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【例29】外径1.2m开口钢管桩,桩长121m,入土深度80.5m,壁厚54m以下31.8mm,54m以上38.1mm,土层分布为密实砂和粉细砂互层,局部夹砂质粉土薄层。

打桩锤为Vulcan560蒸汽锤(锤心重28t),分4节打入,图10-29(a)打入第3节桩,长98m,入土深度33.8m,桩端土层为粉砂,休止45天后继续打桩的实测波形,当打入0.3m时的锤击数达3000锤,(e=0.01mm/击),明显表现拒锤现象,从波形上反映很大的端阻力; (b),(c)入土深度40m(总桩长104m)的实测波形,此时桩端为砂土,贯入度e=(5~10)mm/击,进入正常打桩阶段,从波形上看,其桩底反射逐渐明显;(d),(e)入土深度45m(总桩长109m)的实测波形,此时,桩端土为粉砂,贯入度e=10mm/击,从波形上看,桩底反射强烈;(f)入土深度55.5m(总桩长119.5m)休止1小时的实测波形,此时,桩端土为砂层,入土深度为55.5 m时,总锤击数达9000锤,从波形上看,休止1小时后桩承载力明显恢复。

图10-29 钢管桩打桩过程实测波形

【例30】0.6m×0.6m预应力方桩,桩长57m(单节桩),预应力施加值为9MPa(总轴力为3240kN),为了实测桩起吊时桩身弯距以及打桩时实测桩应力和高应变法监测的拉应力比较,在桩身不同截面埋没电阻应变式钢筋计。打桩锤采用日本三菱MH80B柴油锤,动测测点安在桩顶下8.2m处。

图10-30为桩未打到设计标高,e=100mm/击时的实测波形,从波形上分析看出:(1)采样长度100ms时(采样结束),桩的运动还未停止;(2)最大动位移60mm;(3)实测钢筋最大拉应力8.7MPa,位置在测点下8.2m;(4)动测最大拉应力为1020kN(2.8MPa),位置在测点下不远处。

·一般桩较长,桩端进入软土层,或桩端穿过硬层进入软弱层时,这时锤击数少,

但锤能正常爆发起跳,桩底反射强烈,易产生拉应力。所以打桩阻力弱拉应力强。

·桩身混凝土抗拉强度设计值仅为桩抗压设计值的1/10,当拉应力超过混凝土抗拉

强度时,桩身开裂。

·桩身拉裂处一般不止一条裂缝,反复锤击力作用,此处产生应力集中,最后发生

抗压破坏,形成断桩。

·桩愈长,锤击力作用时间短,最大拉应力位置下移。

图10-30打桩拉应力实测实例

【例31】预应力管桩,外径0.55m,壁厚0.1m,桩长20m,C60混凝土,土层分布:淤泥质粘土﹑残积土(硬塑),桩端持力层为花岗岩强风化。

图10-31(a)正常打桩实测波形,从波形上看,桩承载力以端阻力为主;(b)桩锤强烈反弹时实测波形,从波形上看,2L/C往后强烈的端阻力反射,可能遇到孤石。锤击最大力值为3.5mN,应力σ=24749kPa(C60混凝土抗压强度设计值为27500kPa),反射波压应力σ=19815kPa.

· 桩身锤击压应力最大值一般发生在桩顶部位,当桩端进入坚硬土层或侧阻力很大时,

其反射波产生较大压应力。

图10-31最大锤击压应力

【例32】冲击成孔灌注桩,桩径1.0m,桩长33m,桩端持力层为中风化基岩。动测锤重120kN,落距2.0m。

图10-32(a)实测波形,Qu≦10400kN,c=3000m/s,完整桩(β

=1.0)。

【例33】0.35×0.35m预制桩,桩长25.8m,桩端持力层为粉土。动测锤重40kN,落距1.2m。

图10-32(a)实测波形,测点下8.3m缺陷。

(a)冲孔灌注桩; (b)混凝土预制桩

图10-32 灌注桩和预制桩实测波形