“建华工程奖”成果介绍系列之--- 预应力混凝土管桩在超高层与大型综合體(tǐ)建筑工程中的设计与应用(yòng)
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预应力混凝土管桩在超高层与大型综合體(tǐ)建筑工程中的设计与应用(yòng)
完成单位：华东建筑设计研究院有(yǒu)限公司
获奖等级：集體(tǐ)一等奖
一、成果简介
华东建筑设计研究院有(yǒu)限公司从上世纪90年代开始，积极推动管桩在上海及全國(guó)建筑工程中的应用(yòng)，经过近20余年的实践，在百余项工程设计中采用(yòng)了管桩。近年来，针对超高层建筑具有(yǒu)上部结构荷载大、单桩承载力要求高、其受风荷载、地震水平作用(yòng)较大、基础受力更為(wèi)复杂等特点，开展了一系列管桩抗弯、抗剪承载力试验，提出了预应力管桩抗剪承载力计算公式，為(wèi)拓展建筑物(wù)管桩基础在风、地震水平作用(yòng)下的承载力验算提供了理(lǐ)论基础。推动了管桩在超高层建筑、大型综合體(tǐ)等重大、复杂工程中的应用(yòng)。
1、管桩弯剪承载力试验研究与计算方法
开展PHC管桩在纯弯、纯剪及模拟实际竖向受荷条件下高轴压下压弯与压剪承载力试验，创新(xīn)设计并采用(yòng)高轴压加载试验装置，得到管桩在不同弯、剪作用(yòng)下的开裂承载力、极限承载力、破坏过程与形态。推导了PHC管桩抗剪承载力计算公式，公式反映了预应力管桩环形截面的受力特点并得到试验结果的验证，可(kě)适用(yòng)于预应力管桩、非预应力管桩的纯剪和压剪承载力计算。成果為(wèi)建筑物(wù)管桩基础在风、地震水平作用(yòng)下的承载力验算提供理(lǐ)论基础，為(wèi)拓展管桩的应用(yòng)范围提供了指导。
轴向压力的加载装置
纯弯破坏
压弯破坏
2、管桩在超高层建筑和大型综合體(tǐ)建筑等重大工程中的应用(yòng)
积极推动预应力混凝土管桩在超高层建筑、大型综合體(tǐ)等复杂工程中的应用(yòng)，完成相关工程设计与实践百余项。代表性工程有(yǒu)位于上海浦东陆家嘴高度超200m超高层办公楼上海银行大厦、黄浦江畔40层超高层住宅盛大金磐、苏洲河畔中心城區(qū)大型高层住宅群中遠(yuǎn)两湾城、國(guó)内功能(néng)最全规模最大的上海虹桥综合交通枢纽、世界规模最大会展體(tǐ)中國(guó)博览会展综合體(tǐ)等，為(wèi)管桩在大型工程中的应用(yòng)起到示范作用(yòng)，扩大管桩的应用(yòng)范围。
上海虹桥综合交通枢纽
上海中遠(yuǎn)两湾城
上海中遠(yuǎn)两湾城
中國(guó)博览会展综合體(tǐ)
上海浦东國(guó)际机场二期
3、社会经济效益
华东建筑设计研究院有(yǒu)限公司一直致力于推动管桩技术的研究及新(xīn)型、复杂、大型建筑工程中的探索应用(yòng)，完成相关工程设计与实践百余项。由于工程规模大，数量多(duō)，其设计采用(yòng)管桩的直接产值达数十亿元，仅对前述6项代表性工程的初步估算便可(kě)节约工程造价近亿元，产生了巨大的经济价值，而且拓宽了管桩的应用(yòng)范围、推动了管桩行业的发展，其间接的社会经济效益巨大。成果申请专利2项，进入上海市标准《地基基础设计规范》（DGJ08-11-2010），《2009全國(guó)民(mín)用(yòng)建筑统一技术措施-地基基础分(fēn)册》，发表學(xué)术论文(wén)8篇，进入著作1部。
此外，大量管桩在工程上的应用(yòng)可(kě)大量节省混凝土材料资源，减少混凝土运输，减少泥浆排放，符合节约减排，走可(kě)持续发展的道路。
4、对行业的贡献
成果可(kě)為(wèi)建筑物(wù)管桩基础在风、地震水平作用(yòng)下的承载力评价与验算提供理(lǐ)论基础，為(wèi)拓展管桩在（超）高层建筑的应用(yòng)提供理(lǐ)论指导与分(fēn)析方法。扩大管桩在高层、超高层建筑的应用(yòng)范围，促进管桩行业的健康发展。由于应用(yòng)的都是有(yǒu)影响力的标志(zhì)性工程，為(wèi)管桩在超高层建筑、大跨结构、办公建筑、住宅、交通建筑、综合體(tǐ)等大型工程中的应用(yòng)起到了示范作用(yòng)，扩大了管桩的应用(yòng)范围，引导了管桩行业的可(kě)持续发展。
二、专家评审意见
成果对上海地區(qū)上世纪90年代至今30余年期间，百余项工程中PHC桩设计、工程应用(yòng)、工程施工中的宝贵经验及教训进行了系统总结；开展了一系列管桩抗弯、抗剪承载力试验，提出了相应的计算公式，為(wèi)拓展建筑物(wù)管桩基础在风、地震水平作用(yòng)下的承载力验算提供了理(lǐ)论基础；积极推动管桩在超高层建筑、大型综合體(tǐ)等重大、复杂工程中的应用(yòng)，起到了良好的示范作用(yòng)。成果扩大了管桩的应用(yòng)范围，推动了管桩行业的发展，产生了巨大的经济价值。
