2023預應力混凝土矩形支護樁技術規程_第1頁
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文檔簡介

總則1.0.1為在預應力混凝土矩形支護樁支護工程的設計、施工中做到安全適用、保護環境、技術先進、經濟合理、質量可靠,制定本規程。1.0.2本規程適用于基坑支護工程采用的預應力混凝土矩形支護樁的生產、設計、施工、檢測、監測與驗收。1.0.3預應力混凝土矩形支護樁支護結構應考慮地質條件、基坑周邊環境要求、主體地下結構要求、施工季節變化及支護結構使用期限等因素優化設計、合理選型,因地制宜地選擇施工工藝,做到精心施工、嚴格監控。1.0.4預應力混凝土矩形支護樁支護結構設計、制作、施工及檢測,除應符合本規程外,尚應符合國家現行有關標準的規定。

2術語和符號2.1術語2.1.1預應力混凝土矩形支護樁prestressedconcreterectangularsupportingpile一種橫截面為矩形,采用先張法離心工藝成型的預應力混凝土空心樁,主要用于基坑支護工程,簡稱矩形支護樁。預應力矩形支護樁(代號PHR),是主筋配筋形式為一定數量的預應力鋼棒布置的矩形支護樁;復合配筋矩形支護樁(代號CPHR),是主筋配筋形式為預應力鋼棒和普通鋼筋混合布置的矩形支護樁。2.1.2傾斜樁支護結構thesupportingstructureofrectangularinclinedpile當矩形支護樁在打設時樁身軸線與鉛垂線成一定角度,形成傾斜矩形支護樁,簡稱傾斜樁。傾斜樁與冠梁、直樁等組成的支護結構,稱為傾斜樁支護結構。2.1.3傾斜攪拌樁inclinedcementdeepmixedcolumns水泥土攪拌樁在打設時樁身軸線與鉛垂線成一定角度,形成傾斜水泥土攪拌樁,可用于止水帷幕或內插預應力混凝土矩形支護樁等芯材形成復合支護結構。2.2符號2.2.1作用和作用效應:Sd——作用基本組合的效應(軸力、彎矩、剪力)設計值;M——樁身彎矩設計值;P——荷載;Pc——剪跨內產生斜拉裂縫時的荷載;V——樁身剪力設計值;Eak——主動土壓力的標準值;Epk——被動土壓力的標準值pak——主動土壓力強度標準值;ppk——被動土壓力強度標準值;q0——地面均布荷載;σak——支護結構主動側計算點的土中豎向應力標準值;σpk——支護結構被動側計算點的土中豎向應力標準值;ua——支護結構主動側計算點的地下水壓力;up——基坑被動側靜止地下水壓力;σpc——支護結構主動側計算點,由土的自重產生的豎向總應力(kPa);σac——支護結構被動側計算點,由土的自重產生的豎向總應力(kPa);——支護結構外側第j個附加荷載作用下計算點的土中附加豎向應力標準值;psk——傾斜樁嵌固段上的基坑被動側土反壓力標準值;——第j土條的自重(kN),按天然重度計算;G——斜直交替支護結構的樁間土自重之和(kN)。2.2.2材料性能和抗力:Ec——混凝土彈性模量;Ep——預應力鋼筋的彈性模量;fc——混凝土軸心抗壓強度設計值;fck——混凝土軸心抗壓強度標準值;fptk——預應力鋼筋的極限抗拉強度標準值;fpy——預應力鋼筋抗拉強度設計值;ft——混凝土抗拉強度設計值;ftk——混凝土抗拉強度標準值;fyv——螺旋箍筋抗拉強度設計值;M0——樁身抗彎承載力設計值;Mcr,k——樁身開裂彎矩標準值;Mu,k——樁身極限彎矩標準值;M′——實測抗彎彎矩;Np0——計算截面上混凝土法向預應力等于零時,縱向鋼筋的合力;Q′——實測抗裂剪力;Rd——結構構件的抗力設計值;Ru——結構構件軸心受壓承載力極限值;Vcs——矩形支護樁斜截面上混凝土和螺旋箍筋的受剪承載力設計值;Vp——由預應力所提高的構件受剪承載力設計值;W——矩形支護樁重量;δs——混凝土的收縮率;σce——矩形支護樁混凝土的有效預壓應力;σcon——預應力鋼筋的張拉控制應力;σcpt——放張完成時混凝土的預壓應力;σpt——預應力放張后預應力鋼筋的拉應力;σp0——預應力鋼筋合力點處混凝土法向應力等于零時的預應力鋼筋應力;σpe——預應力鋼筋的有效預應力;Σpi——第i層預應力鋼筋的實際應力值;△σr——預應力鋼筋松弛引起的預應力損失值;△σpψ——混凝土徐變及收縮引起的預應力損失值;γ——土的天然重度;γw——地下水重度;γm1——基坑外擋土構件底面以上土的重度;γm2——基坑內擋土構件底面以上土的重度;cj——第j土條滑弧面處土的黏聚力;φj——第j土條滑弧面處土的內摩擦角。2.2.3幾何參數:A0——樁身換算截面積;A1——樁身計算截面面積;Ac——矩形支護樁混凝土的橫截面積;Ap——預應力鋼筋的橫截面積;Api——第i層預應力鋼筋的截面積;Asv——螺旋箍筋的截面面積;a0——1/2的加載跨距;a1——剪跨;a′——受壓區縱向鋼筋合力點至截面受壓邊緣的距離;B——寬度;H——高度;B′——端板的寬度;H′——端板的高度;b′——換算工字型截面的腹板寬度;D——樁的內徑;h0——截面有效高度;hi——第i層預應力鋼筋距離混凝土受壓區外邊緣的距離;h′f——換算工字型截面的翼緣高度;I0——樁身換算截面慣性矩;L——樁長度;L1——樁懸出長度;s——螺旋箍筋的間距;t——倒角;ts——端板最小要求厚度;W0——樁身截面換算彈性抵抗矩;x——等效矩形應力圖的混凝土受壓區高度;ξb——相對界限受壓區高度。θ——傾斜樁與豎直方向的夾角;z——計算深度,主動區自地表起算,被動區自坑底起算;h——計算工況下的基坑開挖深度;aa1——基坑外側主動土壓力合力作用點至傾斜樁底端的距離;ap1——基坑內側被動土壓力合力作用點至傾斜樁底端的距離;bj——第j土條的寬度;θj——第j土條滑弧面中點處的法線與垂直面的夾角;hwa,j——基坑外地下水位至第j土條滑弧面中點的垂直距離;hwp,j——基坑內地下水位至第j土條滑弧面中點的垂直距離;hwa——基坑主動側地下水位至被動土壓力強度計算點的垂直距離;hw——基坑被動側地下水位至被動土壓力強度計算點的垂直距離;2.2.4設計參數和計算系數:α1——受壓區混凝土矩形應力圖的應力值與混凝土軸心抗壓強度設計值之比;αE——預應力鋼筋的彈性模量與矩形支護樁混凝土的彈性模量之比;α′E——預應力鋼筋的彈性模量與放張時混凝土的彈性模量之比;λ——計算截面的剪跨比;r0——預應力鋼筋的松弛系數;γ——考慮工藝影響和混凝土構件的截面抵抗矩塑性影響綜合系數;γ0——支護結構重要性系數;ψ——混凝土的徐變系數;ψc——工作條件系數;φ——受壓穩定系數;Kem——嵌固(抗傾覆)穩定安全系數;Ks——圓弧滑動整體穩定安全系數;Ks,i——第i個滑動圓弧的抗滑力矩與滑動力矩的比值;Nc、Np——承載力系數;3基本規定3.0.1矩形樁支護結構設計使用年限不宜低于1年。永久性支護結構的設計使用年限不應低于被保護的建(構)筑物設計使用年限。3.0.2矩形樁支護結構選型應綜合考慮周邊環境限制條件、開挖深度、工程地質與水文地質條件、施工工藝及設備條件、周邊相近條件支護工程的工程經驗、施工工期及施工季節等因素,選擇懸臂式、錨拉式、雙排樁式、斜樁式、支撐式和復合式等支護結構形式。3.0.3矩形樁支護結構的設計原則、勘察要求與環境調查、水平荷載、結構分析、穩定性驗算、內力變形計算、地下水控制等除應滿足本規程要求外,尚應符合國家現行標準《建筑基坑工程監測技術規范》GB50497和《建筑基坑支護技術規程》JGJ120的有關規定。3.0.4矩形樁支護結構應按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態進行設計。3.0.5矩形支護樁產品質量標準及生產、制作、檢測等,除應滿足本規程的要求外,尚應當符合現行行業標準《預應力混凝土空心方樁》JG/T197的有關規定。施工前,應對所有矩形截面樁產品的規格、型號、尺寸及偏差、外觀質量及樁身破損情況等進行全面檢查,超出允許偏差的樁不得使用。3.0.6矩形支護樁支護結構不宜用于下列工程:1開挖深度大于12m的基坑工程;2支護結構樁身撓曲變形計算變形控制值大于30mm的基坑工程。3.0.7矩形支護樁施工工藝應根據場地土層類型、地下水位、結構形式、周邊環境、施工設備、帷幕類型等條件綜合比選后選用錘擊法、靜壓法或植入法。3.0.8矩形支護樁施工不得影響附近建(構)筑物的正常使用和安全,必要時應采取有效的隔振、防側向擠土等措施。3.0.9矩形樁支護結構的監測內容、監測點布置、監測頻率、控制限制等除應符合國家現行標準《建筑基坑工程監測技術規范》GB50497的相關規定外,尚應對樁身擾曲變形和樁身裂縫進行監測。

4材料與選型4.1一般規定4.1.1矩形支護樁宜在工廠采用先張法離心工藝生產制作。4.1.2矩形支護樁用于臨時支擋結構時主筋鋼筋的保護層厚度不得小于25mm,用于永久支擋結構時主筋的保護層厚度不得小于40mm。4.1.3對于耐久性和使用年限有特殊要求及強腐蝕、凍融環境下的矩形支護樁,應對其原材料、混凝土配合比和生產工藝等相關技術進行控制,并按設計要求對混凝土保護層采取相應措施。4.1.4矩形支護樁樁身力學性能、其他截面尺寸、配筋形式及強度等級可按附錄A計算確定,矩形支護樁的樁身構造、配筋及力學性能設計參數可按本規程附錄B的規定執行。4.1.5矩形支護樁混凝土質量控制應滿足下列要求:1混凝土質量控制應符合現行國家標準《混凝土質量控制標準》GB50164的有關規定;2樁身混凝土強度等級不得低于C80;3混凝土抗壓強度試驗要求應符合本規程附錄C的有關規定;4預應力鋼筋放張時,矩形支護樁的混凝土抗壓強度不得低于40MPa;5產品出廠時,矩形支護樁的混凝土抗壓強度不得低于其混凝土強度設計值。4.2材料與制作4.2.1水泥應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,其質量應符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》GB175的有關規定。4.2.2細骨料宜采用潔凈的天然硬質中粗砂或人工砂,細度模數宜為2.5~3.2,采用人工砂時,細度模數可為2.5~3.5,其質量應符合現行國家標準《建設用砂》GB/T14684的規定,且砂的含泥量不應大于1%,氯離子含量不應大于0.01%,硫化物及硫酸鹽含量不應大于0.5%。4.2.3粗骨料宜采用碎石或破碎的卵石,其最大粒徑不應大于25mm,且不得超過鋼筋凈距的3/4,其質量應符合現行國家標準《建設用卵石、碎石》GB/T14685的規定,且石的含泥量不應大于0.5%,硫化物及硫酸鹽含量不應大于0.5%。4.2.4混凝土拌合用水的質量應符合現行行業標準《混凝土用水標準》JGJ63的規定。4.2.5外加劑質量應符合現行國家標準《混凝土外加劑》GB8076的規定,嚴禁使用氯鹽類外加劑,宜采用高效減水劑。4.2.6預應力鋼筋宜選用預應力混凝土用鋼棒,質量應符合現行國家標準《預應力混凝土用鋼棒》GB/T5223.3中低松螺旋槽鋼棒的相關規定。4.2.7非預應力鋼筋宜選用熱軋帶肋鋼筋,質量應符合現行國家標準《鋼筋混凝土用鋼第2部分:熱軋帶肋鋼筋》GB1499.2的相關規定。4.2.8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,其質量應符合國家現行標準《低碳鋼熱軋圓盤條》GB/T701、《混凝土制品用冷拔低碳鋼絲》JC/T540的相關規定。4.2.9端板、樁尖的材質性能應符合國家現行標準《碳素結構鋼》GB/T700中Q235B的規定。4.2.10矩形支護樁預應力鋼筋加工時,鋼筋應滿足下列要求:1鋼筋應清除油污,切斷前應保持平直,不應有局部彎曲,切斷后斷面應平整;2矩形支護樁長度小于或等于15m時,同根樁中鋼筋長度的相對差值不得大于1.5mm,矩形支護樁長度大于15m時,同根樁中鋼筋長度的相對差值不得大于2mm;3鋼筋鐓頭部位的強度不得低于該材料抗拉強度的90%。4.2.11矩形支護樁鋼筋骨架制作時應符合下列規定:1預應力鋼筋最小配筋率不得低于0.5%,并不得少于8根,間距允許偏差應為±5mm;2螺旋箍筋的間距宜取100mm,間距允許偏差應為±5mm,螺旋箍筋的直徑應符合本規程附錄B中矩形支護樁配筋及力學性能表的規定,剪力較大時應對螺旋箍筋直徑及間距重新設計;3鋼筋骨架應采用滾焊成型,預應力鋼筋和螺旋箍筋焊接點的強度損失不得大于該材料抗拉強度的5%;4端部錨固筋的設置可按本規程附錄D的有關規定執行,當設計有具體要求時,應符合設計圖紙的要求。4.2.12預應力鋼棒的張拉控制應力σcon取值不應大于鋼棒抗拉強度標準值的0.7倍。鋼棒張拉應力及每根鋼棒的張拉力應按表4.2.12規定確定。表4.2.12預應力鋼棒的張拉應力及每根鋼棒的張拉力鋼棒直徑(mm)9.010.712.614.0張拉控制應力σcon(MPa)994994994994每根鋼棒的張拉力(kN)63.6289.46124.30153.084.2.13矩形支護樁端板設計與制作應滿足下列要求:1矩形支護樁的端板結構形狀和基本尺寸應符合本規程附錄E的有關規定;2接樁時接頭處加強措施的設置應符合本規程附錄F的有關規定。4.3分類與選型4.3.1矩形支護樁按有效預壓應力應分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,有效預壓應力值分別為Ⅰ型3.4MPa~4.5MPa,Ⅱ型4.7MPa~6.1MPa,Ⅲ型6.4MPa~8.1MPa。4.3.2矩形支護樁按截面尺寸可分為300mm×400mm、375mm×500mm、450mm×600mm、525mm×700mm、600mm×800mm等。4.3.3矩形支護樁按配筋形式可分為預應力矩形支護樁和復合配筋矩形支護樁。4.3.4矩形支護樁支護結構設計選型,應符合下列規定:1懸臂式支護適用于深度小于6m,雙排樁支護適用于深度小于8m基坑工程;2矩形支護樁+復合土釘墻支護適用于深度小于10m的基坑工程;3安全等級為一級的基坑工程宜選用排樁+預應力錨桿支護或排樁+內支撐支護形式,支護深度不宜大于12m;4基坑不同部位的周邊環境條件、土層性狀、基坑深度等不同時,可分別采用不同的支護形式;5矩形支護樁支護結構設計需要設置截水帷幕時,可采用水泥土墻內插矩形支護樁形式,水泥土墻可根據土層情況、施工對周邊環境擾動程度,選用水泥土攪拌墻、旋噴水泥土復合墻、渠式切割水泥土連續墻等。5矩形樁支護設計5.1一般規定5.1.1基坑支護設計應確保土方開挖、地下結構施工的安全,并確保基坑周邊建(構)筑物、管線、道路的安全和正常使用。5.1.2基坑支護設計應包括下列內容:1支護結構體系的方案和技術經濟比較;2基坑支護體系的穩定性驗算;3支護結構的承載力、穩定和變形計算;4地下水控制設計;5周邊環境影響的控制設計;6基坑土方開挖技術要求和風險管控;7基坑工程的監測要求。5.2垂直支護設計5.2.1基坑工程設計安全等級、結構重要性系數、結構設計使用年限,應根據基坑工程的設計、施工及使用條件應符合有關規范的規定。5.2.2矩形支護樁按正常使用極限狀態設計應滿足下式要求:γ0Sd≤Rd (5.2.2)式中:γ0——支護結構重要性系數,應符合現行行業標準《建筑基坑支護技術規程》JGJ120有關規定;Sd——作用基本組合的效應(軸力、彎矩、剪力)設計值,應符合現行行業標準《建筑基坑支護技術規程》JGJ120的有關規定;Rd——結構構件的抗力設計值。5.3傾斜支護設計5.3.1傾斜樁由豎直懸臂樁的樁底向基坑內部旋轉一定角度后形成,傾斜樁的傾斜角度θ(圖5.3.1)不宜大于30°。傾斜樁最大允許傾角應符合表5.3.1規定。111-基坑底面圖5.3.1傾斜樁支護結構表5.3.1矩形支護樁允許傾斜最大角度樁型(節長15m)角度(°)15202530PHR300*400Ⅰ○○Ⅱ○○Ⅲ○○375*500Ⅰ○○○Ⅱ○○○○Ⅲ○○○○450*600Ⅰ○○○○Ⅱ○○○○Ⅲ○○○○525*700Ⅰ○○○○Ⅱ○○○○Ⅲ○○○○600*800Ⅰ○○○○Ⅱ○○○○Ⅲ○○○○CPHR300*400Ⅰ○○Ⅱ○○○○Ⅲ○○○○375*500Ⅰ○○○○Ⅱ○○○○Ⅲ○○○○450*600Ⅰ○○○○Ⅱ○○○○Ⅲ○○○○525*700Ⅰ○○○○Ⅱ○○○○Ⅲ○○○○5.3.2傾斜樁及其組合結構選型時,應綜合考慮下列因素:1地質條件2周邊環境條件、環境保護要求3基坑深度;4土的性狀及地下水條件;5主體地下結構和基礎形式及其施工方法、工程樁布置、基坑平面尺寸及形狀;6支護結構施工工藝的可行性;7施工場地條件、施工作業面及施工季節;8經濟指標、環保性能和施工工期。支護結構選型應參考表5.3.2。表5.3.2各類支護結構的適用條件結構類型剖面圖俯視圖適用條件傾斜樁及其組合結構單排傾斜樁適用于開挖深度較淺的基坑。傾斜樁及其組合結構斜直交替樁適用于開挖深度較深,對樁頂位移限制較嚴格的基坑。斜直組合雙排樁適用于開挖深度較深,對樁頂位移限制較嚴格,土方開挖工作面較寬的基坑。注:1俯視圖中的數字分別表示:1—開挖面,2—冠梁,3—內斜樁,4—豎直樁,5—連梁,6—外斜樁;2傾斜樁及其組合結構適用于安全等級為一級,二級,三級的基坑;3當基坑不同部位的周邊環境條件、土層性狀、基坑深度等不同時,可在不同部位分別采用不同的支護形式;4支護結構可采用上、下部以不同結構類型組合的形式;5表中給出的基坑深度限制為每級的限制。當采用多級支護或組合形式支護時可相應放寬限制條件。5.3.3傾斜樁基坑支護結構,包括單排傾斜樁懸臂式支護結構、組合式傾斜樁支護結構、一排或兩排樁為傾斜樁的雙排樁,宜采用平面桿系結構彈性支點法進行分析。主動土壓力計算寬度宜取樁間距,土反力計算寬度宜參照現行行業標準《建筑基坑支護技術規程》JGJ120第4.1.7條進行計算。5.3.4基坑傾斜樁支護結構設計時應采用承載能力極限狀態和正常使用極限狀態,按承載能力極限狀態設計時的作用基本組合的綜合分項系數、結構重要性系數和各類穩定性安全系數,按正常使用極限狀態設計時的支護結構水平位移、基坑周邊建筑物和地面沉降等控制,均應符合現行行業標準《建筑基坑支護技術規程》JGJ120的規定。5.3.5計算作用在支護結構上的土壓力時,應考慮下列因素:1基坑內外土的自重(包括地下水);2基坑周邊既有和在建的建(構)筑物荷載;3基坑周邊施工材料和設備荷載;4基坑周邊道路車輛荷載;5其他可能對支護結構產生附加水、土壓力影響的因素,例如鄰近場地預制樁壓樁施工、注漿施工、旋噴樁施工等。5.3.6當傾斜樁組合支護結構的主動區迎土面是豎直樁時,作用于傾斜樁組合支護結構中豎直樁上的主動土壓力強度標準值、被動土壓力強度標準值宜按下列公式計算(圖5.3.6):1對地下水位以上或水土合算的土層(5.3.6-1)(5.3.6-2)(5.3.6-3)(5.3.6-4)式中:——支護樁主動側,第i層土中計算點的主動土壓力強度標準值(kPa);當<0時,應取=0;——支護樁主動側計算點的土中豎向應力標準值(kPa),按本規程第5.3.12條的規定計算;——支護樁被動側計算點的土中豎向應力標準值(kPa),按本規程第5.3.12條的規定計算;——第i層土的主動土壓力系數;——第i層土的被動土壓力系數;——第i層土的黏聚力(kPa),按《建筑基坑支護技術規程》JGJ120第3.1.14條的規定取值;——第i層土的內摩擦角(°);按《建筑基坑支護技術規程》JGJ120第3.1.14條的規定取值;——支護樁被動側,第i層土中計算點的被動土壓力強度標準值(kPa)。2對于水土分算的土層(5.3.6-5)(5.3.6-6)式中:——支護結構主動側計算點的地下水壓力(kPa);對靜止地下水,按本規程第5.3.11條的規定取值。——支護結構被動側計算點的水壓力(kPa);對靜止地下水,按本規程第5.3.11條的規定取值。圖5.3.6傾斜樁結構中的豎直樁土壓力5.3.7當傾斜樁組合支護結構的主動區迎土面是傾斜樁或單排傾斜樁時,宜按庫倫土壓力理論進行計算。1無黏性土支護結構外側的主動土壓力強度標準值、支護結構內側的被動土壓力強度標準值宜按下列公式計算(圖5.3.7):對地下水位以上或水土合算的土層(5.3.7-1)(5.3.7-2)(5.3.7-3)(5.3.7-4)式中:γ——計算深度內各土層的平均重度(kN/m3);H——計算深度,主動區自地表起算,被動區自開挖面起算;——傾斜樁與豎直方向的夾角。對于內斜樁,取正值,對于外斜樁,取負值。其余各符號的定義與5.3.6條中相同。2)對于水土分算的土層(5.3.7-5)(5.3.7-6)式中:——支護結構主動側計算點的水壓力(kPa);對靜止地下水,按本規程第5.3.11條的規定取值。——支護結構主動側計算點的水壓力(kPa);對靜止地下水,按本——規程第5.3.11條的規定取值。——支護結構被動側計算點的水壓力(kPa);對靜止地下水,按本規程第5.3.11條的規定取值。2黏性土對于黏性土,支護樁外側的主動土壓力、內側的被動土壓力宜采用圖解法求解。其中,主動土壓力系數也可采用下列公式計算:(5.3.7-7)(5.3.7-8)式中:η——中間轉化系數;——傾斜樁與豎直方向的夾角;其余各符號的定義與5.3.6節中相同。圖5.3.7傾斜樁結構中的傾斜樁土壓力5.3.8當傾斜樁無支撐支護樁距較大且前后排樁沒有對齊布置時,應采用三維數值分析方法對支護結構受力與變形進行分析。5.3.9作用在支護結構上的土壓力除滿足行業現行標準《建筑基坑支護技術規程》JGJ120外,尚應符合下列規定:1在土壓力影響范圍內,存在相鄰建筑物地下墻體等穩定界面時,可采用庫侖土壓力理論計算界面內有限滑動楔形體產生的主動土壓力。此時,同一土層的土壓力可采用沿深度線性分布形式,支護結構與土之間的摩擦角宜取零;2需要嚴格限制支護結構的水平位移時,支護結構外側的土壓力宜取靜止土壓力。5.3.10對成層土,土壓力計算時的各土層計算厚度應符合下列規定:1當土層厚度較均勻、層面坡度較平緩時,宜取鄰近勘察孔的各土層厚度,或同一計算剖面內各土層厚度的平均值;2當同一計算剖面內各勘察孔的土層厚度分布不均時,應取最不利勘察孔的各土層厚度;3對復雜地層且距勘探孔較遠時,應通過綜合分析土層變化趨勢后確定土層的計算厚度;4當相鄰土層的土性接近,且對土壓力的影響可以忽略不計或有利時,可歸并為同一計算土層。5.3.11靜止地下水的水壓力可按下列公式計算:(5.3.11-1)(5.3.12-2)式中:——地下水重度(kN/m3),取=10kN/m3;——基坑主動側地下水位至主動土壓力強度計算點的垂直距離(m);對承壓水,地下水位取測壓管水位;當有多個含水層時,應取計算點所在含水層的地下水位;——基坑被動側地下水位至被動土壓力強度計算點的垂直距離(m)。5.3.12土中豎向應力標準值應按下式計算: (5.3.12-1)(5.3.12-2)式中:——支護結構外側計算點,由土的自重產生的豎向總應力(kPa);——支護結構內側計算點,由土的自重產生的豎向總應力(kPa);——支護結構被動側第j個附加荷載作用下計算點的土中附加豎向應力標準值(kPa),根據附加荷載類型,宜按《建筑基坑支護技術規程》JGJ120第6.2.6條~第6.2.7條計算。5.3.13單排傾斜樁懸臂式支護結構采用平面桿系結構彈性支點法時,宜采用單排傾斜樁懸臂式支護結構彈性支點法計算模型(圖5.3.13)。并應符合下列規定:1傾斜樁的主動土壓力標準值可按本規程第5.3.5~5.3.12條的有關規定確定;2傾斜樁嵌固段上的土反力可按本規程第5.3.7條的有關規定確定。圖5.3.13單排傾斜樁懸臂式支護結構彈性支點法計算模型1-傾斜樁;2-計算土反力的彈性支座5.3.14初步設計時,作用在傾斜樁嵌固段上的法向分布土反力可按下列公式(5.3.14-1)計算;土的法向剛度系數可按(5.3.14-2)所列公式計算。土的反力系數的比例系數(m)宜按地區經驗取值,缺少經驗時,可按(5.3.14-3)計算:(5.3.14-1)(5.3.14-2)(5.3.14-3)式中:pni——傾斜樁嵌固段上的法向分布土反力;kni——傾斜樁的法向剛度系數(kN/m3);vni——土反力計算點的傾斜樁的法向位移值(m);θ——傾斜樁與豎直方向的夾角(°);ps0——初始分布土反力(kPa),對于傾斜樁嵌固端上的基坑內側初始分布土反力,可按本規程公式(5.3.7-1)或(5.3.7-5)計算,但應將公式中pak用ps0、用、用代替;m——土的水平反力系數的比例系數(MN/m4);z——傾斜樁計算點距地面的深度(m);vb——擋土構件在坑底處的水平位移量(mm),當此處的水平位移不大于10mm時,可取vb=10mm;h0——傾斜樁支護基坑的開挖深度(m);c——土的黏聚力(kPa);φ——內摩擦角(°)。5.3.15初步設計時,對于斜直交替支護結構(圖5.3.15(a)),可采用簡化單樁計算模型進行結構分析,如圖5.3.15(b)所示:(a)彈性支點法計算模型(b)簡化單樁計算模型圖5.3.15組合式傾斜樁支護結構(斜直)彈性支點法計算模型1-斜樁;2-直樁;3-冠梁簡化單樁計算模型的變形和內力確定方法如下:1)簡化直樁模型中的集中剪力Q和集中彎矩M可按公式(5.3.15-1)和(5.3.15-2)進行計算;2)作用在簡化直樁嵌固段上土的水平反力可按公式(5.3.15-3)進行計算;3)簡化豎直樁嵌固段上土的水平反力系數knv可按公式(5.3.15-4)進行計算。土的水平反力系數的比例系數(m)宜按地區經驗取值,缺少經驗時,亦可按(5.3.15-5)計算:(5.3.15-1)(5.3.15-2)(5.3.15-3)(5.3.15-4)(5.3.15-5)式中:l——擋土構件長度(m);——作用在簡化直樁嵌固段上土的水平土反力;——擋土構件在分布土反力計算點的法向剛度系數;vnv——擋土構件在分布土反力計算點的水平位移值;ps0——初始分布土反力(kPa),對于斜直交替支護結構中的豎直樁嵌固端上的基坑內側初始分布土反力可按本規程公式(5.3.6-1)或公式(5.3.6-5)計算,但應將公式中pak用ps0、用、用代替,且不計()項;h0——基坑開挖深度(m);z——計算深度,主動區應自地表起算,被動區自坑底起算(m);vb——擋土構件在坑底處的水平位移量(mm),當此處的水平位移不大于10mm時,可取vb=10mm;c——土的黏聚力(kPa);φ——內摩擦角(°);θ——傾斜樁樁身與豎直方向的夾角。5.3.16斜直交替支護結構嵌固段上的基坑內側土反力應滿足下列條件,當不符合時,應增加傾斜樁的嵌固深度或取Psk=Epk時分布的土反力。(5.6.16-1)式中:Psk——擋土構件嵌固段上的基坑內側土反力標準值(kN),對于單排傾斜樁,可按本規程公式(5.6.15-1)計算的分布土反力得出;對于斜直交替支護結構豎直樁,可按本規程公式(5.3.15-3)計算的分布土反力得出;Epk——擋土構件嵌固段上的被動土壓力標準值(kN);對于單排傾斜樁,過按本規程公式(5.3.7-3)或公式(5.3.7-6)或采用圖解法計算的被動土壓力強度標準值;對于斜直交替支護結構,通過按本規程公式(5.3.6-3)或公式(5.3.6-6)計算的被動土壓力強度標準值。5.3.17傾斜樁無支撐支護結構的樁身軸力進行正截面驗算時,應考慮軸力和彎矩的耦合作用進行壓彎或拉彎驗算。5.3.18傾斜樁無支撐支護結構的冠梁受力,可采用三維數值分析確定,冠梁截面正截面、斜截面及抗扭等承載力和構造應符合現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010的有關規定。5.3.19斜直組合雙排樁支護結構的前后排樁冠梁之間的連梁應根據其跨高比進行截面承載力計算,其截面承載力和構造應符合現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010的有關規定。5.3.20傾斜樁支護結構的嵌固深度應符合下列嵌固(抗傾覆)穩定性的要求(圖5.3.21):5.3.21式中:——嵌固(抗傾覆)穩定安全系數;安全等級為一級、二級、三級的支擋結構,分別不應小于1.25、1.20、1.15;——基坑外側主動土壓力合力的標準值(kN),按本規程公式(5.6.5-1)計算相應的主動土壓力;——基坑內側被動土壓力合力的標準值(kN),按本規程公式(5.6.5-2)計算相應的被動土壓力;——基坑外側主動土壓力合力作用點至傾斜樁底端的距離(m);——基坑內側被動土壓力合力作用點至傾斜樁底端的距離(m)。(a)支護結構受力圖(b)土壓力分布圖圖5.3.20傾斜樁支護結構嵌固(抗傾覆)穩定性驗算注:圖中主、被動側土壓力分布為沿埋深大小分布,不代表方向。5.3.21傾斜樁支護結構應按下列規定進行整體穩定性驗算:1整體穩定性可采用圓弧滑動條分法進行驗算;2采用圓弧滑動條分法時,整體穩定性應符合下列規定(圖5.3.21):(5.3.21-1)(5.3.21-2)式中:——圓弧滑動整體穩定安全系數;安全等級為一級、二級、三級的支擋結構,分別不應小于1.35、1.30、1.25;——第i個滑動圓弧的抗滑力矩與滑動力矩的比值;抗滑力矩與滑動力矩之比的最小值宜通過搜索不同圓心及半徑的所有潛在滑動圓弧確定;——第j土條滑弧面處土的黏聚力(kPa);——第j土條滑弧面處土的內摩擦角(°);——第j土條的寬度(m);——第j條滑弧面中點處的法線與垂直面的夾角(°);——第j土條的滑弧段長度(m),取;——作用在第j土條上的附加分布荷載標準值(kPa);——第j土條的自重(kN),按天然重度計算;——第j土條在滑弧面上的孔隙水壓力(kPa);基坑采用落底式截水帷幕時,對地下水位以下的砂土、碎石土、粉土,在基坑外側,可取,在基坑內側,可取;在地下水位以上或對地下水位以下的黏性土,取;——地下水重度(kN/m3);——基坑外地下水位至第j土條滑弧面中點的垂直距離(m);——基坑內地下水位至第j土條滑弧面中點的垂直距離(m)。圖5.3.21圓弧滑動條分法整體穩定性驗算5.3.22傾斜樁支護結構的嵌固深度應符合下列坑底隆起穩定性要求:1支護結構的嵌固深度應符合下列規定(圖5.2.22-1):(5.3.22-1)(5.3.22--2)(5.3.22--3)式中:——抗隆起安全系數;安全等級為一級、二級、三級的支護結構,分別不應小于1.8、1.6、1.4;——基坑外擋土構件底面以上土的重度(kN/m3);對地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重度;對多層土取各層土按厚度加權的平均重度;——基坑內擋土構件底面以上土的重度(kN/m3);對地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重度;對多層土取各層土按厚度加權的平均重度;——基坑底面至擋土構件底面的土層厚度(m);——基坑深度(m);——地面均布荷載(kPa);Nc、Nq——承載力系數;c——傾斜樁樁底面以下土的黏聚力(kPa);φ——傾斜樁樁底面以下土的內摩擦角(°)。圖5.3.22-1擋土構件底端平面下土的抗隆起穩定性驗算2當擋土構件底面以下有軟弱下臥層時,擋土構件底面土的抗隆起穩定性驗算應包括軟弱下臥層,公式(5.3.22-1)中的、應取軟弱下臥層頂面以上土的重度(圖5.3.22-2),應取基坑底面至軟弱下臥層頂面的土層厚度。圖5.3.22-2軟弱下臥層的抗隆起穩定性驗算5.3.23傾斜樁組合支護結構的嵌固深度應符合下式嵌固穩定性的要求(圖5.3.23):(5.3.23-1)式中:——嵌固(抗傾覆)穩定安全系數;安全等級為一級、二級、三級的支擋結構,分別不應小于1.25、1.20、1.15;——基坑外側主動土壓力合力的標準值(kN);——基坑內側被動土壓力合力的標準值(kN);——基坑外側主動土壓力合力作用點至前樁底端的距離(m);——基坑內側被動土壓力合力作用點至前樁底端的距離(m);G——斜直交替支護結構的樁間土自重之和(kN)。當基坑開挖過程中及開挖后不能保證基坑底面以上的樁間土出現塌落時,宜僅考慮開挖面以下樁間土體重度;基坑開挖過程中及開挖后能保證基坑底面以上的樁間土出現塌落時,可考慮開挖面以上樁間土體重度。——傾斜樁組合支護結構的樁間土的重心至前樁樁底的水平距離(m)。(a)支護結構受力圖(b)土壓力分布圖圖5.3.23傾斜樁組合支護結構抗傾覆穩定性驗算1-傾斜樁;2-豎直樁注:圖中主、被動側土壓力分布為沿埋深大小分布,不代表方向。5.3.24傾斜樁組合支護結構應按下列規定進行整體穩定性驗算:1整體穩定性可采用圓弧滑動條分法進行驗算(圖5.3.24-1);2采用圓弧滑動條分法時,傾斜樁組合支護結構中傾斜樁與豎直樁均應按公式(5.3.24-1)和(5.3.24-2)進行滑動面驗算,且應符合下列規定:(5.3.24-1)(5.3.24-2)式中:——圓弧滑動整體穩定安全系數;安全等級為一級、二級、三級的支擋結構,分別不應小于1.35、1.30、1.25;——第i個滑動圓弧的抗滑力矩與滑動力矩的比值;抗滑力矩與滑動力矩之比的最小值應通過搜索不同圓心及半徑的所有潛在滑動圓弧確定;——第j土條滑弧面處土的黏聚力(kPa);——第j土條滑弧面處土的內摩擦角(°);——第j土條的寬度(m);——第j土條滑弧面中點處的法線與垂直面的夾角(°);——第j土條的滑弧段長度(m),取;——作用在第j土條上的附加分布荷載標準值(kPa);——第j土條的自重(kN),按天然重度計算;——第j土條在滑弧面上的孔隙水壓力(kPa);基坑采用落底式截水帷幕時,地下水位以下的砂土、碎石土、粉土,在基坑外側,可取,在基坑內側,可取;在地下水位以上或對地下水位以下的黏性土,取;——地下水重度();——基坑外地下水位至第j土條滑弧面中點的垂直距離(m);——基坑內地下水位至第j土條滑弧面中點的垂直距離(m)。圖5.3.24傾斜樁組合支護結構圓弧滑動條分法整體穩定性驗算1-傾斜樁;2-豎直樁;3-傾斜樁滑弧;4-豎直樁滑弧5.3.25基坑采用懸掛式帷幕或坑底以下存在水頭高于坑底的承壓含水層時,應進行地下水滲透穩定性驗算并應符合下列規定。1坑底以下有水頭高于坑底的承壓水含水層,且未用截水帷幕隔斷其基坑內外的水力聯系時,承壓水作用下的坑底突涌穩定性應符合下式規定(圖5.3.25-1):(5.3.25-1)式中:——突涌穩定性安全系數,不應小于1.1;——承壓含水層頂面至坑底的土層厚度(m);——承壓含水層頂面至坑底土層的天然重度(kN/m3);對成層土,取按土層厚度加權的平均天然重度;——承壓含水層頂面的壓力水頭高度(m);——水的重度(kN/m3)。圖5.3.25-1坑底土體的突涌穩定性驗算1-截水帷幕;2-基底;3-承壓水測管水位;4-承壓水含水層;5-隔水層2采用傾斜攪拌樁作為截水帷幕時,樁后滲流路徑長度沿樁身取值,樁前滲流路徑長度取垂直高度,對均質含水層,地下水滲流的流土穩定性應符合下式規定(圖5.3.25-2):(a)潛水(b)承壓水圖5.3.25-2采用懸掛式帷幕截水時的流土穩定性驗算1-截水帷幕;2-基坑底面;3-含水層;4-潛水水位;5-承壓水測管水位;6-承壓含水層頂面3對滲透系數不同的非均質含水層,宜采用數值方法進行滲流穩定性分析,若坑底以下為級配不連續的不均勻砂土、碎石土含水層時,應進行土的管涌可能性判別。5.3.26擋土構件的嵌固深度除應滿足本規程第5.6.21~5.6.26條的規定外,對懸臂式結構,尚不宜小于0.8h,此處,h為基坑深度。5.3.27傾斜樁無支撐支護結構的樁體入土深度應根據穩定與變形計算要求確定。5.3.28支護樁結構應保證支護樁不與地下結構沖突,對支護樁向基坑內傾斜情況,斜樁在基坑底標高以上應位于地下結構最外輪廓以外,斜樁在基坑底標高以下可侵入地下結構最外輪廓,但應避開工程樁或局部深坑等地下結構,并宜為地下結構施工留設足夠寬度。5.3.29斜樁軸線與鉛垂線所夾角度不宜大于30o,樁中心距不宜大于3倍樁徑或樁截面短邊邊長。5.3.30對向內傾斜樁,在基坑陰角,為防止斜樁在基坑底以下沖突,涉及區域宜采用垂直支護樁+小角撐或垂直支護樁懸臂形式。5.3.31斜直組合雙排樁支護結構應滿足如下要求:1前后排樁的樁頂間距宜取樁徑(或樁身寬度)的2-6倍,內排樁凈距不宜大于1m,且內排樁之間應采取防止土體塌落措施;2雙排樁樁頂應分別設置冠梁,兩排冠梁間應設置連梁或厚板連接前、后排支護樁,并應保證前、后兩排樁與連梁剛性連接;3前、后排樁應分別與樁頂冠梁采用剛性連接。5.3.32支護樁頂應設置冠梁,對預制樁,樁與冠梁連接應滿足剛接,樁嵌入冠梁長度(圖5.3.32)要求按下式(5.3.32-1)計算:(5.2.32-1)式中:M——樁頂彎矩設計值(N·mm);d——預制樁外徑或長邊長度(mm);l——預制樁伸入冠梁的長度(mm);V——斜樁軸力水平向分量(N);a——冠梁混凝土擠壓強度系數,取2.7;fc——冠梁混凝土軸心抗壓強度設計值(N/mm2)。圖5.3.32預制樁嵌入冠梁長度計算圖示1-冠梁;2-預制樁;l-預制樁伸入冠梁長度;d-預制樁外徑或長邊邊長5.3.33傾斜樁無支撐支護結構樁頂冠梁構造,冠梁外包支護樁寬度不宜小于0.4倍樁徑或0.4倍樁截面長邊邊長,冠梁高度不宜小于樁徑或樁截面長邊邊長的0.6倍,且不宜小于500mm。對于預制樁,樁頂應伸入冠梁,冠梁配筋應滿足如下要求:1無樁區域,應對整個冠梁設置閉合箍筋;冠梁縱筋應連續設置,冠梁配筋應滿足支護樁樁頂彎矩傳遞要求;2有樁區域,應在冠梁外包支護樁區域兩個側面分別設置連續暗梁,且每個暗梁均應設置閉合箍筋;冠梁縱筋應連續設置,冠梁配筋應滿足支護樁樁頂彎矩傳遞要求;3冠梁在樁頂以上留設厚度需滿足冠梁對支護樁抗沖切安全要求;4冠梁與支護樁間需設置足夠措施,確保冠梁對受壓樁抗剪切安全,確保受拉樁不與冠梁脫離。各種形式傾斜樁及傾斜樁組合冠梁配筋構造如圖5.3.33所示。(a)單排傾斜樁形式(b)斜直交替支護結構形式(c)斜直組合雙排樁支護結構圖5.3.33各種形式冠梁與支護樁連接方式及配筋構造要求1-支護樁;2-冠梁;3-坡底線;4-連梁;5-冠梁寬;6-冠梁高;7-預制樁嵌入冠梁長度;8-預制樁頂距冠梁頂距離;9-冠梁外擴支護樁最小寬度;10-冠梁外擴支護樁最大寬度5.3.34傾斜樁無支撐支護結構的構造除應符合上述規定外,尚應符合國家行業標準《建筑基坑支護技術規程》JGJ120的有關規定。6施工6.1一般規定6.1.1矩形支護樁可應用于懸臂式、雙排式、支撐式、錨拉式、組合斜樁式支擋結構。6.1.2矩形支護樁接頭不宜超過1個,連接時應采用對端板焊接和機械連接等方法連接,且接頭的抗彎性能不得低于樁身的抗彎性能。矩形支護樁接頭應滿足與樁身等強度設計要求。6.1.3矩形支護樁頂部應設置冠梁,冠梁寬度不宜小于樁截面高度+200mm,高度不宜小于樁截面高度的0.6倍。冠梁用作支撐或錨桿的傳力構件或按空間結構設計時,應按受力構件進行截面設計。冠梁與矩形支護樁的連接可按本規程附錄G的有關規定執行。6.1.4矩形支護樁支護結構中需要設置圍檁或采用錨桿時,應考慮圍檁做法滿足錨桿施工時的成孔要求,可在矩形支護樁樁身設置預埋件,并應進行局部加強。6.1.5矩形支護樁支護結構可與其他支護結構結合使用,其結合處應能確保不同類型支護結構之間存在可靠的傳力機制及二者之間的變形協調。6.1.6單節矩形支護樁長度不能滿足支護設計要求時,可進行接樁。單根矩形支護樁的接頭數量不宜超過1個,接頭應設置在截面彎矩較小處,相鄰樁的接頭豎向位置宜相互錯開,錯開距離不宜小于2m。矩形支護樁應采用焊接或機械連接方法接樁,接頭的抗彎性能不得低于矩形支護樁樁身的抗彎性能。矩形支護樁應進行焊接檢查并留留取4個方向焊接照片存檔。樁焊接、接樁應符合本規程附錄F的有關規定。6.1.7沉樁機械應結合場地周圍環境、土質條件、施工工藝和樁型要求等綜合選取。施工現場應滿足沉樁機械承重、運輸和施工要求。6.1.8矩形支護樁的施工可采用靜壓法、錘擊法或植入法,施工前應具備下列資料:1支護設計方案施工圖及設計說明、施工總平面圖及設計交底、設計方案審查意見、圖紙會審記錄;2場地工程地質資料及水文地質資料;3建筑場地及周邊環境調查資料;4矩形支護樁產品的合格證明報告;5施工組織設計或專項安全施工方案;6試沉樁資料。6.1.9矩形支護樁接樁與連接應符合下列規定:1矩形支護樁需要接長時,其入土部分樁段的樁頭宜高出地面0.5m~1.0m,樁的連接可采用端板焊接或機械連接。2下節樁的樁頭處宜設導向箍以方便上節樁就位,接樁時上下節樁段應保持順直,錯位偏差不宜大于2mm。3矩形支護樁采用端板焊接方法連接時,應符合下列規定:1)樁對接前,上下端板表面應用鐵刷清刷干凈,坡口處應刷至露出金屬光澤,上下節樁之間的間隙,應用鋼板填實焊牢;2)接樁焊接應符合現行國家標準《鋼結構焊接規范》GB50661的有關規定;3)焊接材料的型號、質量應符合設計要求并附有出廠合格證書;4)矩形支護樁焊接時宜先在坡口周圍每邊對稱點焊2點~3點,待上下節樁固定后再分層施焊,施焊應由兩個焊工對稱焊接;5)矩形支護樁焊接層數不得少于三層,內層焊應清理干凈后方能進行外一層施焊。焊縫應飽滿連續,不得有任何裂縫或缺焊等。接樁焊接質量不應低于現行國家標準《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205規定的三級焊縫的要求;6)矩形支護樁應在焊接好的接頭自然冷卻后方可繼續沉樁,冷卻時間應符合表6.1.9的要求,不得用水冷卻或焊好立即沉樁施工。表6.1.9自然冷卻時間表(min)錘擊樁靜壓樁采用二氧化碳氣體保護焊8634矩形支護樁采用機械連接時,接頭性能應符合現行相關標準的規定并滿足設計的具體要求。6.1.10矩形支護樁不宜截樁,當遇特殊情況確要截樁時,應采取有效措施確保截樁后矩形支護樁的質量。截樁應采用鋸樁器,不得采用大錘敲擊截樁或強行扳拉截樁。單節樁截斷后的截余部分不應作為支護樁使用。6.2靜壓法沉樁6.2.1矩形支護樁采用靜壓工藝沉樁時,應符合下列規定:1矩形支護樁施工前應依據定位控制點引測定位軸線,經驗收后進行矩形支護樁樁位放線,放出的樁位經檢查無誤后方能進行壓樁施工;2矩形支護樁靜壓法施工,應根據支護設計圖紙結合現場實際情況劃分施工區段,合理安排沉樁的先后次序,以控制擠土效應。3樁側抱壓或頂壓時,其夾持機構應能全接觸面抱緊樁體,且不應夾傷樁身混凝土,壓樁過程中的最大壓樁力應符合下式的規定:(6.2.1-1)式中:——抱壓最大壓樁力(kN);——抱壓工藝系數,取;——頂壓工藝系數,取;——樁混凝土軸心抗壓強度設計值(kPa);——樁身橫截面面積(m2);——強度折減值(kPa),該值為因樁傾斜造成的夾持斷面處的樁身附加軸向壓力,由計算確定。 4靜壓法施工沉樁速度不宜大于2m/min。6.2.2靜壓送樁的質量控制應符合下列規定:1應測量樁的設計角度并檢查樁頭質量,合格后方可送樁、壓樁;2送樁應采用專用鋼質送樁器,不得將工程樁用作送樁器。6.2.3矩形支護樁靜壓壓樁過程中應測量樁身的垂直度或傾斜角度,當樁身垂直度或傾斜角度偏差大于1%時,應找出原因并設法糾正,不得用移動機架等方法強行糾偏。6.2.4矩形支護樁終壓條件應為有效樁長和樁頂標高滿足設計要求,施工的質量控制應符合下列規定:1施工樁位偏差應控制在50mm以內;2樁頂標高的允許偏差應為-50mm~+100mm;3傾斜樁靜力沉樁的水平和垂直壓樁力應符合下式的規定:(6.2.4-1)(6.2.4-2)(6.2.4-3)式中:——壓樁力,下標pro代表施工過程;——靜壓樁機總重;——抗滑安全系數;——壓樁機與地面的摩擦系數,取值為0.3~0.8。6.2.5設計要求或施工需要采用引孔法壓樁時,應配備螺旋鉆孔機等成孔設備,或在壓樁機上配備專用的螺旋鉆,引孔孔徑不應大于管徑或邊長的0.8倍,引孔壓樁法質量控制應符合下列規定:1引孔宜采用螺旋鉆干作業法施工,引孔的垂直度偏差不宜大于1%;2引孔作業和壓樁作業應連續進行,間隔時間不宜大于12h,在軟土地基中不宜大于3h。6.2.6矩形支護樁靜壓壓樁過程中出現下列情況之一時,應暫停壓樁作業,并分析原因,采取相應措施:1壓力表讀數顯示情況與勘察報告中的土層性質明顯不符;2樁難以穿越具有軟弱下臥層的硬夾層,實際能夠壓入的樁長與設計樁長相差較大;3出現異常響聲,壓樁機械工作狀態出現異常;4樁身出現縱向裂縫或樁頭混凝土出現剝落等異常現象;5樁身夾持機具打滑;6壓樁機下陷嚴重不能保證樁身垂直度。6.2.7傾斜樁支護結構施工前,斜樁應根據設計傾斜角結合下返深度及設備高度分別計算樁位線、入土線及對位線。樁位復核無誤后,斜樁靜壓機方可按順序施工。6.2.8傾斜樁支護結構施工確保龍門架回正后喂樁,不得在龍門架傾斜時喂樁。6.2.9傾斜樁支護結構施工應對正樁位,夾持器抱緊,設備調平后,調整樁身垂直度及傾斜角度滿足設計要求后壓入。6.3錘擊法沉樁6.3.1錘擊式打樁機械應根據場地條件、工程特點、施工前沉樁工藝試驗、矩形支護樁截面尺寸及強度、承載力特征值、持力層土性及進入深度等綜合選定,打樁錘宜選用液壓錘或柴油錘。打樁機的樁架和底盤必須具有足夠的強度、剛度和穩定性,并應與樁錘相匹配。6.3.2樁帽、樁墊及錘墊的設置應符合下列規定:1樁帽應有符合要求的強度、剛度和耐打性;2樁帽套筒應與施打的矩形支護樁外接圓直徑相匹配,樁帽下部套樁頭用的套筒應做成圓筒形,圓筒形中心應與錘墊中心重合,筒體深度宜取350mm~400mm,筒體內徑應比矩形支護樁外接圓直徑大20mm~30mm,不應使用過渡性鋼套,不應用大樁帽施打小直徑矩形支護樁;3矩形支護樁打樁時樁帽套筒底面與樁頭之間應設置樁墊,樁墊可采用紙板、棕繩、膠合板等材料制作,厚度應均勻一致,壓縮后樁墊厚度應為120mm~150mm,且應在打樁期間經常檢查,及時更換或補充;4樁帽上部直接接觸打樁錘的部位應設置錘墊,錘墊應用堅紋硬木或鋼絲繩制作,其厚度應為150mm~200mm,打樁前應進行檢查、校正或更換。6.3.3送樁器及其襯墊設置,應符合下列規定:1插銷式送樁器下端的插銷長度宜取200mm~300mm,外徑應比樁內徑小20mm~30mm,對于內孔存有余漿的矩形支護樁,不應采用插銷式送樁器;2矩形支護樁送樁作業時,送樁器與樁頭之間應設置襯墊,襯墊經錘擊壓實后的厚度不宜小于60mm。6.3.4錘擊沉樁施工應符合下列規定:1首節樁插入時,應認真檢查樁位及樁身垂直度偏差,校正后的垂直度偏差應小于1%;2矩形支護樁沉入地表后就遇上厚度較大的淤泥層或松軟的回填土時,柴油錘應采用不點火空錘的方式施打;液壓錘落距應控制在200mm~300mm施打;3矩形支護樁施打過程中,宜重錘輕擊,應保持樁錘、樁帽和樁身的中心線在同一條直線上,并應隨時檢查樁身的垂直度;4矩形支護樁內孔充滿水或淤泥時,樁身上部應設置排氣(水)孔。6.35矩形支護樁施工中有下列要求之一時,應按現行行業標準《建筑基樁檢測技術規范》JGJ106的規定,監測試打樁過程。在相同施工工藝和相近地基條件下,進行沉樁工藝試驗的數量不應少于3根。1確定打樁過程中樁身最大的拉應力或壓應力;2確定沉樁工藝參數;3選擇沉樁設備;4選擇樁端持力層;5設計要求。6.4植入法沉樁6.4.1矩形支護樁采用成孔工藝植入法沉樁時,應符合下列規定:1成孔工藝應符合現行行業標準《建筑樁基技術規范》JGJ94的規定;2護壁漿液宜采用水泥漿、水泥與膨潤土混合漿液,相關配比及性能應符合工藝與性能要求,并應由現場工藝試驗確定。6.4.2矩形支護樁采用植入法沉樁時,施工前應進行沉樁工藝試驗,確定施工工藝和施工參數。6.4.3矩形支護樁植入前應將樁孔附近返漿清理干凈。6.4.4矩形支護樁采用植入法沉樁時應采取監控預防措施,多節矩形支護樁接樁時應保證接樁質量和樁身垂直度。6.4.5矩形支護樁采用植入法沉樁施工時,矩形支護樁垂直度允許偏差不得大于1%,定位允許偏差應為±10mm,樁頂標高允許偏差應為-50mm~+100mm。6.4.6可在水泥攪拌樁中內插矩形支護樁形成復合支護兼具止水效果的連續墻體。施工應符合矩形支護樁中心對準樁位中心,樁插入時應根據樁機上調節器調整,當矩形支護樁下壓和接樁時施工人員要用兩臺經緯儀或線墜,在兩個成90°的側面觀察,垂直度偏差不宜大于0.5%的要求。6.5質量控制與檢驗6.5.1矩形支護樁的外觀質量應符合表6.5.1的規定。表5.7.1矩形支護樁的外觀質量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%;每處粘皮和麻面的深度不應大于5mm,且應修補。2樁身合縫漏漿漏漿深度不應大于5mm,每處漏漿長度不應大于300mm,累計長度不應大于矩形支護樁長度的10%,或對稱漏漿的搭接長度不應大于100mm,且應修補。3局部磕損局部破損深度不應大于5mm,每處面積不應大于5000mm2,且應修補。4內外表面露筋不允許5表面裂縫不應出現環向和縱向裂縫,但龜裂、水紋和內壁浮漿層中的收縮裂縫不在此限。6樁端面平整度矩形支護樁端面混凝土和預應力鋼筋墩頭不應高出端板平面7斷筋、脫頭不允許8內表面混凝土塌落不允許9樁與端板結合面漏漿漏漿深度不應大于10mm,漏漿長度不應大于周長的1/4,且應修補。空洞和蜂窩不允許6.5.2矩形支護樁各部位的尺寸允許偏差應符合表6.5.2的規定。表6.5.2矩形支護樁各部位的尺寸允許偏差(mm)序號項目允許偏差1樁長L±0.5%L2端部傾斜≤0.5%B3邊長B、H﹢7﹣44內徑D﹢5負偏差不限6混凝土保護層厚度﹢1007樁身彎曲度L≤15m≤L/50015m<L≤30m≤L/10008端板端面平面度≤0.5邊長±1.06.5.3矩形支護樁出廠前應具有合格證,合格證應包括下列內容:1合格證編號;2采用標準編號;3矩形支護樁品種、規格、型號及長度;4產品數量;5混凝土強度等級;6制造日期或矩形支護樁編號;7制造廠廠名、出廠日期;8檢驗員簽名或蓋章。6.5.4矩形支護樁出廠檢驗項目應包括混凝土抗壓強度、外觀質量、尺寸允許偏差和抗裂性能。6.5.5矩形支護樁出廠檢驗批量和抽樣應符合下列規定:1混凝土抗壓強度進行檢驗時,批量和抽樣應按現行國家標準《混凝土強度檢驗評定標準》GB/T50107的有關規定執行;2矩形支護樁外觀質量和尺寸允許偏差進行檢驗時,應以同品種、同規格、同型號的矩形支護樁連續生產300000m為一批,每批隨機抽取10根進行檢驗;但在三個月內生產總數不足300000m時仍作為一批,隨機抽取10根進行檢驗。3檢驗抗裂性能時,應在外觀質量和尺寸允許偏差檢驗合格的產品中隨機抽取2根進行抗裂性能的檢驗。6.5.6矩形支護樁出廠檢驗判定規則應符合下列規定:1混凝土抗壓強度的判定應檢查混凝土抗壓強度檢驗的原始記錄,評定應按現行國家標準《混凝土強度檢驗評定標準》GB/T50107的有關規定執行。2矩形支護樁外觀質量全部符合表6.5.1的規定的,應判定為外觀質量合格。當矩形支護樁外觀質量滿足表6.5.2第4、5、6、7、8、9項規定,且經修補可滿足表6.5.1第1、2、3規定的,也應判外觀質量為合格。矩形支護樁外觀質量的判定還應符合下列規定:1)若抽取的10根矩形支護樁外觀質量全部判定合格,則該批次判定外觀質量為合格;2)若有3根及以上外觀質量判定為不合格,則該批次判定外觀質量為不合格;3)若有2根及以下外觀質量判定為不合格,應從同批產品中抽取加倍數量進行復驗,復驗產品外觀質量全部判定合格,該批次判定外觀質量為合格,若復驗產品仍有1根不合格,該批次判定外觀質量為不合格;3矩形支護樁尺寸允許偏差應符合表6.5.2規定,并應符合下列規定:1)若抽取的10根矩形支護樁全部符合表6.5.2規定,則該批次判定尺寸允許偏差為合格;2)若有3根及以上不符合表6.5.2規定,則該批次判定尺寸允許偏差為不合格;3)若有2根及以下不符合表6.5.2規定,應從同批產品中抽取加倍數量進行復驗,復驗產品全部符合表6.5.2規定,則該批次判定尺寸允許偏差為合格,若復驗產品仍有1根不合格,則該批次判定尺寸允許偏差為不合格。6.5.7有下列情況之一時均應進行矩形支護樁型式檢驗:1新產品投產或老產品轉廠生產的試制定型鑒定;2結構、材料、工藝有較大改變時;3正常生產每半年進行一次;4停產半年以上恢復生產時;5出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時。6.5.8矩形支護樁型式檢驗項目應包括混凝土抗壓強度、外觀質量、尺寸允許偏差、混凝土保護層厚度、抗彎性能等項目。6.5.9矩形支護樁抗彎和抗剪性能應符合下列規定:1矩形支護樁抗彎和抗剪性能指標應符合本規程附錄B中矩形支護樁配筋及力學性能表的規定;2矩形支護樁應按現行有關國家標準規定進行抗彎試驗;3加載至本規程附錄B中矩形支護樁配筋及力學性能表中的極限彎矩時,矩形支護樁不得出現下列任何一種情況:1)受拉區混凝土裂縫寬度達到1.5mm;2)受拉鋼筋被拉斷;3)受壓區混凝土破壞;4矩形支護樁接頭處極限彎矩低于樁身極限彎矩。5抗剪試驗要求應符合現行國家標準的有關規定。6.5.10矩形支護樁型式檢驗抽樣應符合下列規定:1同品種、同規格、同型號的出廠檢驗合格產品中隨機抽取10根進行外觀質量和尺寸允許偏差檢驗;2應從10根中隨機抽取2根進行抗彎性能檢驗;3抗彎試驗完成后,應在2根中抽取1根,在矩形支護樁中部同一斷面的三處不同部位測量保護層厚度。6.5.11矩形支護樁型式檢驗判定規則應符合下列規定:1矩形支護樁混凝土抗壓強度、外觀質量及尺寸允許偏差的判定標準應符合本規程第5.7.2條的規定。2抗彎性能的判定應符合下列規定:1)抽取的2根矩形支護樁全部符合本規程附錄B中矩形支護樁配筋及力學性能表的規定,應判抗彎性能為合格;2)若有1根不符合本規程附錄B中矩形支護樁配筋及力學性能表規定,應從同批產品中抽取加倍數量進行復驗,復驗結果如果仍有1根不合格,應判抗彎性能為不合格;3)所抽2根全部不符合本規程附錄B中矩形支護樁配筋及力學性能表的規定,應判抗彎性能為不合格,且不得復檢。3混凝土保護層厚度的判定應符合下列規定:1)若所抽1根矩形支護樁的三個數值全部符合本規程第6.5.2條的規定,應判保護層厚度為合格;2)若有一個數值不符合本規程第6.5.2條的規定,應從同批產品中抽取加倍數量進行復驗,復驗結果若仍有一個數值不符合本規程第6.5.2條的規定,應判保護層厚度不合格,且不得復檢。4矩形支護樁混凝土抗壓強度、保護層厚度、抗彎性能、外觀質量和尺寸允許偏差全部合格,應判定該批產品為合格,否則判定為不合格。7檢測、監測與驗收7.1檢測7.1.1施工過程中應進行下列內容的檢查或檢測:1樁位偏差的檢測;2樁頂標高的檢測;3樁身垂直度的檢測;4施工機具的檢查;5樁身裂縫監控;6樁接頭施工質量檢測;7施工記錄的監督和檢查;8施工對周邊環境影響的監測。7.1.2成樁質量的檢測及工程驗收應符合現行國家標準《建筑地基基礎工程施工規范》GB51004及《建筑地基基礎工程施工質量驗收標準》GB50202等標準的有關規定執行并應滿足設計要求。7.2監測7.2.1建筑基坑工程監測應綜合考慮基坑工程設計方案、建設場地的工程地質和水文地質條件、周邊環境條件、施工方案等因素,制定合理的監測方案,精心組織和實施監測。7.2.2建筑基坑工程設計階段應由設計方根據工程現場及基坑設計的具體情況,提出基坑工程監測的技術要求,主要包括監測項目、測點位置、監測頻率和監測報警值等。7.2.3矩形支護樁基坑工程設計或施工有重大變更時,監測單位應及時調整監測方案。7.2.4基坑工程現場監測應包括下列對象:1支護結構;2相關的自然環境;3施工工況;4地下水狀況;5基坑底部及周圍土體;6周圍建(構)筑物;7周圍地下管線及地下設施;8周圍重要的道路;9其他應監測的對象。7.2.5基坑工程監測不應影響監測對象的結構安全、妨礙其正常使用。7.2.6監測方法的選擇應根據基坑等級、精度要求、設計要求、場地條件、地區經驗和方法適用性等因素綜合確定,監測方法應合理易行。7.2.7基坑工程監測工作應貫穿于基坑工程和地下工程施工全過程。監測工作一般應從基坑支護結構施工開始,到地下室肥槽回填完成、監測數據穩定為止。對有特殊要求的周邊環境的監測應根據需要延續至變形趨于穩定后才能結束。7.2.8監測項目的監測頻率應考慮基坑工程等級、基坑及地下工程的不同施工階段以及周邊環境、自然條件的變化。當監測值相對穩定時,可適當降低監測頻率。對于應測項目,在無數據異常和事故征兆的情況下,開挖后儀器監測頻率的確定應符合現行國家標準《建筑基坑工程監測技術規范》GB50497的相關規定。7.2.9基坑工程監測過程出現下列情況之一時,應加強監測,提高監測頻率,并及時向委托方及相關單位報告監測結果:1監測數據達到報警值;2監測數據變化量較大或者速率加快;3存在勘察中未發現的不良地質條件;4超深、超長開挖或未及時加撐等未按設計施工;5基坑及周邊大量積水、長時間連續降雨、市政管道出現泄漏;6基坑附近地面荷載突然增大或超過設計限值;7支護結構出現開裂;8周邊地面突然出現較大沉降或嚴重開裂;9鄰近的建(構)筑物突然出現較大沉降、不均勻沉降或嚴重開裂;10基坑底部、坡體或支護結構出現管涌、滲漏或流砂等現象;11基坑工程發生事故后重新組織施工;12出現其他影響基坑及周邊環境安全的異常情況。7.3驗收7.3.1矩形支護樁的樁頂標高、樁位偏差和樁身垂直度的驗收程序應符合下列規定:1矩形支護樁的樁頂標高與施工現場標高一致時,可待全部施打完畢后一次性驗收;2矩形支護樁需要送樁時,在送樁前應進行樁身垂直度檢查,合格后方可送樁;3矩形支護樁全部施工結束后,在基坑開挖前應進行驗收。7.3.2工程驗收時應具備下列資料:1基坑支護設計文件和施工圖,包括施工圖紙會審記錄、設計變更。2樁位測量放線圖,包括工程基線復核簽證單;3巖土工程勘察報告;4施工組織設計或施工方案;5矩形支護樁出廠合格證、產品說明書;6施工記錄匯總,包括樁位編號圖;7現場用樁檢查資料,包括矩形支護樁的規格、型號、尺寸偏差和外觀質量,預應力鋼棒的數量和直徑,螺旋箍筋的直徑和間距,螺旋箍筋加密區的長度,鋼筋混凝土保護層厚度,樁端板和樁尖的尺寸,預應力鋼棒和螺旋箍筋抽檢、接頭焊縫驗收記錄等匯總資料;8支護工程竣工圖;9樁頂標高、樁頂平面位置、垂直度偏差檢測結果;10預應力鋼棒、螺旋箍筋、樁端板材質檢驗報告,矩形支護樁混凝土強度檢測報告;11監測資料;12發生質量事故時的處理記錄;13施工技術措施記錄。附錄A矩形支護樁有關參數計算方法A.0.1矩形支護樁應力鋼筋的有效預應力與混凝土的彈性變形、混凝土的徐變、混凝土的收縮和預應力鋼筋的松弛等有關,可按下列公式計算:1預應力放張后預應力鋼筋的拉應力可按下列公式計算:σpt=QUOTE(A.0.1-1)σcon≤0.70fptk(A.0.1-2)式中:σpt——預應力放張后預應力鋼筋的拉應力;σcon——預應力鋼筋的張拉控制應力;α′E——預應力鋼筋的彈性模量與放張時混凝土的彈性模量之比;Ap——預應力鋼筋的橫截面積;Ac——矩形支護樁混凝土的橫截面積;fptk——預應力鋼筋的極限抗拉強度標準值。2混凝土徐變及收縮引起的預應力損失值可按下列公式計算:△σpψ=QUOTE(A.0.1-3)σcpt=QUOTE(A.0.1-4)式中:△σpψ——混凝土徐變及收縮引起的預應力損失值;αE——預應力鋼筋的彈性模量與矩形支護樁混凝土的彈性模量之比;ψ——混凝土的徐變系數,取2.0;σcpt——放張完成時混凝土的預壓應力;Ep——預應力鋼筋的彈性模量;δs——混凝土的收縮率,取1.5×10-4。3預應力鋼筋松弛引起的預應力損失值可按下式計算:△σr=r0(σptQUOTE2△σpψ)(A.0.1-5)式中:△σr——預應力鋼筋松弛引起的預應力損失值;r0——預應力鋼筋的松弛系數,取2.5%。4預應力鋼筋的有效預應力可按下式計算:σpe=σptQUOTE△σpψQUOTE△σr(A.0.1-6)式中:σpe——預應力鋼筋的有效預應力。A.0.2矩形支護樁混凝土的有效預壓應力可按下式計算:σce=QUOTE(A.0.2)式中:σce——矩形支護樁混凝土的有效預壓應力。A.0.3矩形支護樁開裂彎矩可按下式計算:Mcr,k=(σce+γftk)W0(A.0.3)式中:Mcr,k——樁身開裂彎矩標準值;γ——考慮工藝影響和混凝土構件的截面抵抗矩塑性影響綜合系數,C80取1.9;ftk——混凝土抗拉強度標準值;W0——樁身截面換算彈性抵抗矩。A.0.4矩形支護樁正截面的抗彎承載力計算可將樁截面內孔按等截面等慣性矩換算成方孔后,整體按對應的工字型截面計算,并應符合下列規定:1滿足公式(A.0.4-1)及公式(A.0.4-2)的條件時,混凝土受壓區高度可按公式(A.0.4-3)確定:QUOTE≤α1fcBh′f(A.0.4-1)M≤M0=QUOTE(hiQUOTE)(A.0.4-2)α1fcBx=QUOTE(A.0.4-3)2滿足公式(A.0.4-4)~公式(A.0.4-6)的條件時,混凝土受壓區高度可按公式(A.0.4-7)確定:QUOTEα1fcBhQUOTEf(A.0.4-4)M≤M0=QUOTE(hiQUOTE)(A.0.4-5)QUOTE=QUOTE(A.0.4-6)α1fc[b′x+QUOTE]=QUOTE(A.0.4-7)3混凝土受壓區高度的計算除應符合本條第1款、第2款的規定外,還應滿足下列公式的要求:x≤ξbh0(A.0.4-8)x≥2a′(A.0.4-9)式中:M——樁身彎矩設計值;M0——樁身抗彎承載力設計值;α1——受壓區混凝土矩形應力圖的應力值與混凝土軸心抗壓強度設計值之比,C80取0.94;fpy——預應力鋼筋抗拉強度設計值,取1005MPa;fc——混凝土軸心抗壓強度設計值;σpi——第i層預應力鋼筋的實際應力值;Api——第i層預應力鋼筋的截面積;h0——截面有效高度;hi——第i層預應力鋼筋距離混凝土受壓區外邊緣的距離;x——等效矩形應力圖的混凝土受壓區高度;ξb——相對界限受壓區高度;a′——受壓區縱向鋼筋合力點至截面受壓邊緣的距離;B——矩形支護樁截面寬度;b′——換算工字型截面的腹板寬度;h′f——換算工字型截面的翼緣高度。A.0.5矩形支護樁極限彎矩標準值Mu,k可按公式(A.0.4-1)~公式(A.0.4-9)計算,但公式中“fc”應改用混凝土軸心抗壓強度標準值“fck”,“fpy”應改用預應力鋼筋強度標準值“fptk”。A.0.6矩形支護樁受剪承載力應按下列公式計算:V≤Vcs+Vp(A.0.6-1)Vcs=QUOTE(A.0.6-2)Vp=0.05Np0(A.0.6-3)式中:V——樁身剪力設計值;Vcs——樁斜截面上混凝土和螺旋箍筋的受剪承載力設計值;Vp——由預應力所提高的構件受剪承載力設計值;λ——計算截面的剪跨比,可取λ=a1/h0,a1為剪跨,抗剪試驗中一般取1.08,λ≤1.5時,取λ=1.5;ft——混凝土抗拉強度設計值;

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