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文檔簡介
吉林省地方標準
靜壓預應力混凝土管樁基礎技術規程
TechnicalSpecificationforStaricPressing-inPrestressed
ConcretePipePileFoundation
(討論稿)
2010-2-發布2010-實施
吉林省住房和城市建設廳
聯合發布
吉林省質量技術監督局
1
前言
目前,靜壓管樁基礎在我省已得到廣泛應用。為了進一步規范靜壓管樁的
勘察、設計、施工,加強質量管理,特對原《靜壓預應力混凝土管樁基礎技術
規程(暫行)》(DB22/T432-2006)進行修訂。
在修訂過程中,開展了多項專題研究,進行了廣泛的調查分析,總結了近
年來我省管樁基礎勘察、設計、施工經驗,吸納了該領域新的技術成果,以多
種方式廣泛征求了全省有關單位的意見,對主要問題進行了反復論證,最后形
成本稿。
本規程共七章和四個附錄。主要內容有:本標準適用范圍、管樁基礎的巖
土勘察、管樁基礎的設計、施工方法及質量控制、工程驗收等。
本次修訂的主要內容有:管樁基礎的巖土勘察;靜壓管樁基礎設計等級;靜壓
管樁的最小中心距;靜壓管樁側摩阻力特征值的經驗值;靜壓管樁的水平承載
力試驗特征值;靜壓管樁端阻力特征值的經驗值;靜壓管樁基礎應進行沉降驗
算;設防烈度為8°的地區靜壓管樁基礎的使用要求等。
從事管樁基礎設計、施工、檢測的各有關單位在執行本規程的過程中,應
不斷積累資料,總結經驗,同時將執行過程中發現的問題及意見及時反饋給
《靜壓管樁規程》編制單位——吉林省陽光建設工程咨詢有限公司《靜壓預應
力混凝土管樁基礎技術規程》編制組,聯系方式:南湖大路788號,0431-
85288756。
主編單位:吉林省陽光建設工程咨詢有限公司
主要起草人:劉景德、白翔雁、楊紅衛
參編人員:馬進、高坤、張玲、劉學、王彬
審閱專家:吳揚仁、王樹成、黃文波、張海泉、高濤、馬青龍、
張學來、張久慧
3
1總則
1.0.1為了貫徹執行國家的技術經濟政策,使靜壓預應力管樁(以下簡稱為靜
壓管樁)基礎設計與施工做到安全適用、技術先進、經濟合理、確保質
量、保護環境,特制定本規程。
1.0.2本規程適用于粘性土、砂土、碎石土、巖石工程建設中的預應力管樁勘
察、設計、施工與檢驗。
1.0.3靜壓管樁基礎的設計與施工,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、施工技術條件與環境;應重視地方
經驗,因地制宜、注重概念設計、優化布樁、節約資源;應強化施工質
量控制與管理。
1.0.4靜壓管樁基礎的勘察、設計、施工與檢測除應符合本規程外,尚應符合
國家現行有關規范、標準的規定。
6
2術語、符號
2.1術語
2.1.1管樁pipepile
本規程所稱的管樁,是指采用離心成型的先張法預應力混凝土環形截
面樁。
2.1.2管樁基礎pipepilefoundation
由壓入土(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靜力壓樁法staricpressing-inpilemethod
利用靜載將樁壓入土(巖)層的施工方法。
2.1.4引孔壓樁法boredpressing-inpilemethod
預先在樁位處成孔(直徑、深度均小于設計管樁),然后將樁放入孔內,
再用壓樁機施壓的作業法。
2.1.5液壓式壓樁機hydraulicpressurepressing-inpilemachine
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。
2.1.6頂壓式液壓壓樁機jackedhydraulicpressurepressing-inpilemachine
壓樁力作用在樁頂端的液壓式壓樁機。
2.1.7抱壓式液壓壓樁機embracedpressurehydraulicpressurepressing-inpilemachine
通過夾持機構抱住樁身向下施壓的液壓式壓樁機。
2.1.8中置式液壓壓樁機midshiphydraulicpressurepressing-inpilemachine
夾持機構和壓樁機構設置在樁機平面中心的液壓式壓樁機。
2.1.9前置式液壓壓樁機front-locatedhydraulicpressurepressing-inpilemachine
夾持機構和壓樁機構設置在樁機前端的液壓式壓樁機。
2.1.10夾持機構clampingdevice
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從側面將樁身抱住并可沿導向架上下移動的壓樁機液壓部件。
2.1.11壓邊樁機構pressing-insidepiledevice
用于施壓邊樁的抱樁和壓樁機構。
2.1.12配重balanceweight
壓樁時為了提供足夠的反壓力,除樁架本身的重量外,附加在樁架上的
重物。
2.1.13樁身允許抱壓壓樁力pileshaftallowedembracedpressure
用抱壓式壓樁機抱壓施工時樁身允許的最大壓樁力。
2.1.14終壓控制標準finalpressurecontrolstandard
為滿足靜壓樁設計要求而制定的壓樁施工終止時的控制措施和條件。
2.1.15終壓力值finalpressure
達到終壓控制標準而終止壓樁時的壓樁力值。
2.1.16送樁followerpile
壓樁過程中,借助送樁器將樁頂沉至地面以下的工序。
2.1.17復壓secondpress
靜壓樁施工終壓后,間隔一段時間再次施壓的作業法。
2.1.18填芯混凝土filledcoreconcrete
灌填在管樁頂部內腔的混凝土。
2.2主要符號
2.2.1抗力和材料性能
qsa——樁周土側摩阻力特征值;
qpa——樁端土的承載力特征值;
Qu——單樁豎向極限承載力;
Ra——單樁豎向承載力特征值;
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Rha——單樁水平承載力特征值;
Rp——樁身混凝土強度允許的豎向承載力設計值;
fce——預應力管樁離心混凝土抗壓強度設計值;
fc——混凝土軸心抗壓強度設計值;
σpc——預應力管樁混凝土有效預壓應力。
2.2.2作用和作用效應
Fk——相應于荷載效應標準組合作用于樁基承臺頂面的豎向力;
Gk——樁基承臺自重和承臺上土自重標準值;
Hk——相應于荷載效應標準組合作用于樁基承臺底面的水平力;
Mxk、Myk——相應于荷載效應標準組合作用于樁基承臺底面通過樁群形
心的x、y軸的力矩;
Qk——相應于荷載效應標準組合軸心豎向力作用下任一單樁的豎向力;
Pjmax——樁身允許抱壓壓樁力;
Pze——靜壓樁施工終壓力值;
2.2.3幾何參數
A——管樁有效橫截面面積;
Ap——管樁樁端水平投影面積;
D——管樁外徑;
L——管樁樁長;
up——管樁樁身外周長。
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3管樁
3.1產品分類
3.1.1產品品種和代號
本規程所稱的管樁為預應力高強度混凝土管樁(代號PHC)。預應力高強
度混凝土管樁的混凝土強度等級不得低于C80。國家標準圖集《預應力混凝土
管樁》(03SG409)中預應力混凝土薄壁管樁(代號PTC)未列入本規程。
3.1.2產品規格、型號
PHC樁按外徑分為300㎜、400㎜、500㎜、550㎜、600㎜、800㎜和
1000㎜;按管樁的抗彎性能或混凝土有效預壓應力值分為A型、AB型、B型
和C型,目前國內成規模生產的多為A型、AB型兩種。
3.1.3管樁的編號
設計人員應在設計圖紙中注明所選樁型及編號,標注方式如下:
XXX—XXXX(XX)—LX
樁型代號(PHC)樁尖類型
管樁型號(A或AB)樁長
(m)
管樁外徑(壁厚,㎜)
3.1.4生產和使用的PHC管樁應符合國家產品標準《先張法預應力混凝土管樁》
(GB13476-1999)及國家標準圖集《預應力混凝土管樁》(03SG409)。
3.1.5管樁的長度包括樁身和接頭,不包括附加配件(如鋼樁尖)。管樁的生
產長度按1m進位,通常最小長度為6m,最大長度按樁徑不同分別為:
D=300㎜時為11m;D=400㎜時為12m;D=500㎜(或600㎜)時為15m(也可
按生產要求特殊生產)。
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3.2產品選用
3.2.1按國家標準圖集《預應力混凝土管樁》(03SG409)選用的PHC樁,適
用于非抗震和抗震設防烈度6度、7度的地區;設防烈度為8度時,則需另行
驗算。
3.2.2按國家標準圖集《預應力混凝土管樁》(03SG409)選用的PHC樁,適
用于低承臺承受豎向荷載的樁基礎,當有水平荷載作用時應經驗算后使用。
3.2.3地基基礎設計等級為甲級時,宜選用AB型且產品質量等級為一等品及
以上的PHC樁,不得使用A型樁。重要高層建筑宜選用AB型且產品質量等級
不低于一等品的PHC樁。
3.2.4當作為抗拔樁時,除樁接頭特殊處理外,應選用不低于AB型且產品質
量等級不低于一等品的PHC樁,不得使用A型樁。
3.2.5當作為支護樁時應按設計要求特別制作。
3.2.6在地下水、地基土對混凝土、鋼筋腐蝕性為弱腐蝕及其以上的環境下采
用管樁基礎時,應按有關規定采取防護措施。
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4管樁基礎的巖土勘察
4.0.1管樁基礎巖土工程勘察應包括以下內容:
1查明場地各層巖土類型、深度、分布、工程特性和變化規律;
2當采用基巖作為樁的持力層時,應查明基巖的巖性、巖面變化、風化程
度,確定其堅硬程度、完整程度等;
3評價成樁的可能性,論證樁的施工條件及其對環境的影響。
4.0.2工程概況中應搜集附有坐標和地形的建筑總平面圖,場區整平標高,建
筑物的性質、結構形式,是否設地下室,樁頂標高等。
4.0.3管樁巖土工程勘探點的間距應符合下列規定:
1勘探點的間距宜取15~25m,且每個單體建筑的勘探點不少于4個。當地
質條件復雜時,或特殊要求的工程,應適當加密勘探點。
4.0.4管樁詳勘應采用取土鉆孔(包括標貫孔)與靜力觸探(或連續動力觸探)
相結合的方法進行。取土鉆孔(包括標貫孔)的數量不應少于勘探孔總數的
1/2,砂土、碎石土地層,取土鉆孔(包括標貫孔)可降低到1/3。
4.0.5勘探孔的孔深應符合下列規定:
1以基巖作為樁端持力層時,軟巖勘探孔的深度應達到中風化巖(N>100),
以硬質巖作為持力層時,勘探孔的深度應達到強風化巖(N>100);
2以碎石層作為樁端持力層時,勘探孔的深度應達到N63..5>20以下
3.0m。
3以砂層(包括中砂、粗砂、礫砂)作為樁端持力層時,勘探孔的深度應
達到N>30(未修正)以下3.0m。
4以堅硬狀態的粘性土作為樁端持力層時,勘探孔的深度應達到IL<0或
N>30(未修正)以下8.0m。
4.0.6標貫試驗除應符合國家標準《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)
(2009年版)的有關規定外,尚應符合下列要求:
1以下巖(土)層均應做標貫試驗:中密~密實砂層、硬塑~堅硬粘土層、
殘積土、風化巖(全風化、強風化、中風化),各類土層標貫試驗點的豎
向間隔不應大于2.0m,擬作為樁端持力層的巖土層,間隔宜不大于
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1m;
2擬作為樁端持力層的巖(土)層,當標貫錘擊數已達100擊而貫入深度
不足30㎝時,可終止標貫試驗。
3按標準貫入錘擊數判斷軟巖風化程度可參考下式:
30<N≤50全風化
50<N≤100強風化
N>100中風化
4依標貫試驗判斷花崗巖及硬質巖石的風化程度參考下式:
N<50殘積土
50<N≤100全風化
N>100強風化
4.0.7當采用基巖作為樁的持力層時,應查明基巖的巖性、巖層面變化、風化
程度。并依標貫試驗的錘擊數劃分全風化、強風化、中風化層。
4.0.8靜壓管樁基礎勘察遇砂層、碎石層,可采用動力觸探方法,具體要求:
1擬建場地為中密及以下砂層或松散的碎石層,應采用重型動力觸探
(N63.5)連續貫入直至樁端持力層以下2.0~3.0m;
2遇密實砂層,中密~密實的碎石層,宜采用超重型動力觸探(N120),并
應連續貫入,密實碎石層也可分段進行。N120與N63.5動力觸探的轉換關
系N63.5≈2N120。
4.0.9管樁基礎勘察在粘性土、砂土、粉土,全風化、強風化泥巖地層使用靜
力觸探方法時,應符合以下規定:
1應使用20T的車載靜力觸探,并應下錨或加3~4T配重,禁止使用手搖
觸探;
2靜力觸探的孔深應達到樁端的入土深度:砂層Ps應大于35MPa,粘土層
Ps應大于5MPa,風化泥巖Ps應大于22MPa;
3靜力觸探數據應使用微機采集,并用微機繪制剖面圖的觸探曲線,禁止
用手工繪制靜探曲線。
4.0.10巖土工程勘察應進行地基土及地下水對管樁的腐蝕性評價。
根據地區的經驗,確認工程場地的水或土對建筑材料為微腐蝕性時,可
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不取樣進行腐蝕性評價。
對甲級建筑或原化工廠、化工堆積場地、垃圾場等被污染的場地應取水樣
或土樣進行試驗。水和土對管樁的腐蝕性可參照國家標準《巖土工程勘察規范》
(GB50021-2001)中的有關標準進行評價。
4.0.11靜壓管樁基礎的巖土工程勘察報告除應符合國家標準《巖土工程勘察規
范》(GB50021-2001)及《建筑工程勘察文件編制深度規定》等有關規范規程
的規定外,尚應對靜壓管樁的適宜性和承載力等進行評價,具體要求如下:
1建筑物及場地適用預應力管樁基礎的評價;
2推薦經濟合理的樁端持力層;
3勘察報告應提供管樁基礎的樁徑及樁端入土深度(或高程)。在勘察報告
中,不得以現場試樁確定樁徑樁長為結論;
4應對管樁穿透密實砂層、硬塑、堅硬粘性土層的可能性進行評價,應分
析成樁的可能性,成樁的擠土效應的影響,并提出防治措施的建議;
5在厚層粘性土層建議采用管樁時,應對管樁上浮的可能性進行評價,并
提出避免上浮措施的建議;
6勘察報告中應提供管樁的側阻力、端阻力特征值,并估算單樁承載力特
征值。
7勘察報告中提供的單樁承載力特征值,還應遵循以下的原則:
1)樁端持力層為泥質巖石時,應考慮泥巖軟化的影響,單樁承載力特征
值,300mm樁不宜超過750kN,400mm樁不宜超過1300kN;
2)樁端持力層為硬質巖石、碎石土、密實砂土時,應考慮樁身強度,結
合樁的終壓值確定單樁承載力特征值。
4.0.12飽和砂土及粉土地層,應進行砂土液化判別
1地震液化的判別應在地面以下20m范圍內進行,為判別液化的勘探點不
應少于3個,勘探孔的深度應大于液化判別深度。
2應采用標準貫入試驗判別液化,并按每個試驗孔的實測擊數進行。在需
作判定的土層中,試驗點的豎向間距宜為1.0~2.0m,每土層的試驗點不
宜少于6個。判別時應按《建筑抗震設計規范》4.3.4條公式判別。
3凡判別為可液化的場地,勘察報告應闡明可液化的土層,各孔的液化指
數,并根據各孔的液化指數綜合確定場地液化等級。
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5靜壓管樁基礎設計
5.1一般規定
5.1.1根據建筑規模、功能特點、對差異變形的適應性、場地地基和建筑物體
形的復雜性以及由于樁基問題可能造成建筑破壞或影響正常使用的程度,應將
靜壓管樁基礎設計分為三個設計等級,設計時應根據具體情況,按表5.1.1確定。
表5.1.1靜壓管樁基礎設計等級
設計等級建筑和地基類型
⑴重要的建筑;
⑵30層以上或高度超過100m的高層建筑;
⑶體型復雜且層數相差超過10層的高低層(含純地下室)連體建筑;
甲級
⑷20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;
⑸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;
⑹對相鄰既有工程影響較大的建筑
乙級除甲級、丙級以外的建筑
丙級場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的7層及7層以下的一般建筑
5.1.2靜壓管樁基礎設計時,所采用的荷載效應組合與相應的抗力限值應符合
下列規定:
1按單樁承載力確定樁數時,傳至承臺底面上的荷載效應應采用正常使用
極限狀態下荷載效應的標準組合,相應的抗力應采用單樁承載力特征值;
2計算樁基變形時,傳至承臺底面上的荷載效應應采用正常使用極限狀態
下荷載效應的準永久組合,不應計入風荷載和地震作用,相應的限值應
符合《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2002)建筑物地基變形允許
值;
3在計算靜壓管樁基礎承臺內力,確定承臺高度、配筋和驗算靜壓管樁樁
身強度時,上部結構傳來的荷載效應組合和相應的基底反力,應采用承
載能力極限狀態下荷載效應的基本組合和相應的分項系數;
4靜壓管樁基礎結構設計使用年限、重要性系數應按有關規范的規定采用。
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5.1.3靜壓管樁基礎應根據具體條件分別進行下列承載能力計算和穩定性驗算:
1根據樁基的使用功能和受力特性及土層情況,進行樁基的豎向承載力計
算和水平承載力驗算;
2樁身承載力驗算;
3承臺抗沖切、抗剪切、抗彎承載力計算;
4按靜壓管樁基礎設計等級及變形要求進行沉降計算;
5用于支護工程時除應進行專門設計外尚應進行穩定性驗算;
6建筑地下室或地下構筑物存在上浮問題時尚應進行抗拔驗算。
5.1.4靜壓管樁基礎設計應具備下列基本資料:
1符合本規程第4.0.11條規定的巖土工程勘察報告;
2建筑場地與環境條件,包括地上及地下管線、地下構筑物的分布,可能
受影響的鄰近建筑物或構筑物的地基及基礎情況,施工機械進退場及現
場運行條件等要求;
3建筑物上部結構類型、荷載大小、分布及性質,生產工藝和對基礎沉降
及水平變位的要求;
4建筑場地的總平面圖;
5抗震設防的有關資料;
6可選用的靜壓管樁規格及供應條件;
7壓樁設備性能及其對地質條件的適應性。
5.1.5靜壓管樁布置:
1樁最小中心距離應滿足表5.1.5中的規定;
表5.1.5靜壓管樁的最小中心距
排數不少于3排且樁數不
土質類型其它情況
少于9根的摩擦型樁樁基
飽和黏性土4.5D4.0D
非飽和土、飽和非黏性土4.0D3.5D
注:1樁的中心距指兩根樁橫截面中心點之間的距離;
2D為管樁外徑;
3當土質類型為硬塑、堅硬飽和黏性土或樁穿越較厚淤泥軟土及有液化土層等不利影
響時,樁中心距應適當加大。
2單樁或單排樁宜直接置于柱、墻等豎向構件之下;多樁優先采用單獨承
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臺布置,不宜布置聯合承臺;當采用多樁或群樁時,宜使樁群承載力合
力中心與其上部豎向構件長期荷載作用的合力中心相重合;
3以端承為主的樁型,其長徑比不宜大于80,以摩擦為主的樁型其長徑比
不宜大于100。當樁穿越厚度較大的淤泥等軟弱土層或可液化土層時,
應考慮樁的穩定性及對承載力的影響;
4同一結構單元宜避免同時采用摩擦樁和端承樁。當受條件限制不得不采
用時,則應估計其可能產生的差異沉降對上部結構的影響,必要時應有
相應的加強措施;
5接樁時,樁的接頭數量應符合本規定第5.3.5條規定,同時應避免同一承
臺內50%以上的接頭在同一平面上;
6樁端進入持力層深度,對于粘性土、密實中砂、全風化巖等,不宜小于
2D,對密實粗砂、強風化巖等,不宜小于1D;
7同一承臺的樁數小于等于2根時,應加強承臺間的拉結,墻下單排樁承
臺梁應加強垂直承臺梁方向的拉結。
5.1.6不宜采用靜壓管樁作為抗拔樁。
5.1.7靜壓管樁基礎混凝土結構的耐久性設計應符合現行國家標準《混凝土結
構設計規范》(GB50010)的規定。
5.2樁基計算
5.2.1樁頂作用效應計算
對于一般建筑物和受水平力(包括力矩與水平剪力)較小的高大建筑物且
樁徑相同的群樁基礎,單樁樁頂作用效應應按下列公式計算:
1豎向力:
軸心豎向力作用下
FKGK
QK=(5.2.1-1)
n
偏心豎向力作用下
Mx
FKGKMxkyiyki
Qik=±2±2(5.2.1-2)
nyixi
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2水平力:
Hk
Hik=(5.2.1-3)
n
式中:FK——相應于荷載效應標準組合時,作用于樁基承臺頂面的豎向
力;
GK——樁基承臺和承臺上土自重標準值;
QK——相應于荷載效應標準組合軸心豎向力作用于任一單樁的豎
向力;
n——同一樁基承臺中的樁數;
Qik——相應于荷載效應標準組合偏心豎向力作用下第i根樁的豎
向力;
Mxk、Myk——相應于荷載效應標準組合時,作用于承臺底面通過樁群形
心的x、y軸的彎距;
Xi、Yi——第i根樁至樁群形心的x、y軸線的距離;
HK——相應于荷載效應標準組合時,作用于承臺底面的水平力;
HiK——相應于荷載效應標準組合時,作用于任一單樁樁頂的水平
力。
5.2.2單樁豎向承載力計算應符合下列計算表達式:
1荷載效應標準組合
軸心豎向力作用下
Qk≤Ra(5.2.2-1)
偏心豎向力作用下,除滿足式(5.2.2-1)外,尚應滿足
Qikmax≤1.2Ra(5.2.2-
2)
水平荷載作用下
Hik≤RHa
(5.2.2-3)
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2地震作用效應組合
軸心豎向力作用下
QEk≤1.25Ra(5.2.2-
4)
偏心豎向力作用下,除滿足式(5.2.2-4)外,尚應滿足
QEikmax≤1.5Ra(5.2.2-5)
水平荷載作用下
HEiK≤1.25RHa
(5.2.2-6)
式中:Ra——單樁豎向承載力特征值;
RHa——單樁水平承載力特征值;
Qikmax——相應于荷載效應標準組合偏心豎向力作用下任一單
樁最大豎向力標準值。
5.2.3單樁豎向承載力特征值的確定應符合下列規定:
1單樁豎向承載力特征值宜通過豎向靜載荷試驗確定。選擇試樁的位置應
考慮工程地質條件的代表性。單樁的豎向靜載荷試驗方法應符合國家標
準《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2002)的有關規定;
單樁豎向承載力特征值與靜載荷試驗確定的單樁豎向極限承載力的關系為:
Ra=Qu/K(5.2.3-1)
式中:Qu——單樁豎向極限承載力;
K——基樁安全系數,2.0。
2地基基礎設計等級為丙級的建筑物,可采用動力觸探及標貫試驗確定Ra
值;
3當估算單樁豎向承載力特征值時,可按下式計算:
Ra=(qpa·Ap+upqsia·Li)(5.2.3-
2)
式中:Ra——單樁豎向承載力特征值;
19
qpa——樁的端阻力特征值,如無類似工程經驗時可參考表5.2.3-2
取值;
qsia——樁第i層土(巖)的側阻力特征值,如無類似工程經驗時
可參考表5.2.3-1取值;
up——樁身外周長;
Li——樁穿越第i層土(巖)的厚度;
Ap——樁端水平投影面積。
表5.2.3-1靜壓管樁側摩阻力特征值的經驗值qsia
土(巖)名稱土(巖)狀態qsia
填土10-14
淤泥質土6-9
IL>1(流塑)10-16
0.75<IL≤1(軟塑)17-20
粘性土0.25<IL≤0.75(可塑)21-37
0<IL≤0.25(硬塑)38-50
IL≤0(堅硬)51-60
稍密12-24
粉細砂中密25-33
密實34-44
稍密16-27
中砂中密28-37
密實38-47
稍密(N≤10)21-37
粗砂中密(10<N≤30)38-47
密實(N>30)48-58
N63.5<1050-80
碎石土
N63.5>1081-100
礫砂中密、密實58-69
20
殘積土N<3045-50
全風化巖30≤N≤5051-80
強風化巖N>5081-110
注:對于尚未完成自重固結的填土,不計算其側阻力。
表5.2.3-2靜壓管樁的端阻力特征值的經驗值qpa
q
土(巖)名稱土(巖)狀態pa
樁長9≤L<16樁長16≤L
0≤I≤0.251200-16001600-2300
粘性土L
IL<01600-23002300-4000
中砂N>305000-6000
粗砂中密、密實N>305000-6000
礫砂中密、密實N>306000-8000
碎石土N63.5>207000-9000
全風化軟巖30<N≤503000-5000
全風化硬質巖50<N≤1004000-6000
強風化軟巖50<N≤1005000-7000
強風化硬質巖N>1006000-9000
注:未注明樁長的,長樁取大值短樁取小值。
5.2.4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,應通過現場水平荷載試
驗確定。必要時可進行帶承臺樁的載荷試驗,試驗宜采用慢速維持荷載法。
5.2.5依據松原市區水平載荷試驗統計結果,樁周土及樁頂以下2.0m范圍內為
不液化的粉、細砂層時,直徑為300mm的單樁水平承載力特征值可取80KN。
5.2.6設防烈度為8°的地區,20層及以上(高度≧60m)的高層建筑采用管樁
時,應采取相應的措施。
5.2.7對以下建筑物的靜壓管樁基礎應進行沉降驗算:
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。
靜壓管樁基礎的沉降變形計算值不應超過樁基礎沉降變形的允許值,其沉
降量計算方法及樁基礎沉降允許值應按國家標準《建筑樁基礎技術規范》(JGJ
94-2008)中的有關規定執行。
21
5.2.8靜壓管樁基礎承受拉力、水平力和彎矩作用的設計和驗算,可參照國家
標準《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2002)和《建筑樁基技術規范》
(JGJ94-2008)的有關規定執行。
5.2.9當樁周土體自重固結、地面堆載或降水等因素影響較大時,應考慮由此
引起的樁側負摩擦力對樁抗壓承載力的影響。
5.2.10當施壓邊樁而其空位不能滿足中置式壓樁機正常作業利用壓邊樁機進行
壓樁或選用前置式液壓壓樁機進行壓樁時,邊樁的單樁設計承載力應作相應的
調整,調整系數可根據樁機設備能力的不同取0.5-0.7。
5.3構造要求
5.3.1承臺和拉梁的混凝土強度等級不得低于C25。
5.3.2靜壓管樁與承臺連接時,管樁頂部的填芯混凝土應為無收縮混凝土,灌
注應飽滿。灌注深度不得小于3D且不得小于1.5m,混凝土強度等級不得低于
C30。
5.3.3靜壓管樁與承臺連接時,樁頂嵌入承臺深度宜取70~100mm,伸入承臺
內的縱向鋼筋應符合下列規定:
1對于抗拔樁,應將樁的縱向鋼筋全部直接錨入承臺內;對于非抗拔樁,
可利用樁的縱向鋼筋或另加插筋錨入承臺內。
2當采用樁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500mm;
3當采用插筋時,插筋數量可取4φ14~4φ22,插入管樁頂部填芯混凝
土長度不宜少于1.5m,鋼筋錨入承臺長度不宜少于35倍鋼筋直徑。
5.3.4靜壓管樁的接頭應符合下列規定:
1每根樁的接頭數量不宜超過3個,不應在樁尖接近或進入硬持力層時接
樁;
2宜選用焊接接頭或機械接頭,冬季施工或管樁受上拔力時宜優先選用機
械接頭;
3接頭連接強度應不小于管樁樁身強度;
22
4焊接接頭和機械接頭應符合國家標準圖集《預應力混凝土管樁》
(03SG409)的有關規定;
5.3.5靜壓管樁的樁尖可根據場地情況、樁徑、樁長、終壓力值及試樁情況分
別采取不設樁尖、設十字型樁尖或設開口型樁尖。
5.3.6樁端嵌入遇水易軟化的強風化巖、全風化巖和非飽和土的預應力混凝土
空心樁,沉樁后,應對樁端以上約2m范圍內采取有效的防滲措施,可采用微
膨脹混凝土填芯等。
5.3.7靜壓管樁的構造除應滿足上述要求外,尚應符合國家標準圖集《預應力
混凝土管樁》(03SG409)及國家產品標準《先張法預應力混凝土管樁》(GB
13476-2009)的規定。
6靜壓管樁基礎施工
6.1一般規定
6.1.1靜壓管樁基礎開工前應完成下列準備工作:
1認真查閱地質勘察報告及設計要求,弄清場地四周已有建(構)筑物與
邊樁的最近距離,合理選擇和確定適合本工程施工的壓樁機型號及數量;
2調查運送壓樁機的進場路線,進場組裝后應先試運轉;
3調查施工場地和毗鄰區域內的地下及地上管線、地下建(構)筑物及障
礙物,處理場地內影響壓樁的高空及地下障礙物;
4施工場地地面應平整,排水通暢,坡度不大于1%。對于可能不適合壓樁
機正常運行的松軟場地應作處理,使場地的承壓能力能滿足壓樁機正常
運行的要求;
5在不受施工影響的地方設置坐標、高程控制點及軸線定位點;
6編制施工組織設計或施工方案;
7施工圖紙會審;
8供電、供水、照明、臨設房屋等應滿足施工要求;
9向壓樁施工操作人員做安全技術交底。
23
6.1.2靜壓管樁基礎施工前應具備下列文件和資料:
1建筑場地的工程地質及水文地質資料;
2樁基礎的施工圖紙及會審紀要;
3施工組織設計或施工方案;
4壓樁設備的技術性能資料;
5樁的出廠合格證及產品說明書;
6有關靜壓樁承載力、施工工藝的參考資料。
6.1.3當壓樁施工可能影響附近建(構)筑物的正常使用和安全時,應采取有
效措施減少影響。必要時,應對這些建(構)筑物進行設點觀測;在毗鄰邊坡
壓樁時,應隨時注意壓樁機運行時對邊坡的影響。
6.1.4在剛性圍護結構深基坑條件下的靜壓管樁工程,宜先在基坑開挖前進行
壓樁施工然后再作圍護結構和開挖土方。在自然放坡基坑中進行靜壓樁施工,
應加強對邊坡的監測并采取有效措施保持邊坡穩定。
6.1.5靜壓管樁工程的基坑開挖應符合下列規定:
1嚴禁開挖基坑對管樁產生影響;
2飽和粘性土、粉土地區的基坑開挖,宜在壓樁全部完成并相隔一定時間
后進行;
3挖土宜分層均勻進行,挖土過程中樁周土體高差不宜大于1m,嚴禁集中
一處開挖;
4開挖深基坑時,應制訂合理的施工方案和施工程序,注意保持基坑圍護
結構或邊坡土體的穩定;
5嚴禁挖土機械橫向撞擊或推拉樁頭;
6基坑邊緣地帶不得超設計堆土及其它重物。
6.1.6施工安全、文物和環境保護等應按有關規定執行。
6.2壓樁機具
6.2.1靜力壓樁設備按動力特征可分成液壓式和繩索式兩種。液壓式壓樁機按
其施壓部位的不同可分為頂壓式和抱壓式。抱壓式壓樁機按壓樁機構在樁機平
24
面的不同位置又可分為中置式和前置式。壓樁機長船型履靴的接地壓強不得大
于120kPa,短船型履靴的接地壓強不宜大于140kPa。在城區內宜優先選用液壓
式壓樁機。各種詳細的技術參數可參閱壓樁機生產廠的產品說明書。
6.2.2壓樁機資料必須具備下列內容:
1壓樁機的產品合格證;
2壓樁機的操作說明(規程)或使用說明書;
3壓樁機型號、樁機質量(不含配重)、最大壓樁力等;
4壓樁機的外型尺寸及托運尺寸;
5壓樁機的最小邊樁距及最大壓樁力;
6長、短船型履靴的接地壓強;
7夾持機構型式;
8液壓油缸的數量、直徑,率定后的壓力表讀數與壓樁力的對應關系;
9吊樁機構的性能及吊樁能力。
6.2.3壓樁機的每件配重必須用量具復核并將其質量標記在該件配重的外露表
面;液壓式壓樁機的最大壓樁力應是壓樁機的機架重量加上配重再乘以0.9。
6.2.4壓樁機的選擇應綜合考慮下列因素后確定:
1壓樁機的性能指標應符合現行國家有關標準的要求;
2壓樁機的夾持機構應適應樁截面形狀且樁身混凝土不發生被夾裂的現象;
3壓樁機壓邊樁的能力應滿足現場施工要求;
6.2.5送樁器必須符合下列規定:
1施工現場應配備專用送樁器;
2送樁器橫截面外周形狀應與靜壓管樁橫截面外周形狀相一致,并應有足
夠的強度和剛度,其表面尚應有防止夾持機構打滑的設施。送樁器長度
應滿足送樁深度的要求;
3與樁頂面接觸的送樁器端面應平整,并與工程樁中心軸線垂直。
6.2.6當施壓邊樁而其空位不能滿足中置式壓樁機正常作業時,宜利用壓邊樁
機進行壓樁,也可選用前置式液壓壓樁機進行壓樁。
6.2.7當設計要求或施工需引孔壓樁時,應配備螺旋鉆孔機,或在壓樁機上配
備專用的螺旋鉆。
25
6.2.8當靜壓管樁樁端持力層為較堅硬的巖層且設計要求入巖時,應配備鉆孔
樁機或沖孔樁機作鉆入巖孔之用。
6.2.9施工現場應根據需要配備電焊機、氣割工具、索具、撬棍、鋼絲刷、鋸樁
機等施工機具;每臺壓樁機尚應配備一把長條型水準尺,可隨時量測樁身的垂
直度。
6.2.10每臺壓樁機上宜裝置“壓樁自動記錄儀”,記錄并打印出每根樁的入土深
度和壓樁力的關系曲線即壓樁貫入阻力曲線。
6.3樁身質量
6.3.1靜壓管樁外觀質量的驗收標準應符合表6.3.1的規定。
表6.3.1靜壓管樁外觀質量的驗收標準
項目質量要求
局部粘皮和麻面累積面積不大于樁身總表面積的0.5%,其深度不
粘皮和麻面
大于10㎜,允許做有效的修補
合縫漏漿深度小于主筋保護層厚度,每處漏漿長度不大于300㎜,
樁身合縫漏漿累計長度不大于管樁長度的10%,或對稱漏漿的搭接長度不大于
100㎜,允許做有效的修補
局部磕損磕損深度不大于10㎜,每處面積不大于50㎝2,允許做有效的修補
內外表面露筋不允許
不允許出現環向或縱向裂縫,但龜裂、水紋及浮漿層裂紋不在此
表面裂縫
限
端面平整度管樁端面混凝土及主筋鐓頭不得高出端頭板平面
不允許。但當預應力主筋采用鋼絲且其斷絲數量不大于鋼絲總數
斷筋、脫頭
的3%時除外
樁套箍(鋼群板)凹陷凹陷深度不大于10㎜,每處面積不大于25㎝2
內表面混凝土坍落不允許
樁接頭及樁套漏漿深度小于主筋保護層厚度,漏漿長度不大于周長的1/4,允許
漏漿
箍(鋼群板)作有效的修補
與混凝土結合空洞和
不允許
處蜂窩
其他離心成型后廢漿液應倒清
6.3.2靜壓管樁各部位的尺寸驗收標準應符合表6.3.2的規定。
表6.3.2靜壓管樁的尺寸驗收標準
26
項目允許偏差值(㎜)質檢工具及量度方法
+0.7%L
長度采用鋼卷尺
-0.5%L
將直角靠尺的一邊緊靠樁身,另一邊緊靠
端部傾斜≤0.5%d
端面,測其最大間隙
≤600+5-4用卡尺或鋼尺在同一斷面測定相互垂直的
外徑
>600+7-4兩直徑,測其最大間隙
正偏差不限用鋼直尺在同一斷面相互垂直的兩直徑上
壁厚
-5測定四處壁厚,取其平均值
+10
保護層厚度用鋼尺,在管樁斷面處測量
-5
樁身彎曲度L/1000將拉線緊靠端頭板,測其間隙處距離
平整度2
端外徑0-1
頭內徑±2用鋼卷尺或鋼直尺
板正偏差不限
厚度
負偏差為0
注:1表內尺寸以管樁設計圖紙為基準;
2預應力和螺旋箍筋的混凝土保護層應分別不小于25㎜和20㎜。
3L為樁長。
6.3.3用抱壓式壓樁機施工的靜壓管樁尺寸允許偏差除應符合表6.3.2規定外,
其橫截面的橢圓度及沿樁身長度方向上的表面平整度尚應符合下列規定:
1樁身合縫處的直徑與其相垂直方向的直徑之差不宜大于5㎜;
2鋼模板環向連接處的樁身混凝土應平整,不得有明顯的竹節狀。
6.3.4本規程未作規定的靜壓管樁質量的其他要求及離心混凝土強度等級評定
方法,應符合國家標準《先張法預應力混凝土管樁》(GB13476-2009)的有關
規定。
6.4樁的吊運與堆放
6.4.1PHC樁從高壓釜取出后即可吊運。
6.4.2樁出廠時廠方應提供產品質量合格證,其規格、批號、制作日期應符合
相應的驗收批號內容。
6.4.3樁的吊裝、運輸應符合下列規定:
27
1樁在吊運過程中應輕吊輕放,保持平穩,避免碰撞;
2單節管樁可用專用吊鉤鉤住管樁兩端內壁直接進行水平起吊;
3樁的運輸,陸路宜用平板車,水路宜用駁船。裝運時,應把樁扎牢塞緊,
防止產生滑動或滾動。
6.4.4樁被運至現場后,應進行檢查驗收,除對樁的外觀質量和樁身尺寸進行
檢驗外,重點應對樁身在運輸過程中是否產生裂縫及碰傷進行檢查。質量不合
格及在吊運過程中產生裂縫的樁嚴禁使用。
6.4.5樁的現場堆放應符合下列規定:
1堆放場地應平整堅實;
2應按樁的規格、長度及施工流水順序分別堆放;
3宜采用“即用即送”的組織方法進行供樁,減少二次搬運及堆放;
4宜單層堆放;疊層堆放時,堆放層數不宜超過4層;
5疊層堆放時,必須在底層樁下設置二道貼地墊木,位置分別在樁身兩端
0.2L處。層與層之間可不設置墊木,但底層邊緣處的靜壓管樁應用木塞
塞緊或用拉條拉緊,防止管樁滾動。
6.4.6取樁應符合下列規定:
1抱壓式壓樁機使用的樁,可用壓樁機上吊機取樁;頂壓式壓樁機使用的
樁,需另配備吊機進行取樁;
2對于疊堆層數不超過2層的管樁,可拖拉取樁;
3疊層堆放超過2層時,應采用吊機取樁,嚴禁拖拉取樁。
6.5壓樁
6.5.1正式壓樁前應完成下列準備工作:
1壓樁機安裝就位后,應認真檢查壓樁設備各部分的質量和性能,并進行
試驗運轉;
2除按本規程第6.3.1~6.3.4條規定檢查樁身質量外,尚應檢查樁的生產日
期,PHC樁應有不少于7d的齡期方可施壓;
3繪制樁位編號圖,并根據施工組織設計(施工方案)確定合理的施工流
28
水線路;
4分批或全部樁位放線,樁位偏差不得大于20㎜;
5在樁身上做出以米為單位的長度標記,并沿樁身從下而上表明樁的長度,
以便觀測樁的入土深度及記錄該深度時的壓力值;
6按本規程第6.5.2條的規定進行試壓樁工作。
6.5.2試壓樁應符合下列規定:
1甲級及地質條件較為復雜的乙級樁基工程,按不少于工程樁總數2%,且
不少于5根進行試壓樁,其他情況按不少于工程樁總數1%,且不少于3
根進行試壓樁。
2試壓樁的規格、長度及地質條件應具有代表性;
3應選在地質勘探技術孔附近;
4施壓方法及施壓條件應與工程樁一致;
5應考慮群樁劑土效應及樁徑對樁入土深度的影響。
6.5.3試壓樁完成后應提供下列資料:
1壓樁全過程記錄,包括壓樁深度、壓樁力、終壓力值等;
2樁穿透土(巖)層能力,包括穿透硬夾層及進入持力層深度、持力層性
質等評價;
3樁接頭類型及接頭施工記錄;
4出現異常情況的詳細記錄。
6.5.4壓樁順序應綜合考慮下列原則后確定:
1根據樁的密集程度及樁基礎與周圍建(構)筑物的關系:
1)若樁較密集且距周圍建(構)筑物較遠,施工場地較開闊時,宜從
中間向四周進行;
2)若樁較密集,場地狹長,兩端距建(構)筑物較遠時,宜從中間向
兩端進行;
3)若樁較密集且一側靠近建(構)筑物時,宜從毗鄰建(構)筑物的
一側開始由近及遠進行;
2根據場地的工程地質條件:
1)若場地較大且部分區域的上覆土層中含砂(碎石、卵石)時,宜先
29
在含砂(碎石、卵石)區域內施壓;
2)若持力層埋深或樁入土深度差別較大時,宜先施壓長樁后施壓短樁;
3根據樁的規格及分布情況:
1)當場地內樁的規格不同時,宜先施壓大樁后施壓小樁;
2)當場地內存在30根樁以上的大承臺時,宜先施壓大承臺樁后施壓小
承臺樁。
6.5.5抱壓式壓樁作業應符合下列規定:
1壓樁機應按本規程第6.2.3~6.2.5條規定配足重量,滿足最大壓樁力的要
求;
2壓樁機上吊機在進行吊樁、喂壓樁過程中,嚴禁行走和調整;
3喂壓樁時,管樁樁身兩側合縫位置應避開夾具的直接接觸;
4帶有樁尖的第一節樁插入地基0.5~1.0m時,應嚴格調整樁的垂直度,
偏差不得大于0.5%,然后才能繼續施壓;
5壓樁過程中應經常觀測樁身的垂直度。當樁身垂直度偏差大于1%時,應
找出原因并設法糾正;當樁尖進入較硬土層后,嚴禁用移動機架等方法
強行糾偏;
6壓樁過程中應經常注意觀察樁身混凝土的完整性,一旦發現樁身裂縫,
應立即停機,找出原因,采取改進措施;
7每一根樁應一次連續壓到底,接樁、送樁應連續進行,中間不得無故停
歇,且盡可能避免在樁尖接近設計持力層時進行接樁;
8
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