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2015/5/15 | PHC基樁樁頭內壁與二次澆置膨脹混凝土間摩擦力作用的思維

由於傳統預力基樁(PHC)樁頭處理之填芯混凝土與樁壁界面的摩擦力並無任何相關規範之規定,實務上多無明顯依據。但是材料老化因素或是人為施工疏忽,往往導致摩擦數值變異甚大!最終演變成結構物的不安定因素。

藉由中空樁頭及樁頭水平剪力摩擦鋼筋的技術(DH-PHC),大量減少工地樁頭處理的時間及成本、樁芯餘土清運之額外工作;更搭配中空樁頭之水平剪力摩擦鋼筋,使樁頭處理之錨錠鋼筋形成更強大可靠的樁頭抗拉力,將大量於工地施作之工序移轉為穩定性高的工廠預製。我們可以清楚地看到DH-PHC基樁與傳統基樁樁頭部位不一樣的拉力傳遞模式。

DH-PHC基樁技術上,捨棄傳統利用樁頭填芯混凝土與樁內壁間摩擦力來傳導上方基礎荷重的方式,而改以工廠內預製的樁頭水平鋼筋來結合填芯混凝土,形成一個結合力更穩定、強度更強的樁頭連結。王元靖等人(2007)在中龍鋼鐵公司建廠案基樁工程中執行現場樁頭抗拉拔極限載重試驗(工件應力法,ASD method),決定PHC基樁內壁與普通混凝土界面之容許握裹應力值大小之建議為(在填芯混凝土強度為210 kg/cm2,且基樁內壁未經表面粗糙處理時之情形下) 樁內壁與填芯混凝土間之摩擦應力:

長期載重: fs = 3.2 kg/cm2 * 0.6 = 2.0 kg/cm2

以外徑600Φmm、內徑400Φmm的預力基樁,其樁頭處理深度為2.0m為例,傳統式預力基樁依上述容許握裹應力值2.0 kg/cm2 計算之摩擦握裹應力值為: (40cm*3.1416*200cm)x2.0kg/cm2= 50,265kg≒50 (ton)

DH-PHC基樁的樁頭握裹力依剪力水平鋼筋設計量分析計算,以#6鋼筋(D19) 6層*2支*2支為設計量,經查表得知樁頭處理之剪力摩擦鋼筋所能提供之摩擦剪力為 486(ton),確實遠大於 50(ton) 傳統式預力基樁容許握裹應力值。 (詳見檔案下載~~DH-PHC改善傳統預力基樁的缺陷)

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