法相同,但对于桩身强度的确定,在《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012与《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011中却有不同的表述,其采用的是不同的混凝土强度指标,笔者通过换算和比较,得出更清晰和明确的结果。
关键词 素混凝土桩;钢筋混凝土灌注桩;桩身强度
前言
素混凝土桩,用做地基处理时复合地基中的刚性增强体;而桩身配置钢筋笼后就成为钢筋混凝土桩基础(本文仅考虑承受竖向荷载的基础桩,其他抗拔、受拉、受弯及承受水平荷载等特殊情况的桩均不在本文讨论范围内)。
1 素混凝土桩与钢筋混凝土桩单桩竖向承载力确定方法比较
(1)素混凝土桩,即是地基处理方法中CFG桩的特例,其做为地基处理的刚性增强体,单桩竖向承载力特征值确定按《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012第7.1.5-3条 增强体单桩竖向承载力特征值可按下式估算:
(7.1.5-3)
其中 ap——樁端端阻力发挥系数,依据该规范条文说明:桩端端阻力发挥系数αp与增强体的荷载传递性质、增强体长度以及桩土相对刚度密切相关。桩长过长影响桩端承载力发挥时应取较低值;水泥土搅拌桩其荷载传递受搅拌土的性质影响应取0.4~0.6;其他情况可取1.0。取1.0。
(2)钢筋混凝土灌注桩单桩竖向承载力的确定:
① 按《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008
其中土层的侧阻力与端阻力极限值为标准值的2倍。
②按《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011第8.5.6-4条
初步设计时单桩竖向承载力特征值可按下式进行估算:
Ra=qpaAp+upΣqsiali (8.5.6-1)
由上述所列公式可以看出:在单桩竖向承载力确定方法上,素混凝土桩与钢筋混凝土灌注桩没有区别;而桩端阻力特征值、桩侧阻力特征值,在地勘报告中,只要成桩工艺相同,其参数也是相同的,故其计算结果相同。
2 素混凝土桩与钢筋混凝土桩单桩桩身强度计算方法比较
由于单桩竖向承载力受桩身强度影响,故对于桩身强度的要求:
2.1 《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012第7.1.6-1条
有粘结强度复合地基增强体桩身强度应满足式(7.1.6-1)的要求。当复合地基承载力进行基础埋深的深度修正时,增强体桩身强度应满足式(7.1.6-2)的要求。
(7.1.6-1)
2.2 按《建筑地基基础设计规范》GB5007-2012
8.5.11按桩身混凝土强度计算桩的承载力时,应按桩的类型和成桩工艺的不同将混凝土的轴心抗压强度设计值乘以工作条件系数φc,桩轴心受压时桩身强度应符合式(8.5.11)的规定。当桩顶以下5倍桩身直径范围内螺旋式箍筋间距不大于100mm且钢筋耐久性得到保证的灌注桩,可适当计入桩身纵向钢筋的抗压作用。
Q≤Ap?cφc (8.5.11)
其中φc——工作条件系数,灌注桩取0.6~0.8;
?c——混凝土轴心抗压强度设计值(kPa),按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010表4.1.4-1取值,可得?c与?cu对应关系:
对比CFG桩公,可知钢筋混凝土灌注桩与素混凝土桩,在桩身强度的控制上还是一致的,只是《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012对素混凝土桩的桩身强度要求较《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011对钢筋混凝土灌注桩的桩身强度要求更严格些。
3 结束语
对于单桩竖向受力机理相同的两种桩,其桩身强度的控制在不同的规范中有不同的规定,而作为复合地基刚性增强体的素混凝土桩,其要求较钢筋混凝土灌注桩更严格。笔者以为,复合地基强调的是桩土的共同作用,其桩身强度取值可以参考钢筋混凝土灌注桩的下限取值即可。