PHC/PC管桩桩头处理技术的全新改良
传统PHC/PC管桩的桩头接合处理方式,系采用"不稳定"的桩头填芯混凝土的摩擦力作为与上部结构的结合力。施工中容易出现质量管理瑕痴,膨胀混凝土的确实度及振动搅的确实度,易受现场及工班影响。完工后,桩头结合强度难以一一检测,形成盲点。多年之后,混凝土不可预期的老化及松弛,会造成桩头填芯混凝土摩擦力的耗损,甚至会引发脱桩及其它不可预测的危机。
不同于传统PHC/PC管桩的桩头处理方式,德翰公司最新研发的工程技术,针对传统管桩桩头接合进行改良,采用独特的水平钢筋结合普通混凝土、垂直锚定钢筋的方式,作为新一代的桩头接合方式。我们的新技术将提供一种更高的结合力、更稳定的结合行为、更耐久的质量保证,并让设计工程师更加安心的设计选择,消费者及使用者也能更安心地使用业主所提供的工程或建设产品。
藉由突出于桩头填芯混凝土体外的水平钢筋 (预先于工厂制程中固定于管桩桩壁混凝土中),与填芯混凝土(后浇注)及垂直锚定钢筋,形成一完整的钢筋混凝土结构体,将垂直力 100% 传递于基桩桩体。
本项全新管桩桩头处理技术并非对管桩作造型上或形状上的改变,所以不会改变桩身的承载力。而是主要改变了管桩桩头力量的传递模式,由传统不确定的混凝土摩擦力传递,改变为稳定的钢筋混凝土剪力模式。同时藉由质量稳定的工厂制作 (水平钢筋的设置),提升桩头处理接合的质量。
设计参考范例:
以下范例使用 Φ 600mm Type B的PHC管桩,桩身混凝土抗压强度为 fc’=800 kg/cm2 (11,386 psi或78.5 N/mm2),桩头水平钢筋降伏强度为 fy=4,200 kg/cm2 (59,779 psi或412 N/mm2),桩头填芯混凝土为 fc’=210 kg/cm2 (2,989 psi或20.6 N/mm2) ,填芯混凝土深度为 2m。依照强度设计法 (U.S.D. method, Ultimate Strength Design method) 进行计算,强度折减因子采 Φ=0.80 时,桩头水平钢筋所能提供的垂直接合力 (抗拉拔或抗压力) 如下:
桩头水平钢筋
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桩头水平钢筋所能提供的垂直接合力 (Tons)
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号数直径
(mm)
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单支面积
(cm2)
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降伏强度
Fy (kg/cm2)
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水平钢筋支数 (层数*支数)
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4 * 2
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6 * 2
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8 * 2
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10 * 2
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#6 (D19)
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2.84
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4,200
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152
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229
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305
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381
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#7 (D22)
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3.80
|
4,200
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204
|
307
|
409
|
511
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#8 (D25)
|
4.91
|
4,200
|
264
|
396
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528
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660
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传统管桩桩头处理方式仅能提供约(不稳定的) 50~158 Tons的填芯混凝土摩擦力作为垂直接合力,而且其施工质量易受工地环境天候及工班人员之影响。
本公司桩头处理所提供的接合力为完整的钢筋混凝土结合力,比传统的摩擦力接合稳定可靠,没有混凝土老化松脱的长期隐忧困扰,也无需使用膨胀混凝土进行桩头填芯。桩头所需之接合力全由桩头之水平钢筋决定,设计工程师可自由选用其层数及支数。上表所列之垂直接合力也已远大于传统桩头处理方式。
注:上表钢筋号数直径、单支面积、钢筋及混凝土强度为台湾地区常用规格,其它地区或国家各有其适用规定。
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