管桩抗弯试验
预应力混凝土管桩抗弯性能研究
预应力混凝土管桩抗弯性能研究预应力混凝土管桩的特点是环保节能、较快的施工速度、较高的强度，于是被广泛应用到城乡建筑工程中，但是在实际应用中预应力混凝土管桩出现了较低的钢筋强度利用率、较差的承载力等问题，使得很难将其全面推广到支护类工程中。
因此本文主要研究预应力混凝土管桩的含义和应用优势，并从具体的试验中探究其抗弯性能，希望能够为预应力混凝土管桩的发展提供借鉴，实现其抗弯性能提升的目的。
标签：抗弯性能；混凝土管桩；预应力前言：将预应力技术与离心制管技术相结合的空心体细长混凝土预制构件就是预应力混凝土管桩，随着预应力混凝土管桩的发展在各类工程中逐渐开始应用。
尤其是在基坑支护工程中得到了极大的应用。
但是由于较低的承载力等问题的出现，使得预应力混凝土管桩的应用、发展受到了限制，因此对预应力混凝土管桩的抗弯性能进行深入的了解，对提高其承载能力、促进其性能的完善具有重要意义。
1、预应力混凝土管桩的含义和应用优势1.1含义根据预应力筋具有不同的张拉时间的特点，可以将预应力混凝土管桩分为两种类型，即后张法、先张法，其中分类较多、应用较为普遍的是先张法预应力混凝土管桩，而港口工程中使用的大直径管桩主要是后张法预应力混凝土管桩。
根据混凝土的不同等级可以将先张法预应力混凝土管桩分为预应力混凝土管桩（PC）、预应力高强混凝土管桩（PHC）；根据其不同的预压应力值可以将其分为C型预应力混凝土管桩、B型预应力混凝土管桩、A型预应力混凝土管桩、AB型预应力混凝土管桩；根据其预应力筋的钢棒的不同直径可以将其分为800mm、700mm、500mm、400mm等不同的规格[1]。
1.2应用优势预应力混凝土管桩的应用优势主要表现为：具有较为宽广的适应范围，可以将其应用到挡土墙工程、桥梁基础工程、建筑工程中等，而且将其应用到各种地层中所表现出的穿透能力也是相当强大的。
而且预应力混凝土管桩可以达到的C80的强度；在预应力混凝土管桩的应用过程中会需要使用离心工艺手段，所以配置的预应力钢筋要求质量高强，其抗弯刚度、抗裂性也要较强，以便在施工、运输时可以对其自身的完好性提供保障；预应力混凝土管桩的经济价值较高，所以该管桩具有较高的竖向承载力，于是境地了工程建设的桩基础成本，有助于加快施工进度，达到施工工期缩短的良好效果[2]。
浅谈预制PHC管桩施工前检测原理及方法
浅谈预制PHC管桩施工前检测原理及方法摘要：随着国民经济的快速发展，软土地基管桩处理在我国公路施工中得到了广泛的应用。
本文结合广东项目，针对软土地基管桩从施工前需要检测试验检测方面进行具体介绍、阐述了检测原理及检测方法。
关键词：软土地基管桩质量；试验检测预制管桩施工前检测包含以下三项内容：管桩外观质量尺寸检测、管桩抗压强度检测、管桩抗弯检测。
1.管桩外观质量尺寸检测混凝土保护层厚度、外观质量和尺寸允许偏差的检查工具和检查方法2.管桩抗压强度试验2.1抗压强度试验仪器：（1）压力试验机：①其精度为±1%；②试件破坏荷载应大于压力机全量程的20%且小于压力机全量程的80%；③应具有加荷指示装置或加荷速度控制装置，并应能均匀、连续地加荷。
（2）试模；(3)振动台；(4)钢垫板：平面尺寸不小于试件的承压面积，厚度不小于 25mm;承压面的平面度公差为0.04mm，表面硬度不小于55HRC,硬化层厚度约为5mm。
(5)钢尺：精度为lmm。
2.2试验过程：（1）按试验一成型试件，经标准养护条件下养护到规定龄期。
试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面与上下承压板面擦干净，测量试件尺寸，据此计算试件的受压面积。
（2）将试件安放在试验机的下压板或垫板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直。
试件的中心应与试验机下压板中心对准，开动试验机，当上压板与试件或钢垫板接近时，调整球座，使接触均衡。
（3）在试验过程中应连续均匀地加荷，混凝土强度等级＜C30时，加荷速度取每钞钟（0.3—0.5）MPa；混凝土强度等级≥C30且＜C60时，取每钞钟（0.5—0.8）MPa；混凝土等级≥C60，取每钞（0.8—1.0）MPa。
（4）当试件接近破坏开始急剧变形时，应停止调整试验机油门，直至破坏，记录破坏荷载。
2.3实验结果计算：2.3.1单个试块抗压强度按下式计算：式中：—表示混凝土立方体抗压强度Mpa(精确至0.1Mpa)F —试件破坏荷载（N）A —试件承压面积（mm2）2.3.2试件抗压强度值得确定：①三个试件测量值的算术平均值作为该组试件的强度值（精确至0.1MPa）②三个测量值中的最大值最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大及最小值一并去除，取中间值作为该组试件的抗压强度值；③如最大值和最小值的差均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果无效；④混凝土强度等级＜C60时，用非标准试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数，其值对200×200×200的试件为1.05，对100×100×100的试件为0.95。
预应力混凝土管桩抗弯与抗剪性能的创新研究
预应力混凝土管桩抗弯与抗剪性能的创新研究摘要：针对预应力混凝土管桩进行了创新研究，并做了抗弯与抗剪性能比对试验。
试验结果表明，普通螺纹钢筋结构能够显著提高预应力混凝土管桩的抗弯性能，且预应力钢筋配筋率越低效果越明显，但抗剪性能并未得到明显改善。
主筋结构加强后，桩身裂缝长度和宽度明显减少，裂缝分布范围和数量有所增加。
两者的主应力均在跨中纯弯段。
裂缝形成前，跨中界面应变基本符合平面截面假定；裂缝形成后，上移为中性轴。
试验结果表明，非预应力钢筋布设（或同时螺旋箍筋加密）改变了桩身应力和裂缝的分布规律，使受剪切力作用的管桩变形大大减少，提高了管桩的抗变形能力，但抗剪承载力却没有明显提高。
该种桩具有明显的抗弯性能优势。
关键词：预应力混凝土管桩；抗弯承载力；抗剪承载力；挠度；裂缝预应力混凝土管桩是一种将预应力技术和离心成型工艺相结合的环形预制混凝土桩，其特点是竖向承载力高，耐久性好，桩身质量可靠。
随着我国土木工程建设的蓬勃发展，预应力混凝土管桩已广泛应用于高层建筑和公共建筑，成为了我国最常选用的桩型之一。
但在预应力混凝土管桩的实际应用中，尤其是在一些典型的工程事故中，管桩抗弯与抗剪性能差的问题就显露出来了。
当前，为了提高预应力混凝土管桩的抗弯、抗剪承载力，工程上主要采用灌注混凝土芯筒等措施，但这种方法耗时长、污染大，效果不甚理想。
本文通过采用主筋（或箍筋）加强的方法，对普通预应力混凝土管桩进行了抗弯和抗剪承载力改进，研制出一种新型预应力混凝土管桩。
本文通过对增加普通螺纹钢筋（箍筋）结构的预应力混凝土管桩与普通性管桩在受力和破坏特性等方面进行原型试验，对比分析了两者之间的差异，证明了这种新型管桩在抗弯、抗剪性能方面的优越性。
1 试验概括本次抗弯与抗剪试验是一种破坏型试验，终止试验的条件是试验桩的完全断裂破坏。
其中内力（应力）分布、挠度变化、裂缝形成及断裂行为是主要因素。
本次试验桩数量总计9根，其中普通型管桩共4根，型号600（110）A和600（110）AB各2根；主筋加强型管桩共4根，型号600（110）A和600（110）AB各2根；主筋和箍筋同时加强型管桩1根，型号600（110）AB。
预应力混凝土管桩检测过程中的注意事项(1)
浅谈预应力混凝土管桩检测实施事项1 引言近几十年来，预应力混凝土管桩（以下简称管桩）因其具有单桩承载力高、施工便捷、现场适应性强等诸多优点得到迅速发展。
使用范围也由工业与民用建筑行业扩展到铁路、水利、港口、桥梁等行业。
管桩生产规格也呈现多样化，最大桩径已达到1400mm，最大单节桩长已达到30m。
甚至有些生产企业已经研发出用于深基坑工程支护或护坡的先张法预应力混凝土支护桩。
正是鉴于目前预应力混凝土管桩利用率之高，各个企业的技术力量和生产工艺又不尽相同。
导致一部分不合格管桩流入工地，给工程质量造成很大的安全隐患。
现在如何控制混凝土管桩的质量，已经是各级行政部门和检测单位必须重视的问题。
2行政主管部门对管桩检测控制要求由于管桩的广泛应用，生产企业生产质量良莠不齐、甚至部分企业刻意偷工减料，建设单位与设计单位盲目选用、施工与监理单位控制不严，导致桩基质量事故时有发生。
给工程质量安全留下重大隐患。
现在多个地方已经出台相关文件以控制管桩质量。
徐州市建设局于2007年9月14日下发了《关于加强预应力混凝土管桩质量管理的意见》（徐建发〔2007〕113号）。
文件中明确要求型式检验由管桩生产企业委托具备资质的检测机构进行检验。
型式检验的内容应符合GB13476-2009第7.3条、JC888-2001第8.3条要求。
型式检验应按同品种、同规格、同型号的管桩区分分批进行。
型式报告有效期为半年。
对于进入徐州市区的外地管桩生产企业应由建设单位或施工单位委托具备检测资质的检测机构进行抽样检测。
按同一生产厂家、同一品种、同一型号、同一规格的产品，每进场600根为一批（不足600根仍为一批），由建设（监理）单位见证进行型式检验。
2008年5月5日徐州市建设局接着又下发了《关于对预应力混凝土管桩抗弯性能统一检测方法的通知》，通知要求各检测机构必须具有相应的资质。
检测参数应通过计量认证；检测人员应经专业培训，并取得上岗证。
设备同一采用垂直向下加载法，检测数据应自动采集存储；检测过程应采集相关的影像资料存档，确保检测结果的真实有效。
管桩抗弯检测方案
管桩抗弯检测方案1. 检测目的本检测方案旨在提供一种对管桩进行抗弯性能检测的方法。
通过本检测，可以了解管桩在承受弯曲荷载作用下的变形和承载能力，从而为评估管桩质量和使用安全性提供依据。
2. 检测原理管桩抗弯检测基于材料力学中的弯曲试验原理。
在试验中，将管桩试样放置在支座上，并在试样跨中施加集中荷载，使其产生弯曲变形。
通过测量试样跨中挠度和应变变化，可以确定管桩的抗弯强度和刚度。
3. 检测设备3.1 试验机：用于施加弯曲荷载的试验机，应具备高精度荷载控制和测量系统。
3.2 支座：用于支撑管桩试样的支座，应具有足够的刚度和稳定性。
3.3 测量仪表：用于测量试样跨中挠度和应变的测量仪表，应具备高精度和可靠性。
4. 试样制备4.1 取样：从管桩生产厂家随机抽取一定数量的管桩作为试样。
4.2 加工：将选取的管桩加工成标准尺寸的试样，确保试样具有代表性。
4.3 养护：对加工好的试样进行养护处理，确保其处于稳定状态。
5. 试验操作5.1 将试样放置在支座上，确保试样与支座接触良好。
5.2 在试样跨中施加集中荷载，使其产生弯曲变形。
5.3 记录试样跨中挠度和应变变化，直至达到预设的加载等级。
5.4 在试验过程中，应保持荷载稳定，避免突然卸载或加载。
6. 试验结果分析6.1 根据测量结果，绘制试样跨中挠度与荷载的关系曲线。
6.2 根据曲线变化趋势，确定管桩的抗弯强度和刚度。
6.3 将试验结果与管桩设计要求进行比较，评估其是否满足设计要求。
7. 试验报告7.1 报告内容应包括试样信息、试验设备、试验操作、结果分析和结论等。
7.2 报告应清晰明了，数据准确可靠，为评估管桩质量和使用安全性提供依据。
8. 安全注意事项8.1 在试验过程中，应确保试验人员佩戴安全防护用品，避免意外伤害。
8.2 在加载过程中，应保持荷载稳定，避免突然卸载或加载导致意外事故。
8.3 在试验结束后，应对试验设备和试样进行清理和检查，确保其处于安全状态。
新型混合配筋预应力混凝土管桩抗弯性能试验研究
跨中截面的混凝土表面粘贴电阻应变片以测每级荷 载作用下的截面应变 。
制高强混凝土管桩和 2 根普通预应力混凝土对比管 桩试件， 长度均 为 8 m ， 截 面 形 状 均 为 环 形、 壁厚为 100 mm ， 其中每种新型混合配筋 预 应 力 混 凝 土 管 桩 均制 作 了 2 根， 编 号 分 别 为 PRC － 1 — PRC － 5 、 PRC － 1A — PRC － 5A ； 普通预应力管桩编号为 PC － 1、 PC － 2 ， 管桩横剖面 如 图 1 所 示， 其截面和配筋如 表 1 所 示 。 管 桩 所 采 用 的 混 凝 土 强 度 等 级 为 C60 级； 预应力筋为预 应 力 钢 棒， 抗 拉 强 度 标 准 值 f ptk 为 1 470 MPa ； 预应力控制 应 力 取 0. 7 f ptk ； 非 预 应 力 筋 抗拉强度设计值 f y 为 360 MPa ， 按 为 HRB400 钢筋，
试验桩参数
The parameters of test pipe piles
预应力筋 10． 7 × 12 10． 7 × 12 10． 7 × 14 10． 7 × 14 10． 7 × 16 10． 7 × 16 10． 7 × 16 10． 7 × 16 10． 7 × 18 10． 7 × 18 10． 7 × 16 10． 7 × 16 HRB400 筋 12 × 8 12 × 8 12 × 8 12 × 8 12 × 8 12 × 8 12 × 8 12 × 8 12 × 10 12 × 10
。 但 是， 普通的预应力管桩因
延性较差， 主要用于抗压的桩基工程 抗弯能力不足 、 中， 而在高抗震设 防 烈 度 地 区， 当 基 础 埋 深 较 浅 时， 因管桩的抗水平荷 载 能 力 较 差 而 被 限 制 使 用 础工程中管桩用作 抗 拔 桩
提高混凝土管桩抗弯能力的理论与试验研究
２１ ０ ２年 ９月
科 技 通 报
ＢＵＬＩ ＴＩ ０Ｆ ＣＩ Ｎ Ｓ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ
Ｖｏ ． Ｎｏ９ １ ２８ ．
Ｓ ｐ的理论 与试验研究
盛 昌 ，吴佳 雄 ，彭 卫
（． １ 金华职业技术学院， 浙江 金华 ３ １１ ； ． ２ ０ ７ ２浙汀大学 宁波理工学 院， 浙江 宁波 ３ ５ ０ １ １０）
ｈ ｒｚ ｎ ａ ｒ ｅ ｃ ｕ ｅ ｙ ｔ ｅ ｌｔｒ ｌ ｗ ｙ ｏ ｏ ｌ ｏ ｙ ｉ ｈ ｒ ｃ ｓ ｆｐ ｌ ｉｋ Ｐ ｐ ｉ ｓｃ ｎ ｂ ａ ｅ ｓａ ｂ ｎ ｉ ｇ ｏ ｏｉｏ ｔ ｌ ｏ ｃ ａ ｓ ｄ ｂ ａｅ ａ ａ ｆｓ ｉ ｂ ｄ ｎ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｉ ｓｎ ． ｉ ｅ ｐｌ ａ ｅ ｔｋ ｎ ａ ｅ ｄ ｎ ｒ ｆ ｈ ｓ ｅ ｅ
ｃ ｍｐｒ ｓｉ ｎ ｅ ｄｉ ｍ ｂ ｒａ ａ ａ ｅｆ ｒｅ ｍｏ ｅ ｓ Ａｓａｒ ｓ ｔ ｔ ｅ ｉ ｇｃ ｐ ｃｔ ｆｐｉ ｉｅ ａ ｅ ｉ ｐ ｏ ｅ ｏ ｅ ｓｏ —ｂ ｎ ｎｇｍｅ ｅ ｎｄｗｅｃ ｎｍ ｋ ｏｃ ｄ ｌ． ｅ ｕｌ，ｈｅｂ ｎｄ ｎ ａ ａ ｉｙｏ ｐｅｐｌ ｓｅ Ｒ ｂ ｍ ｒ ｖ ｄ
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塞恩(管桩探伤和抗弯)检测方案
共1页第1页
一、检测依据
1、GB50205-2001 《钢结构工程施工质量验收规范》
2、JG/T203-2007 《钢结构超声波探伤及质量分级法》
3、GB13476-2009 《先张法预应力混凝土管桩》
4、DGJ32/TJ04-2010 《优质建筑工程施工质量验收评定标准》
5、JGJ/T23-2011 《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》
二、检测仪器
主要仪器名称规格型号编号检定日期有效期(月) 数字式超声探伤仪CTS-1002 A-27 2013-01-14 12 锚杆拉力计ZY-50 A-28 2012-09-18 12 裂缝宽度观测仪ZBL-F101-10 BZ-8 2012-10-24 12 中文智能回弹仪PHT-B B-65-1 2013-04-11 6
三、检测数量
序号检测项目抽检比例检测方法备注
1 管桩焊缝探伤焊缝总数的20% 超声波
焊缝表面清理干净、焊后自然冷却后进行检测
2 管桩抗弯性能检测桩总数的0.5%，且不少于
2节
油压缸逐级加载法---
3 混凝土强度回弹构件总数的30%不少于10
个
回弹法---
四、检测程序
1、检测准备工作及检测方案的审定。
2、由委托方提供相关施工图纸及需要的信息等。
3、现场检测及采集相应的数据及时反馈给委托方。
4、数据整理及出具检测报告。
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5 3 抗弯试验
5 3 1 管桩的抗弯试验采用简支对称集载加荷，如图2所示，其中，P的方向可垂直于地面
，也可平行于地面(管桩的轴线均与地面平行)。
5 3 2 两根管桩焊接头抗弯试验方法与5 3 1相同，应使接头位于最大弯矩处。
5 3 3 加荷顺序
第一步：按抗裂弯矩20%的级差由零加荷至抗裂弯矩的80%，每级荷载的持续时间不少于
1min；然后按抗裂弯矩10%的级差继续加荷至抗裂弯矩的100%。
每级荷载的持续时间不少于3
min，观察是否有裂缝出现，并测定和记录裂缝宽度。
第二步：如果在抗裂弯矩的100%时出现裂缝，则卸荷至零；如果未出现裂缝，则按抗裂
弯矩10%的级差继续加荷至裂缝出现。
每级荷载的持续时间不少于3min，测定和记录裂缝宽
度。
第三步：由裂缝弯矩卸荷至零后静停时间不少于3min。
第四步：按极限弯矩20%的级差由零加荷至极限弯矩的80%后，按极限弯矩5%的级差继续
加荷至极限弯矩的100%。
检查是否已达到破坏状态，如未达到破坏，应继续加荷直至破坏为
止。
每级荷载的持续时间不少于3min，测定和记录裂缝宽度。
5 3 4 弯矩计算公式
5 3 4 1 当施加荷载的方向垂直于地面时，弯矩按式(1)计算：
1 P 3
M=---g×m.L＋----(----L－1) (1)
40 4 5
式中：M——抗弯弯矩，kN·m；
g——重力加速度，m/s[2]；
m——管桩质量，t；
L——管桩长度，m；
P——荷载，kN。
5 3 4 2 当施加荷载的方向平行于地面时，弯矩按式(2)计算：P 3
M=---(----L-1) (2)
4 5
式中：M——抗弯弯矩，k·Nm；
P——荷载，kN；
L——管桩长度，m。