1、预应力管桩设计说明一：适用范围1. 本图集用于离心混凝土工艺制作的先张法预应力高强混凝土管桩（代号 PHC）和预应力混凝土管桩（代号 PC）适用于一般工业与建筑物的低承台桩基础。铁路、公路、港口、水利、市政、桥梁等工程可参考使用。2. 本图集管桩适用于抗震设防裂度7 度的地区。用于 8 度地区时应另行验算。3. 本图集管桩主要考虑承受竖向荷载。当承受水平荷载或用作抗拔桩时应进行验算。4. 本图集管桩适用于山东地区的一般地质情况。当基础的环境、地质条件对管桩有腐蚀性时按有关规范、标准采用相应的防腐蚀措施。5.本图集管桩按结构重要性系数 =1.0 设计。二：设计依据1、建筑地基基础设计规范 GB5
2、0007-20022、混凝土结构设计规范 GB50010-20023、建筑结构荷载规范 GB50009-20014、建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB5020220025、混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-20026、先张法预应力混凝土管桩 GB13476-19997、预应力混凝土钢棒 GB/T5223.3-20058、先张法预应混凝土管桩基础技术规程 DBJ14-040-2006三：设计内容1PHC 管桩和 PC 管桩按外径分为 300mm、400mm、500mm、600mm 四种规格。2按桩身混凝土有效预应力值及抗弯性能分为：A 型、AB 型、B 型三种型号。3桩尖分为十
3、字形和开口型桩尖两种类型。四：采用材料1、 混凝土 （1） PHC 管桩混凝土强度等级为 C80, PC 管桩混凝土强度等级为 C60 混凝土质量应符合混凝土质量控制标准GB50146 的有关规定。（2） 水泥应采用强度等级不低于 42.5 级硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，其质量应符合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB175 及矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥BG1344 的规定。（3） 细骨料应采用洁净的天然硬质中粗砂，细度模数为 2.3-3.4，其质量应符合 GB/T14684 的规定。（4） 粗骨料应采用碎石，其最大粒度不大于 25mm，且
4、应不超过钢筋净距的 3/4，其质量符合建筑用卵石、碎石GB/T14685 的规定。（5） 混凝土拌合用水质量应符合混凝土拌合用水标准JGJ63 的规定。（6） 外加剂的质量应符合混凝土外加剂GB8076 的规定，严禁采用氯盐类外加剂。（7） 掺合料的质量应符合现行国家标准。掺合料不得对管桩产生有害影响，使用前必须进行试验验证。2、 钢材（1） 预应力钢筋采用低松弛 25 级延性预应力混凝土用钢棒，代号为 PCB(公差直径)-1420-25-L-HG-GB/T5223.3,其质量应符合 GB/T5223.3-2005 的规定。预应力钢筋主要技术指标见表 1。表 1 预应力钢筋主要技术指标预应力钢
5、筋抗拉强度不小于（N/ mm）规定非比例延伸强度不小于（N/ mm）最大力总伸长率（% ）不小于断后伸长率（ %）不小于1000h 松弛值（%）不大于低松弛螺旋槽钢棒 1420 1280 2.5 5.0 2.0（2） 螺旋箍筋采用冷拔低碳钢丝（b）,其质量应符合冷拔钢丝预应力混凝土构件设计和施工规程JGJ19-92 的规定。（3） 端板质量应符合先张法预应力混凝土管桩用端板JC/T947 的规定。桩套箍及钢桩尖采用 Q235 钢板，其质量应符合碳素结构钢GG/T700。（4） 非预应力钢筋采用 HPB235 级钢（）和 HRB335 级钢（） 。（5） 焊条采用 E4300-E4313。五：设
6、计计算1.应力钢筋规格见表公差直径（mm） 外轮廓直径（mm） 公称截面积（mm） 理论重量（KG/M）7.1 7.25 40 0.3149.0 9.15 64 0.50210.7 11.10 90 0.7062.预应力钢筋力学性能指标见表符号抗拉强度标准值ptk(N/ mm)抗拉强度设计值 py(N/ mm) 抗压强度值 py(N/mm) 弹性模量 Es(10 N/ mm) 1520 1000 400 2.03预应力钢筋的张拉控制力 con 取抗拉强度标准值 0.7 倍即 con=0.7 ptk=994MPA。每根钢筋张拉力见表 4钢筋直径 mm 7.1 9.0 10.7每根钢筋的张拉力 3
7、9.76 63.62 89.464混凝土力学性能指标见表 5强度标准值(N/ mm) 强度设计值(N/mm) 强度种类轴心抗压 轴心抗拉 轴心抗压 轴心抗拉弹性模量(10 的 4 次方 N/ mm)符号 ck tk c t EcC60 38.5 2.85 27.5 2.04 3.6C80 50.2 3.11 35.9 2.22 3.85管桩桩身结构竖向承载力设计值R= Acc R-管桩桩身结构竖向承载力设计值10 的负 3 次方 KN；A-为桩净截面面积 mm； c 为混凝土轴心抗压强度设计值 MPa c 为工作条件系数，本图集取 c=0.7 计算实例 PHC(AB)500-125 R=3.1
8、4500/2 mm-3.14（500-1252）/2 mm35.90.7=3700KN.6. 管桩桩身结构对应的竖向承载力设计值特征值 RaRa=R/1.35 计算实例 PHC(AB)500-125 R =3700KN. Ra=3700/1.35=2740KN。7管桩桩身抗拉承载力设计值Rt=pyAp 。 Rt-管桩桩身抗拉承载力设计值，10 的负 3 次方 KN。py-预应力钢筋抗拉强度设计值，MPA。Ap-预应力钢筋面积mm。PHC 管桩选用表规格代号外径D(mm)壁厚T(mm)桩长L（m）型号混凝土强度等级预应力钢筋Dpmm混凝土有效预压应力(N/m)抗裂弯矩检测值 Mu(KNm)极限弯
9、矩检测值 Mu(KNm)桩身结构对应的竖向承载力设计值特征值 R(KN)桩身结构竖向承载力设计值R(KN)理论重量(Kg/m)允许两端勾吊长度(m）PHC-A300(70) A 67.1 3.93 23 34 8PHC-AB300(70) AB 69.0 6.12 28 45 9PHC-B300(70)300 70 7-11BC8089.02407.98 33 59940 1270 131.510PHC-A400(80) A 79.0 4.58 52 77 10PHC-AB400(80) AB 710.7 6.30 63 104 11PHC-B400(80)400 80 7-12BC80910
10、.73387.94 75 1351490 2020 209.112PHC-A400(95) A 109.0 4.07 52 77 9PHC-AB400(95) AB 1010.7 5.62 63 104 11PHC-B400(95)400 95 7-12BC801410.73387.09 75 1351680 2280 236.712PHC-A500(100) A 109.0 4.21 99 148 11PHC-AB500(100) AB 1010.7 5.80 121 200 12PHC-B500(100)500 100 7-15BC801410.74167.91 144 2582330 3
11、150 326.714PHC-A500(125) A 109.0 3.62 99 148 10PHC-AB500(125) AB 1010.7 5.00 121 200 11PHC-B500(125)500 125 7-15BC801410.74166.84 144 2582740 3700 382.913PHC-A600(110) A 139.0 4.07 164 246 12PHC-AB600(110) AB 1310.7 5.61 201 332 14PHC-B600(110)600 110 7-15BC801810.75107.58 239 4303140- 4250 440.315P
12、HC-A600(130) A 139.0 3.61 164 246 11PHC-AB600(130) AB 1310.7 4.99 201 332 13PHC-B600(130)600 130 7-15BC801810.75106.75 239 4303570 4820 499.114PHC 管桩选用表 图集号 L06G407PC 管桩选用表规格代号外径D(mm)壁厚T(mm)桩长L（m）型号混凝土强度等级预应力钢筋Dipmm混凝土有效预压应力(N/m)抗裂弯矩检测值 Mu(KNm)极限弯矩检测值 Mu(KNm)桩身结构对应的竖向承载力设计值特征值 R(KN)桩身结构竖向承载力设计值R(KN)
13、理论重量(Kg/m)允许两端勾吊长度(m）PC-A300(70) A 67.1 3.93 23 34 8PC-AB300(70) AB 69.0 6.11 28 45 9PC-B300(70)300 70 7-11BC6089.02407.96 33 59710 970 131.510PC-A400(80) A 79.0 4.57 52 77 10PC-AB400(80) AB 710.7 6.29 63 104 11PC-B400(80)400 80 7-12BC60910.73387.92 75 1351140 1540 209.112PC-A400(95) A 109.0 4.07 52
14、 77 9PC-AB400(95) AB 1010.7 5.61 63 104 11PC-B400(95)400 95 7-12BC601410.73387.07 75 1351290 1750 236.712PC-A500(100) A 109.0 4.20 99 148 11PC-AB500(100) AB 1010.7 5.79 121 200 12PC-B500(100)500 100 7-15BC601410.74167.89 144 2581780 2410 326.714PC-A500(125) A 109.0 3.61 99 148 10PC-AB500(125) AB 101
15、0.7 4.99 121 200 11PC-B500(125)500 125 7-15BC601410.74166.82 144 2582090 2830 382.913PC-A600(110) A 139.0 4.06 164 246 12PC-AB600(110) AB 1310.7 5.60 201 332 14PC-B600(110)600 110 7-15BC601810.75107.56 239 4302400 3250 440.315PC-A600(130) A 139.0 3.60 164 246 11PC-AB600(130) AB 1310.7 4.98 201 332 1
16、3PC-B600(130)600 130 7-15BC601810.75106.74 239 4302730 3690 499.114PHC 管桩选用表 图集号 L06G407十字形桩尖设计参数 h h 桩尖ht2 Dat1 H a 十字形桩尖平面图 1-1十字形桩尖参数表项目外径 D H t1 t2 a h300 270 125-140400 370 12 25 10500 470600 570125-150 15 18 30 12注：1、图中桩尖几何尺寸参数及焊缝高度可根据工程地址情况作适当调整。2、桩尖所有焊缝均为角焊缝。开口型钢桩尖参数 hha b 劲板 劲板Dt2L1L2 开口型钢桩
17、尖参数项目外径 D L1 L2 t1 t2 a b h 劲板数量300 180 150-200 200-300 12-15400 240 300-400 400-500 12-18 10 25-40 45 6-10 4 个500 300600 380-400 300-500 400-600 12-20 12 30-40 65 8-12 6 个注：1、图中桩尖几何尺寸参数及焊缝高度可根据工程地址情况作适当调整。2、桩尖所有焊缝均为角焊缝。静力压桩机选择参考表压桩机型号 160-180 240-280 300-360 400460 500-680最大压桩力 1600-1800 2400-2800
18、3000-3600 4000-4600 5000-6800使用管径直径 300-400 300-500 400-500 400-500 500-600桩端持力层中密、密实沙层硬塑、坚硬粘土层残积土层密实沙层坚硬粘土层全风化岩层坚实沙层坚硬粘土层全风化岩层坚实沙层坚硬粘土层全风化岩层强风化岩层坚实沙层坚硬粘土层全风化岩层强风化岩层桩端持力层标贯值 20-25 20-35 30-40 30-50 30-55穿透中密、密实沙层厚度(m) 约 2 2-3 3-4 5-6 5-8单桩竖向承载力设计值范围(KN) 1000-2000 1700-3000 2100-3800 2800-4600 3500-5500注：1、桩身允许抱桩力可参考下列计算：PHC 桩 Pmax0.45 （cu,k-pc）A 顶压式桩机的最大施加力或抱压式桩机送桩时的施加力可按PC 桩 Pmax0.50（cu,k-pc）A 1 公式计算的桩身允许抱压力增大 10%进行控制。式中 Pmax 桩身允许抱桩力。cu,k 桩身混凝土立方体抗压强度标准值。 计算实例：PHC(AB)500-125 查得 cu,k=80 pc=5.02 A=0.147pc 桩身混凝土有效预应力 Pma x=0.45 （80-5.00）0.147= 即 496 吨A 桩身横截面面积
