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文檔簡介
1、預應力混凝土管樁基礎技術規(guī)程1、總 則1.0.1統(tǒng)一江蘇省內管樁的制作、基礎設計、施工及驗收標準。貫徹執(zhí)行國家的技術經濟政策,做到技術先進、安全適用、經濟合理、確保質量、保護環(huán)境,特制定本規(guī)程。1.0.2本規(guī)程適用于錘擊貫入法、靜力壓入法施工的管樁基礎。當管樁基礎采用本規(guī)程方法確定承載力時,所用的管樁及施工工藝必須同時符合本規(guī)程的有關規(guī)定。1.0.3本規(guī)程適用于建(構)筑物的低承臺管樁樁基的設計。對于高承臺管樁樁基,應根據具體情況另行設計。1.0.4管樁樁基的設計與施工,應綜合考慮工程地質與水文地質條件、上部結構類型、使用功能、荷載特征、施工技術條件與環(huán)境;應重視地方經驗,因地制宜,注重概念設
2、計,合理選擇管樁樁型和承臺形式,優(yōu)化布樁,節(jié)約資源;應強化施工質量控制與管理。1.0.5管樁樁基的設計、施工與驗收,除應符合本規(guī)程外,尚應符合國家現行有關標準、規(guī)范的規(guī)定。2、術語和主要符號2.1術語2.1.1管樁(Concrete Pipe pile)本規(guī)程所稱的管樁,是指采用離心成型的先張法預應力混凝土環(huán)形截面樁。2.1.2管樁基礎(Concrete pipe foundation)由打入土(巖)層中的管樁和連接于樁頂的承臺共同組成的建(構)筑物基礎。2.1.3錘擊貫入法(Hammer driving)利用打樁設備的錘擊能量將樁沉入土(巖)層的施工方法。2.1.4靜力壓樁法(Method
3、of pressing pile by static pressure)利用靜載設備的靜壓力將樁壓入土(巖)層的施工方法。2.1.5收錘標準(Condition for stop hammering)將樁端打至預定深度附近時終止錘擊的控制條件。2.1.6液壓式樁機(Hydraulic pressing pile driver)通過液壓式傳力機構施加壓力于樁身上的一種靜壓樁施工機械,由樁架、行走機構、液壓機構、導向夾持機構和配重等部件組成。2.1.7頂壓式液壓壓樁機(Jacking type of hydraulic pressing driver)施加壓力作用在樁頂部的液壓式壓樁機。2.1.8
4、選樁(pile following)打樁過程中,借助送樁器將樁頂沉至地面以下的工序。2.1.9填芯混凝土(Cavity-filling concrete)灌填在管樁頂部內腔的混凝土。2.1.10單樁豎向極限承載力(Ultimate vertical bearing capacity of a single pile)單樁在豎向荷載作用下達到破壞狀態(tài)前或出現不適于繼續(xù)承載的變形時所對應的最大荷載,它取決于土對樁的支承阻力和樁身承載力。2.1.11極限側阻力(Ultimate shaft resistance)相應于樁頂作用極限荷載時,樁身側表面所發(fā)生土(巖)阻力。2.1.12極限端阻力(Ulti
5、mate tip resistance)相應于樁頂作用極限荷載時,樁端所發(fā)生的土(巖)阻力。2.1.13單樁豎向承載力特征值(Characteristic value of the vertical bearing capacity of a single pile)單樁豎向極限承載力標準值除以安全系數后的承載力值。2.1.14負摩阻力(Negative skin friction, negative shaft resistance)樁周土由于自重固結、濕陷、地面荷載作用等原因而產生大于基樁的沉降所引起的對樁表面的向下摩阻力。2.1.15下拉荷載(Downdrag)作用于單樁中性點以上的負摩
6、阻力之和。2.1.16土塞效應(Plugging effect)管樁用開口樁尖沉樁過程中土體涌入管內形成的土塞,對樁端阻力的影響效應。2.2主要符號2.2.1作用和作用效應Fk按荷載效應標準組合計算的作用于承臺頂面的豎向力(KN);Gk樁基承臺和承臺上土自重標準值(KN);Hk按荷載效應標準組合計算的作用于承臺底面的水平力(KN);Hik按荷載效應標準組合計算的作用于第i基樁的水平力(KN);Mxk、Myk按荷載效應標準組合計算的作用于承臺底面的外力,繞通過樁群形心的x、y主軸的力矩(KN-m);Nik荷載效應標準組合偏心豎向力作用下第i基樁的豎向力(KN);Gp單樁自重標準值(KN)。2.2
7、.2抗力和材料性能fc混凝土軸心抗壓強度設計值(MPa);ft混凝土軸心抗拉強度設計值(MPa);ftw焊縫抗拉強度設計值(N/mm2);qsik單樁第i層土的極限側阻力標準值(KPa);qpk單樁極限側阻力標準值(KPa);Qsk單樁總極限側阻力(KN);Qpk單樁總極限端阻力標準值(KN);R基樁豎向承載力特征值(KN);Ra按場地土計算的單樁豎向承載力特征值(KN);Rha單樁水平承載力特征值(KN);Rh基樁水平承載力特征值(KN);Tgk群樁呈整體破壞時基樁抗拔極限承載力標準值(KN);Tuk群樁呈非整體破壞時基樁抗拔極限承載力標準值(KN);Nl單樁允許上拔力設計值(KN);Pma
8、x樁身允許抱壓壓樁力(KN);Rp樁身混凝土強度允許的豎向承載力設計值(KN);pc樁身混凝土有效預應力(MPa);土的重度(KN/m3).2.2.3幾何參數A管樁有效橫截面面積(mm2);Ap樁身橫截面面積(mm2);d管樁外徑(mm);D1焊縫外徑(mm);D2焊縫內徑(mm);a焊縫寬度(mm);L管樁長度(m);li管樁穿越第i層土(巖)的厚度(m);t管樁壁厚(mm);Up樁身外周長(mm);xi、xj、yi、yj、第i、j基樁至y、x軸的距離(m);2.2.4 計算系數o樁基重要性系數;c管樁成型工藝系數;o抗拔系數;n同一樁基承臺中的樁數。3、一般規(guī)定3.0.1設計采用的管樁樁型
9、,應符合本規(guī)程的規(guī)定。3.0.2用于施工的設計圖紙必須通過施工圖審查。3.0.3生產先張法預應力混凝土管樁的企業(yè)應具有混凝土預制構件專業(yè)企業(yè)二級資質標準。3.0.4企業(yè)的混凝土專項試驗室條件應符合江蘇省有關規(guī)定。3.0.5管樁生產企業(yè)、沉樁施工單位除應具備專業(yè)資質外,還應建立完善的質量管理體系和質量檢驗制度。3.0.6管樁生產、施工設備、計量器具應按規(guī)定進行校驗校定。3.0.7管樁應按如下標記 (), 管樁類型 管樁外徑 型號 壁厚 混凝土強度等級 管樁各節(jié)長度PHC 、PC (A、AB、B、C ) (自上而下)例如:PHC600AB(110)C808,9,10,124、管樁基礎設計4.1一般
10、規(guī)定4.1.1 管樁基礎應按下列兩類極限狀態(tài)設計:1、承載能力極限狀態(tài):管樁樁基達到最大承載能力、整體失穩(wěn)或發(fā)生不適于繼續(xù)承載的變形;2、正常使用極限狀態(tài):管樁樁基達到建筑物正常使用所規(guī)定的變形限值或達到耐久性要求的某項限值。4.1.2根據管樁樁基問題,可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度以及根據建筑規(guī)模、功能特征、對差異變形的適應性、場地地基和建筑物體形的復雜性,管樁樁基設計時應根據表4.1.2確定設計等級。表4.1.2 建筑管樁樁基設計等級設計等級建 筑 類 型樁基重要性系數。甲級(1)、重要的工業(yè)與民用建筑物;(2)、30層以上或高度超過100m的高層建筑;(3)、體形復雜且層數相差超
11、過10層的高低層(含純地下室)連成一體建筑物;(4)20層以上框架核心筒結構及其他對差異沉降有特殊要求的建筑;(5)場地和地基條件復雜的7層以上的一般建筑及坡地、岸邊建筑;(6)對相鄰既有工程影響較大的建筑;(7)單樁豎向承載力特征值大于3000KN的樁基。1.1乙級除甲級、丙級以外的工業(yè)與民用建筑1.0丙級場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的7層及7層以下的工業(yè)與民用建筑。1.0注:1、對于同一承臺樁數不多于2根的樁基,宜按提高一級考慮,當為甲級樁基且同一承臺內樁數不多于2根的樁基,宜取。=1.2。2、樁基的安全等級,不得低于該建筑物的安全等級。4.1.3 管樁樁基應根據工程具體條件分別進行下
12、列承載力計算和穩(wěn)定性驗算:1、應根據管樁樁基的使用功能和受力特征分別進行樁基的豎向承載力計算和水平承載力計算;2、應對管樁樁身強度和承臺結構承載力進行計算;對樁側土不排水抗剪強度小于10KPa且長徑比大于50的工程管樁,應進行樁身壓屈驗算;應對管樁進行運輸、吊裝、鍾擊和靜壓等過程中的強度和抗裂驗算;3、應對坡地、岸邊的管樁樁基進行整體穩(wěn)定性驗算;4、應對抗浮、抗拔管樁樁基進行單樁和群樁的抗拔承載力計算;5、應對樁身材料強度進行承載力驗算;6、應對抗震設防區(qū)的管樁樁基進行豎向和水平抗震承載力驗算;7、當管樁樁端平面以下存在軟弱下臥層時,應進行軟弱下臥層承載力驗算;4.1.4下列建筑管樁樁基應進行
13、沉降計算:1、設計等級為甲級的非嵌巖樁和非深厚堅硬持力層的建筑樁基;2、設計等級為乙級的體形復雜、荷載分布顯著不均勻或樁端平面以下存在軟弱土層的建筑樁基。4.1.5對受水平荷載較大,或對水平位移有嚴格限制的建筑管樁樁基,應計算其水平位移。4.1.6應根據管樁及樁基所處的環(huán)境類別和相應的裂縫控制等級,驗算樁和承臺正截面的抗裂和裂縫寬度。對于管樁處于腐蝕環(huán)境和三類環(huán)境,應按一級嚴格要求不出現裂縫;二類環(huán)境,可按二級一般要求不出現裂縫。低樁承臺的裂縫寬度對于腐蝕環(huán)境和三類環(huán)境,應0.2;二類環(huán)境應0.34.1.7管樁樁基設計時,所采用的作用效應組合與相應的抗力應符合下列規(guī)定:1、確定樁數和布樁時,應
14、采用傳至承臺底面的荷載效應標準組合;相應的抗力應采用基樁或復合基樁承載力特征值。2、計算荷載作用下的樁基沉降和水平位移時,應采用荷載效應準永久組合;計算水平地震作用、風荷載作用下的樁基水平位移時,應采用水平地震作用、風荷載效應標準組合。3、驗算坡地、岸邊建筑樁基的整體穩(wěn)定性時,應采用荷載效應標準組合;抗震設防區(qū),應采用地震作用效應和荷載效應的標準組合。4、在計算樁基結構承載力、確定尺寸和配筋時,應采用傳至承臺頂面的荷載效應基本組合。當進行承臺和樁身裂縫控制驗算時,應分別采用荷載效應標準組合和荷載效應準永久組合。5、樁基結構安全等級和結構合理設計使用年限應按現行有關建筑結構規(guī)范的規(guī)定采用;樁基結
15、構的設計等級和重要性系數按本規(guī)程4.1.2條確定。6、對樁基結構進行抗震驗算時,其抗震承載力調整系數為RE應按現行國家標準建筑抗震設計規(guī)范GB50011的規(guī)定采用。4.1.8對于本規(guī)程4.1.4條規(guī)定應進行沉降計算的建筑樁基,在其施工過程及建成后使用期間,應進行系統(tǒng)的沉降觀測直至沉降穩(wěn)定。4.2 基本資料4.2.1管樁樁基設計應具備下列資料1、按照現行巖土工程勘察規(guī)范GB50021、建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007以及相關工程地質勘察規(guī)范要求整理的巖土勘察文件,其主要內容包括:1)、管樁樁基按兩類極限狀態(tài)進行設計所需要的巖土物理力學參數及原位測試參數;2)、對建筑場地的不良地質作用,如滑坡、
16、崩塌、泥石流、巖溶、土洞等,有明確判斷、結論和防治方案;3)、地下水位埋藏情況、類型和水位變化幅度及抗浮設計水位,水、土的腐蝕性評價,地下水浮力計算的設計水位;4)、抗震設防區(qū)按設防烈度提供的液化土層資料;5)、有關地基土凍脹性、濕陷性、膨脹性評價。2、建筑場地與環(huán)境條件的有關資料:1)、建筑場地現狀,包括交通設施、高壓架空線、地下管線和地下構筑物的分布;2)相鄰建筑物安全等級、基礎形式及埋置深度;3)、附近類似工程地質條件場地的樁基工程試樁資料和單樁承載力設計參數;4)、周圍建筑物的防振、防噪聲的要求;5)、泥漿排放、棄土條件;6)建筑物所在地區(qū)的抗震設防烈度和建筑場地類別。3、建筑物的有關
17、資料:1)、建筑物的總平面布置圖;2)、建筑物的結構類型、荷載、使用條件和設備對基礎豎向及水平位移的要求;3)、建筑結構的安全等級。4、施工條件的有關資料:1)、施工機械設備條件、動力條件、施工工藝對地質條件的適應性;2)、水、電及有關建筑材料的供應條件;3)、施工機械的進出場及現場運行條件。5、供設計比較用的有關管樁樁型及實施的可行性的資料。4.2.2管樁樁基的詳細勘察除應滿足現行國家標準巖土工程勘察規(guī)范(GB50021)、高層建筑巖土工程勘察規(guī)程(JGJ72、J366)的有關要求外,尚應滿足下列要求:1、勘探點間距1)、對于端承樁(含嵌巖樁):主要根據樁端持力層頂面坡度決定,宜為1224m
18、。當相鄰兩個勘察點揭露出的樁端持力層層面坡度大于10%或持力層起伏較大、土層分布復雜時,應根據具體工程條件適當加密勘探點。2)對于摩擦樁:宜按1530m布置勘探孔,但遇到土層的性質或狀態(tài)在水平方向分布變化較大,或存在可能影響成樁的土層或設計有特殊要求時,應適當加密勘探點。2、勘探深度1)宜布置1/31/2的勘探孔為控制性孔。對于設計等級為甲級的建筑樁基,至少應布置3個控制性孔;設計等級為乙級的建筑樁基,至少應布置2個控制性孔??刂菩钥讘┩笜抖似矫嬉韵聣嚎s層厚度;一般性勘探孔深度應達到預計樁端平面以下35m,對于管樁外徑600時,不得小于5m。2)嵌全風化、強風化巖層的控制性鉆孔應深入預計樁端
19、平面以下不得小于35m,一般性鉆孔應深入預計樁端平面以下12m。當持力層較薄時,應有部分鉆孔鉆穿持力巖層。在巖溶、斷面破碎帶地區(qū),應查明溶洞、溶溝、溶槽等分布情況,鉆孔應鉆穿溶洞或斷層破碎帶進入穩(wěn)定土層,進入深度應滿足控制性孔和一般性鉆孔的要求。3、在勘探深度范圍內的每一地層,均應采取不攏動土樣進行室內試驗或根據土質情況選用有效的原位測試方法進行原位測試,提供設計所需參數。4.2.3選用管樁作建筑物樁基時,宜進行標準貫入試驗;勘探資料中標準貫入試驗數據不足時,應根據設計要求補充勘探。4.2.4標準貫入試驗除應符合現行國家標準巖土工程勘察規(guī)范(GB50021)的有關規(guī)定外,尚應符合下列規(guī)定:1、
20、各主要土層均應測試,其中遇中密密實的砂層、硬塑堅硬粘性土層、殘積土層及全風化巖層時,約每1.5m測試一次,預計作樁端持力層的土層時,根據現場情況宜每0.51m測試一次。2、在預計作樁端持力層的測試中,當錘擊數已達100擊而貫入深度未到300時,可記錄實際貫入深度并終止試驗,但鉆孔深度應符合本規(guī)程第4.2.2條規(guī)定。4.3管樁的適用范圍、選用與布置4.3.1管樁的適用范圍1、管樁適用于抗震設防烈度7度的一般工業(yè)與民用建筑的低承臺樁基。2、管樁適用于主要承受豎向荷載,且水平荷載較小的低承臺樁基,當承受水平荷載較大或表層土有較厚液化土層或用作抗拔樁時,應結合工程有關因素經分析驗算后選用或另行設計。3
21、、管樁不應用于地下強腐蝕環(huán)境。對中、弱腐蝕的地下環(huán)境應根據工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范(GB50046-2008)的規(guī)定采用特種抗腐蝕材料。并采用封閉樁尖且管腔內不得進入腐蝕性介質。宜選用PHC樁,樁身混凝土抗?jié)B等級應S10。4、管樁適用于設計年限為50年的樁基工程,對處于二類和三類環(huán)境中的管樁及樁基結構的混凝土耐久性應符合建筑樁基技術規(guī)范(JGJ94-2008)表3.5.2的規(guī)定。5、管樁適用于素填土、雜填土、淤泥、淤泥質土、粉土、粘性土、碎石土等地基。不適用于密實較厚的砂土層及風化巖層。4.3.2管樁的選用1、設計人員應根據工程地質情況、建筑物結構類型、荷載性質、樁的使用功能,沉樁設備(靜壓、鍾
22、擊)、施工條件、施工經驗等,經綜合分析后選用。2、管樁用作摩擦樁或端承摩擦樁且穿越的堅硬土層較薄時,宜選用A、AB型樁,其長徑比(樁總長/樁外徑)不宜大于100;當用于端承樁或摩擦端承樁且需穿越一定厚度較硬土層時,宜選用AB、B型樁,其長徑比不宜大80。3、軟土地基宜采用AB、B型的PHC管樁。4、盡量減少接樁,接樁宜在樁尖穿過硬土層后進行。5、管樁用作受拉(抗拔)樁及錨樁時,設計人員應分析驗算樁頂與承臺連接處抗拉強度;樁身抗拉強度;樁與樁接頭處抗拉強度;樁身與端板連接處抗拉強度,按最不利處的抗拉強度確定工程管樁的抗拉承載力。4.3.3管樁的布置應符合下列要求:1、管樁的最小中心距應符合表4.
23、3.3的規(guī)定表4.3.3 管樁的最小中心距土類與樁基情況排數不少于3排且樁數不少于9根的摩擦型樁樁基其它情況擠土樁飽和粘性土4.5d4.0d非飽和土、飽和非粘性土4.0d3.5d部分擠土樁飽和粘性土4.0d3.5d非飽和土、飽和非粘性土3.5d3.0d注:1)、d管樁外直徑2)、當縱橫向樁距不相等時,其最小中心距應滿足“其他情況”一欄的規(guī)定。 3)、“部分擠土樁”指沉樁時采取引孔或應力釋放孔等措施的樁基。4)、當樁穿越較厚淤泥質等軟弱土層,樁中心距不宜小于4.5d.2、排列基樁時,宜使樁群承載力合力點與豎向永久荷載合力作用點重合,并使基樁受水平力和力矩較大方向有較大的抗彎截面模量。3、對于軟弱
24、粘性土層地基上大面積布樁時,應采取消減孔隙水壓力和擠土效應的技術措施,并控制布樁密度。4、當管樁穿越厚度較大的淤泥等軟弱土層、表層土有較厚的液化土層時,應考慮樁的穩(wěn)定對承載力的影響。5、應選擇較硬土層作為樁端持力層(如強風化或全風化巖層、堅硬粘性土層、密實碎石土、砂土、粉土層)。樁端全斷面進入持力層的深度(不包括樁尖部分)對于粘性土、粉土不宜小于2.5d,砂土不宜小于2.0d,碎石類土不宜小于1.5d,全風化巖不宜小于1.0d。當存在軟弱下臥層時,樁端以下堅硬持力層厚度不宜小于4d,并視軟弱下臥層性質,驗算其承載力。當硬持力層較厚且施工條件許可時,端樁全斷面進入持力層的深度宜達到樁端阻力的臨界
25、深度。對于土層中含有較多難以清除的孤石、障礙物或含有不適宜作持力層且管樁難以貫穿的堅硬夾層、難以貫入的巖面上不適合作樁端持力層的土層,持力層較薄且持力層的上覆土層較松軟,難以貫入的巖面埋藏較淺且傾斜較大等地質條件,不宜選用管樁。6、同一承臺的樁數不宜少于2根,當不多于2根時,應加強承臺間的拉結。7、同一結構單元宜避免采用不同類型的管樁或受力性質差別較大的同類型管樁。同一基礎相鄰樁的樁底標高差,對于非嵌巖端承型樁,不宜超過相鄰樁的中心距;對于摩擦型樁,在相同的土層中不宜超過樁長1/10。4.4管樁樁基構造4.4.1管樁與承臺連接處的填芯混凝土應灌注飽滿。灌注深度不得小于3d,且不得小于1.5米(
26、d-管樁外徑),填芯混凝土強度等級不得低于C40。4.4.2管樁與承臺的連接應符合下列規(guī)定:1、樁頂嵌入承臺內長度對中等直徑管樁不應小于50;對大直徑管樁不應小于100。2、采用管樁內的縱向鋼筋直接與承臺錨固時,錨固長度不得小于50倍縱向鋼筋直徑,且不小于500。當采用錨入和腔內的后插鋼筋與承臺連接時,其錨入承臺內有長度不應小于35倍縱向鋼筋直徑。3、對于抗拔樁,應優(yōu)先將樁身縱向鋼筋全部直接錨入承臺內,當采用其它方式與承臺連接時,縱向鋼筋錨入承臺內的長度應按現行國家標準混凝土結構設計規(guī)范GB50010確定。4.4.3管樁接樁應符合下列規(guī)定:1、任一根樁的接頭數量不應超過四個;2、管樁接頭處的各
27、項力學指標不應低于樁身;3、持力層標準貫入擊數大于30時,不應利用截樁余下部分作接樁之用;4、管樁的連接應符合本規(guī)程第6.3節(jié)規(guī)定。4.4.4與管樁連接的承臺構造,均按現行建筑樁基技術規(guī)范JGJ94-2008及建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007的規(guī)定執(zhí)行。4.5管樁樁基計算4.5.1對于一般建筑物和受水平力(包括力矩和水平剪力)較小高層建筑物且樁徑相同的群樁基礎,應按下列公式計算群樁樁基中單樁的樁頂作用效應:1、豎向力作用下軸心豎向力作用下 (4.5.1-1)偏心豎向力作用下 (4.5.1-2) 2、水平力作用下 (4.5.1-3)式中:Fk荷載效應標準組合下,作用于樁基承臺頂面的豎向力;Gk
28、樁基承臺自重及承臺上土自重標準值,對穩(wěn)定的地下水位以下部分應扣除水的浮力;Nk荷載效應標準組合軸心豎向力作用下任一單樁的豎向力;n樁基中的樁數Nik荷載效應標準組合偏心豎向力作用下第i根樁的豎向力;Nxk、Nyk荷載效應標準組合下,作用于承臺底面,繞通過樁群形心的x、y主軸的力矩;Xi、Xj、yi、yj 第i、j根基樁至y、x軸的距離;Hk荷載效應標準組合下,作用于樁基承臺底面的水平力;Hik荷載效應標準組合下,作用于第i根基樁水平力。4.5.2對于主要承受豎向荷載的抗震設防區(qū)低承臺樁基,在同時滿足下列條件時,樁頂作用效應計算可不考慮地震作用:1、按現行國家標準建筑抗震設計規(guī)范GB50011規(guī)
29、定,可不進行樁基抗震承載力驗算的建筑物;2、建筑場地位于建筑抗震的有利地段。4.5.3非液化土中及存在液化土層的樁基抗震驗算,應按建筑抗震設計規(guī)范GB50011、建筑樁基技術規(guī)范JGJ94的規(guī)定執(zhí)行。4.5.4樁基中單樁豎向承載力計算應符合下列要求:1、軸心豎向力作用下。NkR (4.5.41)2、偏心豎向力作用下,除滿足上式外,尚應滿足下式的要求;。Nikmax1.2R (4.5.42)3、水平荷載作用下HikR h (4.5.43)式中:R基樁中的單樁豎向承載力特征值;Nikmax荷載效應標準組合偏心豎向力作用下,樁頂最大豎向力;Hik在荷載效應標準組合下,作用于基樁i樁頂處的水平力;R
30、h單樁樁基或群樁中基樁的水平承載力特征值,對于單樁樁基,可取單樁的水平承載力特征值Rha。4.5.5需要進行地震作用效應計算的建筑物樁基應符合下列要求:1、軸心豎向力作用下NEk1.25R (4.5.5-1)2、偏心豎向力作用下,除滿足上式外,尚應滿足下式的要求:NEkmax1.5R (4.5.5-2)3、水平荷載作用下HEk1.25Rh (4.5.5-3)式中:NEk地震作用效應和荷載效應標準組合下,基樁的平均豎向力;NEkmax地震作用效應和荷載效應標準組合下,基樁的最大豎向力;HEk地震作用效應和荷載效應標準組合下,基樁的平均水平力。4.5.6單樁豎向承載力特征值Ra應按下式確定:Ra=
31、1/K Quk (4.5.6-1)式中:Quk單樁豎向極限承載力標準值;K安全系數,取K=2。4.5.7單樁豎向極限承載力標準值的確定應符合下列規(guī)定:1、設計等級為甲級的建筑樁基,應通過單樁靜載試驗確定,且不得超過按4.5.9條規(guī)定的樁身強度允許的豎向承載力。2、設計等級為乙級的建筑樁基,當地質條件簡單時,可參照地質條件相同的試樁資料,結合靜力觸探等原位測試和經驗參數綜合確定;其余均應通過單樁靜載試驗確定;均不得超過按4.5.9條規(guī)定的樁身強度允許的豎向承載力。3、設計等級為丙級的建筑樁基,可根據原位測試和經驗參數確定。且不得超過按4.5.9條規(guī)定的樁身強度允許的豎向承載力。4.5.8當根據土
32、的物理指標與承載力參數之間的經驗關系確定單樁豎向極限承載力標準值時,宜按下式估算:Quk=Qsk+Qpk=uqsikli+qpkAp (4.5.81)式中:qsik樁側第i層土的極限側阻力標準值,按工程勘察報告提供的數值;qpk極限端阻力標準值,按工程勘察報告提供的數值;Ap樁底端橫截面面積(樁尖水平投影面積);當采用開口型樁尖時,按閉口型樁尖計算水平投影面積;U樁身外周邊長度;li樁穿越第i層土的厚度。4.5.9樁身結構混凝土強度允許的豎向承載力設計值,應按下列公式計算Rp=c(fc-pc)A (4.5.91)式中:Rp樁身混凝土強度允許的豎向承載力設計值;fc混凝土軸心抗壓強度設計值,按現
33、行混凝土結構設計規(guī)范GB50010的規(guī)定取值;pc樁身混凝土有效預壓應力,一般pc=410Mpa,計算時按江蘇省現行預應力混凝土管樁標準圖集取用; A管樁有效橫截面面積;c管樁成樁工藝系數,取0.70。說明:樁身結構混凝土強度對應的豎向承載力特征值按Rp/1.35計算。4.5.10單樁水平承載力特征值取決于樁的材料強度、截面剛度、入土深度、土質條件、樁頂水平位移允許值和樁頂嵌固情況等因素,應通過現場水平載荷試驗確定。必要時可進行帶承臺樁的載荷試驗,試驗時采用慢速維持荷載法?,F場試驗單樁水平承載力不得大于樁身抗剪承載力。4.5.11建筑物管樁基礎的沉降驗算,應按建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007
34、及建筑樁基技術規(guī)范JGJ94中的相關規(guī)定執(zhí)行。4.5.12應按有關規(guī)范規(guī)定考慮特殊場地土對管樁樁基的影響??拐鹪O防區(qū)的管樁樁基應按現行建筑抗震設計規(guī)范GB50011中的有關規(guī)定執(zhí)行。軟土地區(qū)的管樁基礎,樁周土因自重固結、蠕變、大面積堆載影響而產生大于樁的沉降時,應考慮由此引起的樁側負摩擦力對樁豎向抗壓承載力的影響。施工中擠土對樁基的影響。在深厚軟土中采用大片密集管樁時,應采取消減孔隙水壓力和擠土效應的技術措施,并控制沉樁速率,減小擠土效應對成樁質量、鄰近建筑物、道路、地下管道線和基坑邊坡產生的不利影響。沉樁結束,應兩周后再進行開挖。季節(jié)性凍土和膨脹土地區(qū)、濕陷性黃土地區(qū)、巖溶地區(qū)、坡地、岸邊等
35、特殊條件下的管樁樁基,應參照建筑樁基技術規(guī)范JGJ94的相關規(guī)定執(zhí)行。4.5.13抗震設防區(qū)管樁樁基除按本規(guī)程4.5.5條進行抗震驗算外,尚應按下列原則設計:1、樁端全斷面進入液化層下穩(wěn)定土層的長度(不包括樁尖部分)應按計算確定;對于碎石土,礫、粗砂、中砂、密實粘土,堅硬粘性土尚不應小于3d,對其他非巖石類土尚不宜小于5d;2、承臺和地下室外墻周圍應采用灰土、級配砂石、壓實性較好的素土回填,并分層夯實,也可采用素混凝土回填;3、當承臺周圍為可液化土或地基承載力特征值小于40Kpa(或不排水抗剪強度小于15 Kpa)的軟土時,且樁基水平承載力不滿足計算要求時,可將承臺周邊一定范圍的土進行加固(不
36、宜小于1/2承臺長邊);4、對于存在液化擴展的地段,應驗算樁基在流動的側向力作用下的穩(wěn)定性;5、對建于可能因地震引起上部土層滑移地段的樁基,應考慮滑移體對樁產生的附加水平力;6、當承臺周圍的回填土夯實至干密度不小于建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007對填土的要求時,可由承臺正面回填土共同承擔水平地震作用,但不計入承臺底面與地基土之間的摩擦力。4.5.14管樁樁基設計時,宜結合地區(qū)經驗考慮樁、土、承臺的共同工作。4.5.15當承臺的混凝土強度等級低于柱或樁的混凝土強度等級時,尚應驗算柱下或樁上承臺的局部受壓承載力。4.5.16管樁樁基承臺的構造及配筋,除應滿足抗沖切、抗剪切、抗彎承載力和上部結構要
37、求外,尚應滿足現行建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007、建筑樁基技術規(guī)范JGJ94的相關規(guī)定。4.5.17承臺與承臺之間的連接構造,應滿足現行建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007、建筑樁基技術規(guī)范JGJ94的相關規(guī)定。4.5.18可能出現負摩阻力的管樁樁基設計原則應符合下列規(guī)定:1、對于填土建筑場地,先填土并保證填土密實性,軟土場地填土前應采取排水措施,待填土地基沉降基本穩(wěn)定后方可沉樁;2、對于大面積堆載的建筑物,應采取減少地面沉降對建筑物樁基影響的措施;3、對于自重濕陷性黃土地基,可采用強夯、擠密土樁等先行處理,消除上部或全部土層的自重濕陷;對于欠固結土采取先期排水預壓等措施;4、對于中性點以上
38、的樁身可對表面進行處理,以減少負摩阻力。4.5.19建于粘性土、粉土上甲級建筑樁基及軟土地區(qū)的甲、乙級建筑樁基,在其施工過程中及建成后使用期內,應進行系統(tǒng)的沉降觀測直至沉降穩(wěn)定。4.5.20承受拔力的管樁樁基,應按下列公式同時驗算群樁基礎呈整體破壞各呈非整體破壞時基樁的抗拔承載力:NkTgk/2+Ggp (4.5.20-1)NkTuk/2+Gp (4.5.20-2)式中:Nk按荷載效應標準組合計算的基樁拔力;Tgk群樁呈整體破壞時基樁的抗拔極限承載力標準值,可按本規(guī)程第4.5.21條確定;Tuk 群樁呈非整體破壞時基樁的抗拔極限承載力標準值,可按本規(guī)程第4.5.21條確定;Ggp群樁基礎所包圍
39、體積的樁土總重除以總樁數,地下水位以下取浮重度;Gp基樁自重,地下水位以下取浮重度。4.5.21管樁群樁樁基及基樁的抗拔極限承載力的確定應符合下列規(guī)定:1、對于設計等級為甲級和乙級的建筑樁基,基樁的抗拔極限承載力應通過現場單樁上拔靜載荷試驗確定。單樁上拔靜載荷試驗及抗拔極限承載力標準值取值,可按現行行業(yè)標準建筑基樁檢測技術規(guī)范JGJ106進行。2、如無當地經驗,群樁樁基及設計等級為丙級的建筑樁基,基樁的抗拔極限承載力取值可按下列規(guī)定計算:1)群樁呈非整體破壞時,基樁的抗拔極限承載力標準值按下列公式計算:Tuk=iqsikuili (4.5.211)式中:Tuk群樁呈非整體破壞時基樁的抗拔極限承
40、載力標準值;ui樁身周長,對于管樁取U=d;qsik樁側表面第i層土的抗壓極限側阻力標準值,按工程勘察報告提供的數值;i抗拔系數,按表4.5.21取值。表4.5.21 管樁抗拔系數i土的類別值粘性土、粉土0.700.80砂 土0.500.70注:樁長l與樁徑d比小于20時,取小值。2)群樁呈整體破壞時,基樁的抗拔極限承載力標準值按下式計算:Tgk=1/n uliqsikli (4.5.212) 式中:Tgk群樁呈整體破壞時基樁的抗拔極限承載力標準值;ul樁群外圍周長;n樁數。4.5.22根據管樁樁身結構強度,接樁焊縫強度、端板孔口抗剪強度、鋼棒鐓頭強度、樁頂采用填芯混凝土與承臺連接處強度等確定
41、單樁抗拔承載力時,應分別按下列規(guī)定計算:1、根據管樁樁身結構強度確定單樁抗拔承載力時,按下式計算:1)管樁處于腐蝕環(huán)境或設計嚴格要求不出現裂縫時。NlpcA (4.5.221)式中 Nl管樁單樁上拔力設計值;pc管樁混凝土有效預壓應力,按江蘇省現行預應力混凝土管樁標準圖集取值;A管樁有效橫截面面積。2)管樁處于一般環(huán)境或設計一般要求不出現裂縫時。Nl(pc+ft)A (4.5.222)式中:ft樁身混凝土軸心抗拉強度設計值。2、根據管樁接樁處焊縫強度確定單樁抗拔承載力時,按下式計算:Nl1/4(D12-D22) ft w (4.5.223)式中:Nl管樁單樁上拔力設計值;D1焊縫外徑,取D1=
42、D-2()D2焊縫內徑,取D2=D-a()D管樁端板外徑,按江蘇省現行預應力混凝土管樁標準圖集取值;a焊縫徑向厚度,按江蘇省現行預應力混凝土管樁標準圖取值;ft w焊縫抗拉強度設計值,取175N/2。3、根據管樁端板孔口(預應力筋鐓頭錨固處)抗剪強度確定單樁抗拔承載力時,按下式計算:Nln(d1- d2) (ts- )fv /2 (4.5.224)式中: Nl管樁單樁上拔力設計值; n預應力鋼筋數量(根);d1端板上預應力鋼筋錨固孔臺階上口直徑()d2端板上預應力鋼筋錨固孔臺階下口直徑()h1端板上預應力鋼筋錨固孔臺階上口距端板頂距離()h2端板上預應力鋼筋錨固孔臺階下口距端板頂距離()fv端
43、板抗剪強度設計值(N/2),取fv=120 N/2ts端板厚度。上述各符號意義見圖一。圖1端板與預應筋連接示意圖4、根據預應力鋼筋鐓頭抗拉強度確定單樁抗拔承載力時,按下式計算:Nl0.90fpyAp (4.5.22-5)式中:Nl管樁單樁上拔力設計值;fpy預應力鋼筋拉強度設計值(N/2);Ap預應力鋼筋總橫截面面積(2)。5、根據管腔內填芯微膨脹混凝土(不低于C40)確定單樁抗拔承載力時,按下式計算:(管腔內壁浮漿應清除干凈,并刷32.5級純水泥漿一遍,填芯混凝土內縱向鋼筋應滿足單樁抗拔承載力要求。采用端板焊接鋼筋等方法與承臺連接時,其抗拔承載力應通過計算和構造綜合確定。)NlK1dlf (
44、4.5.226) 式中:Nl管樁單樁上拔力設計值;K1經驗系數,取0.8;d填芯混凝土直徑(管樁內徑);l填芯混凝土長度();f填芯混凝土與管樁內壁之間的粘結強度設計值,取0.48 N/24.5.23管樁的抗拔承載力應取第4.5.21、第4.5.22條各式計算的較小值。按第4.5.22條計算采用特征值時,應將右邊項計算結果除以1.2。5 管樁的分類、構造和生產制作5.1 管樁的分類5.1.1預應力混凝土管樁按樁身混凝土強度等級分為:預應力高強混凝土管樁(代號PHC),樁身混凝土強度等級不得低于C80;預應力混凝土管樁(代號PC),樁身混凝土強度等級不得低于C60。5.1.2預應力混凝土管樁按外
45、直徑分別有:300、350、400、450、500、550、600、700、800、1000等規(guī)格。5.1.3預應力混凝土管樁按樁身抗彎性能及其混凝土有效預壓應力值分別為:A型、AB型、B型、C型。其混凝土有效預壓應力值分別為:4.0、6.0、8.0、10.0(N/mm2)。5.2 管樁的構造5.2.1預應力混凝土管樁由樁身、端板、樁套箍、等組成,其結構形狀和各部分名稱參見附錄A。5.2.2管樁的結構應滿足先張法預應力混凝土管樁GB13476的規(guī)定。5.2.3管樁各部分的結構構造要求應符合表5.2.3的要求。表5.2.3 管樁的構造要求()管樁外徑最小壁厚螺旋箍筋預應力鋼筋的保護層樁端板樁套箍
46、直徑樁端加密區(qū)非加密區(qū)預應力筋直徑最小厚度外徑厚度高度外徑間距長度間距300350400450500550600700800100070809595100110110110110130445555566640200080252540404040404040407.19.010.712.6161820242993493994494995495996997999991.51.51.51.51.51.51.52.02.02.0120120150150150150150200250300299349399449499549599699799999注:1、樁套箍外徑指與樁端板連接處的尺寸。5.2.4管樁
47、各部位尺寸偏差應符合表5.2.4的規(guī)定表5.2.4 管樁的尺寸允許偏差序號項目允許偏差()檢查工具和檢查方法1長度L0.5%L用鋼卷尺測量,精確至1。2端部傾斜0.5%D將直角靠尺的邊緊靠樁身,另一邊與端板緊靠,測其最大間隙處,精確至1。3外徑D300700+5,-2用卡尺或鋼直尺在同一斷面測定相互垂直的兩直徑,取其平均值,精確至1。8001000+7,-44壁 厚t+20,0用鋼直尺在同一斷面相互垂直的兩直徑上測定四處壁厚,取其平均值,精確至1。5保護層厚度+5,0用深度游標卡尺或鋼直尺在管樁中部同一斷面的三處不同部位測量,精確至0.1。6樁身彎曲度L15mL/1000將拉線緊靠樁的兩端部,
48、用鋼直尺測量其彎曲處的最大距離,精確至1。15m L30mL/20007端 板端面平整度0.5用鋼直尺立起橫放在端板面上緩慢旋轉,用塞尺測量最大間隙,精確至0.1。外徑0,-1用卡尺或鋼直尺在同一斷面測定相互垂直的兩直徑,取其平均值,精確到1。內徑0,-2用鋼直尺在同一斷面測定相互垂直的兩直徑,取其平均值,精確至1。厚度正偏差不限,0用鋼直尺在同一斷面相互垂直的兩直徑上測定四處厚度,取其平均值,精確至0.1。5.2.5 管樁的外觀質量要求應符合表5.2.5的規(guī)定表5.2.5管樁的外觀質量要求序號項 目外 觀 質 量 要 求1粘皮和麻面局部粘皮和麻面累計面積不應大于樁總外表面的0.5%;每處粘皮
49、和麻面的深度不得大于5,且應做有效的修補。2樁身合縫漏漿漏漿深度不應大于5,每處漏漿長度不得大于300,累計長度不得大于地管樁長度的10,或對稱漏漿的搭接長度不得大于100,且應做有效修補。3局部磕損局部磕損深度不應大于5,每處面積不得大于5000mm2,且應做有效修補。4內外表面露筋不允許5表面裂縫不得出現環(huán)向或縱向裂縫,但龜裂、水紋和內壁浮漿層中的收縮裂縫不在此限。6樁斷面平整度管樁端面混凝土和預應力鋼筋鐓頭不得高出端板平面。7斷筋、脫頭不允許8樁套箍凹陷凹陷深度不應大于5。9內表面混凝土塌落不允許10樁接頭及樁套箍與混凝土結合處漏漿深度不應大于5,漏漿長度不得大于周長的1/6,且應做有效
50、修補,不允許出現空洞和蜂窩。11樁內壁浮漿離心成型后內壁浮漿應清除干凈。5.2.6管樁樁身的抗裂彎矩和極限彎矩檢驗值,應符合GB13476的規(guī)定。5.3 管樁原材料5.3.1水泥宜采用強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥,普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥,其質量應符合GB175的規(guī)定。5.3.2骨料1、細骨料宜采用潔凈的天然硬質中粗砂,細度模數為2.53.2,采用人工砂時,細度模數可為2.53.5,其質量應符合GB/T14684的有關規(guī)定,且砂的含泥量不大于1%,氯離子含量不大于0.01%,硫化物及硫酸鹽含量不大于0.5%。2、粗骨料宜采用碎石,其最大粒徑不應大于25,且不得超過鋼筋凈距的3/4
51、,其質量應符合GB/T14685的有關規(guī)定,且碎石的含泥量不大于0.5%,硫化物及硫酸鹽含量不大于0.5%。3、對于有抗凍、抗?jié)B或其他特殊要求的管樁,其所使用的骨料應符合相關標準的有關規(guī)定。5.3.3鋼材1、預應力鋼筋應采用預應力混凝土用低松馳螺旋槽鋼棒(代號PCB-L-HG),其質量應符合預應力混凝土用鋼棒(GB/T5223.3)中的相關規(guī)定。預應力混凝土鋼棒的幾何特性及力學性能應分別符合表5.3.3-1和表5.3.3-2的規(guī)定。表5.3.3-1 低松馳螺旋槽鋼棒(PCB-L-HG)幾何特性公稱直徑Dn()基本直徑D()公稱截面積直徑Sn()理論重量(kg/m)7.17.2540.00.31
52、49.09.1564.00.50210.711.1090.00.70712.613.10125.00.981注:1、公稱直徑:設計采用的直徑,按有效面積換算成圓的直徑。2、基本直徑:鋼筋的外接圓直徑。3、公稱截面積:公稱直徑對應的圓形鋼筋的橫截面面積。表5.3.3-2 低松馳螺旋槽鋼棒(PCB-L-HG)的力學性能符號規(guī)定非比例延伸強度(N/mm2)抗拉強度標準值(N/mm2)斷后伸長率(%)彈性模量(N/mm2)1000h松馳值(%)D128014207.02.01052.0注:1、斷后伸長率取Lo=8Dn2、螺旋箍筋宜采用低碳鋼熱軋圓盤條、混凝土制品用冷拔低碳鋼絲中的甲級冷拔低碳鋼絲,其質量應分別符合GB/T701、JC/T540的有關規(guī)定。用甲級冷拔低碳鋼絲作螺旋箍筋,其力學性能應符合表5.3.3-3的規(guī)定。表5.3.3-3 甲級冷拔低碳鋼絲的力學性能符號鋼筋抗拉強度標準值 斷后伸長率A100180反復變曲次數彈性模量b550MPa2.5%42.0105
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