《预应力混凝土空心方桩技术规程》

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《预应力混凝土空心方桩技术规程》

3.1.5空心方桩抗震设计尚应符合以下规定

1应满足《建筑桩基技术规范》(JGJ94)第3.4.6条的有关规定: 2抗震设防烈度为8度地区的桩基及高层建筑桩基础应采用高强空心方桩(PHS桩);厚 层软士地区抗震设防烈度为8度时,不宜采用空心方

3.1.6下列情况应应进行空心方桩桩基沉降计算:

1设计等级为甲级的桩基; 2设计等级为乙级的体形复杂、荷载分布不均匀或桩端以下存在软弱土层的桩基: 3存在对周围建筑物及设施有不利影响的大面积地面堆载的桩基。

QTLS 0001S-2011 蔬菜干制品3.1.7软土地基的桩基设计应符合下列原则:

1应考虑挤土效应对沉桩质量、邻近建筑物、道路和地下管线等产生的影响,并采取 相应技术措施: 2基坑开挖时,应防止土体侧移对桩产生不良影响,且应考虑基坑挖土顺序和控制分 层开挖厚度; 3厚层软土场地施工大面积密集空心方桩时,应采取有效的消减超孔隙水压力和挤土 效应的措施。

3.2.1空心方桩可按承载性状分类:

1抗压桩 抗压桩主要承受轴心压力作用,在承载能力极限状态下,桩顶荷载由桩侧阻力以及桩端 阻力承担。 2抗拨桩 抗拔桩主要承受轴心拉力作用,在承载能力极限状态下,桩顶荷载由桩侧阻力承担。 3抗水平荷载桩 抗水平荷载桩主要承受水平侧压力作用,在承载能力极限状态下,桩顶荷载由桩身和桩 侧土共同承受。

3.2.2空心方桩按挤土类型分类

部分挤土桩:预钻孔打入(静压)空心方桩、敬口空心方桩; 2挤土桩:闭口空心方桩。 3.2.3空心方桩的布置应符合下列条件:

3.2.3空心方桩的布置应符合下列条件

1桩的中心距应符合表3.2.3的规定,当有工程经验时可适当减小,对于大面积群桩宜 适当加大:

3.2.3桩的最小中心距

注:d——空心方桩边长

2排列空心方桩时,宜使桩群承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合,并使桩 基受水平力和力矩较大方向有较大抗弯刚度; 3对于桩箱基础、剪力墙结构桩筏(含平板和梁板式承台)基础,宜将桩布置于墙下和 梁下; 4对于框简、框剪结构应按荷载分布并强化荷载集度高的核心筒和内部剪力墙区桩基 刚度的原则布桩; 5应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度,对于黏性土、粉 土不宜小于2d,砂土不宜小于1.5d;当存在软弱下卧层时,桩端以下硬持力层厚度不宜小 于4d:可液化土层不得作为桩端持力层。

3.3.1岩土工程勘察应充分评价桩端持力层的均匀性及分布稳定性,当持力层的性质或状 态在水平方向变化较大或相邻两个勘探孔揭示的持力层顶板坡度大于10%时,应适当加密勘 探孔,必要时对持力层分布规律进行分区评价。 3.3.2当桩端持力层为较密实的粉土、砂土层及桩身范围内分布较厚的粉土、砂土层时, 应采用静力触探、标准贯入试验等原位勘测手段查清其水平向分布规律、厚度变化及其密实 程度。

3.3.3岩土工程勘察报告在满足相关规范的前提下,应对空心方桩基础进行下列重点

1对沉桩可能性进行定性分析、评价,对重要建筑物宜进行定量分析、评价; 2对沉可能产生的挤主效应及可能对支护结构、周围环境等造成的不良影响进行分 析、评价; 3对软土地区后期基坑开挖、堆土等容易造成桩位偏移等不利因素进行分析、评价。

4.1.1空心方桩基础设计应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)、《建 筑抗震设计规范》(GB50011)、《混凝土结构设计规范》(GB50010)和行业标准《建筑基技 术规范》(JGJ94)等的有关规定。 4.1.2空心方桩的最小配筋率不宜低于0.5%。 4.1.3当空心方桩穿越厚层软土层、承台底面有液化土层、采用高桩承台且桩长径比大于 50时,应考虑预应力混凝土空心桩的稳定性及对承载力的影响。 4.1.4应根据场地工程地质条件、上部结构特点、荷载大小及施工设备,合理选用空心方 桩的规格和型号。 4.1.5边长不小于300mm的空心方桩预应力筋保护层厚度不得小于40mm,边长小于300mm 的空心方桩预应力筋保护层厚度不得小于25mm。 4.1.6在空心方桩设计前,应按下列要求进行试桩: 1设计等级为甲级和乙级的空心方桩桩基工程,单桩竖向承载力应由单桩竖向静载荷 试桩确定; 2对于主要承受水平力的空心方桩,单桩水平承载力应由单桩水平静载荷试验确定; 3对于承受抗拔力的空心方桩,单桩抗拔承载力应由单桩抗拔静载荷试验确定

4.2经验参数法估算单桩承载力

4.2.1单桩竖向极限承载力标准值可根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系按下 式估。

式中Qa一一单桩竖向极限承载力标准值(kN); qsik一一桩侧第i层土的极限侧阻力标准值(kPa); Qpk——桩的极限端阻力标准值(kPa); u一一桩身周长(m); 1i一一桩侧第i层土的厚度(m); A一一桩身横截面面积(m)。

4.2.2桩的极限侧阻力标准值9em可按照表4.

Quk = uqsil, +qpkA

表4.2.2桩的极限侧阻力标准值aik(kPa)

Rna = 0.75 a'El Y Ux

式中:EI一一桩身抗弯刚度(MNm); α一一桩的水平变形系数(1/m); %ca一一桩顶允许水平位移(mm)),可取2mm~5mm,软土、配筋率低时取小值; Ux一一桩顶水平位移系数。 桩的水平变形系数α可按下式计算确定:

式中m一一桩侧土水平抗力系数的比例系数(MN/m)); bo——桩身的计算宽度(m),b=0.9(1.5d+0.5)

脏顶作用效应计算应符合

对于一般建筑物和受水平力(包括力矩与水平剪力)较小的高大建筑物的群桩基础在进 行承载力设计时,应按下列公式计算群桩! 乍用效应

4.3.2桩基竖向承载力计算应符合下列要求:

4.3.2桩基竖向承载力计算应符合下列要求:

1荷载效应标准组 轴心竖向力作用下

偏心竖向力作用下,除满足上式外,尚应满足下式的要求:

2地震作用效应和荷载效应标准组合: 轴心坚向力作用下

坚向力作用下,除满足上式外,尚应满足下式的

Nak mx ≤1.5R

式中N 荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,基桩或复合基桩的平均竖向力(kN); NEkmax 地震作用效应和荷载效应标准组合下,基桩或复合基桩的最大竖向力 kN); 基桩竖向承载力特征值(kN)。

4.3.3单桩竖向承载力特征值的确定应符合下列要求:

单桩竖向承载力特征值为单桩竖向极限承载力除以安全系数2.0,按下式计算:

R. = Q. /2

式中R.一一单桩竖向承载力特征值(kN) Quk一一单桩竖向极限承载力标准值(kN)。 单桩抗拨承载力特征值的确定应符合下列要求 承受拔力的桩基,应按下列公式同时验算群桩基础呈整体破坏和呈非整体破坏时基桩 拔承载力,并按现行《混凝土结构设计规范》(GB50010)验算基桩材料的受拉承载力

式中R一一单桩竖向承载力特征值(kN) Qu一一单桩竖向极限承载力标准值(kN)。

式中R一一单桩竖向承载力特征值(kN);

4.3.4单桩抗拔承载力特征值的确定应符合下

4.3.4单桩抗拨承载 1承受拔力的桩基,应按下列公式同时验算群桩基础呈整体破坏和呈非整体破坏时基机 的抗拔承载力,并按现行《混凝土结构设计规范》(GB50010)验算基桩材料的受拉承载力

N≤Tk/2+Gg N,≤T/2+G

式中N一一按荷载效应标准组合计算的基桩拨力(kN); T一一群桩呈整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值(kN); Ta一一群桩呈非整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值(kN); Gβp一一群桩基础所包围体积的桩土总自重除以总桩数,地下水位以下取浮重度 (kN) ; G一一基桩自重,地下水位以下取浮重度(kN)。

式中N一一 按荷载效应标准组合计算的基桩拔力(kN); T一一群桩呈整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值(kN); Ta一一群桩呈非整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值(kN); Gβp一一群桩基础所包围体积的桩土总自重除以总桩数,地下水位以下取浮重度 (kN) ; G一一基桩自重,地下水位以下取浮重度(kN)

2对于严格要求不出现裂缝的一级裂缝控制等级空心方桩,在荷载效应标准组合下混激 土不应产生拉应力,应符合下式要求:

式中:ck一一荷载效应标准组合下正截面法向应力(MPa);

3对于一般要求不出现裂缝的二级裂缝控制等级空心方桩,在荷载效应标准组合下的拉 应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值,应符合下式要求: (4.3.44)

4.3.5单桩水平承载力特征值的确定应符合下列要求:

1受水平荷载的一般建筑物和水平荷载较小的高大建筑物单桩基础和群桩中基桩应满足 下式要求:

式中Hi一一相应于荷载效应标准组合时,作用于任一单桩的水平力(kN): Rha一一单桩水平承载力特征值(kN)。 2当作用于桩基上的外力主要为水平力时,应根据使用要求对桩顶变形的限制,对桩基 的水平承载力进行验算。当外力作用面的桩距较大时,桩基的水平承载力可视为各单桩的水平 承载力的总和; 3在施工阶段或使用阶段桩身承受较大水平力作用时,除应验算水平承载力外,尚应验 算抗裂承载力和抗侧刚度满足相关要求,

素。桩身强度应符合下式要求:

式中:N一一荷载效应基本组合时桩顶的轴向压力设计值(kN); A一一空心方桩桩身横截面面积(mm); f。一一混凝土轴心抗压强度设计值(MPa); c一一工作条件系数,可取0.60。

4.3.7空心方桩桩身轴向拉力设计值应符合

fpy 预应力钢筋的抗拉强度设计值(MPa); As一一预应力钢筋面积(mm)。

预应力钢筋的抗拉强度设计值(MPa): 预应力钢筋面积(mm)

S=V, PoB E.

式中一 桩基沉降经验系数; Po—一对应于荷载效应准永久组合时的桩端平面处的附加压力(kPa); B一一承台宽度(m); E一一桩尖下土的平均压缩模量(MPa),按各土层厚度加权平均计算

1任一单桩的接头数量不宜超过2个,严禁将单节桩截断后作为下节桩使用。空心方 桩应采用焊接或机械连接方法接桩,接头的抗弯性能不得低于空心方桩桩身的抗弯性能; 2空心方桩可采用端头板焊筋或灌芯配筋的方法与承台连接,连接计算应按照《混凝 土结构设计规范》(GB50010)有关规定进行;焊接接头应符合《钢筋焊接及验收规范》(JGJ 18)的有关规定;焊筋或配筋直径可取Φ14~22,锚入承台长度不宜少于35倍钢筋直径,并 应符合《混凝土结构设计规范》(GB50010)的构造要求;灌芯混凝土应进行振揭并保证灌注 饱满,混凝土强度等级不得低于C30,宜掺入适量的微膨胀剂:

3空心方桩当需截桩时,应采用灌芯配筋与承台连接; 4对于主要承受竖向压力的空心方桩,当采用灌芯配筋与承台连接时,桩顶灌芯深度 不得小于(6~8)d且不得小于3.5m; 5对于同时承受水平力作用的抗弯空心方桩,应采用灌芯配筋与承台连接,桩顶灌芯 深度不得小于(8~10)d且不小于4.5m;当桩周存在液化土层时,灌芯长度应穿透液化土层。 4.4.2空心方桩作为抗拨桩使用时,应符合下列规定: 1应采用灌芯配筋与承台连接,桩顶灌芯混凝土深度应通过现场灌芯抗拔试验确定, 但不得小于(8~10)d且不得小于4.5m,并满足下式要求:

Nc≤R.,, R. = Q. /2

一荷载效应标准组合时桩顶的轴心拉力设计值(kN); Ret一荷载效应标准组合时单桩竖向抗拔承载力特征值(kN); Q。一一按设计灌芯深度确定的灌芯混凝土从空心方桩中拔出的抗拔极限承载力 (kN)。 桩顶灌芯混凝土中的配筋数量应满足下式要求

式中A。一空心方桩灌芯受拉钢筋面积(mm)

式中A空心方桩灌芯受拉钢筋面积(mm);

5空心方桩制作、规格和质量要求

5.1.1空心方桩按桩身混凝主强度等级分为:预应力高强混凝主空心方桩(代号PHS)、预应 力混凝土空心方桩(代号PS)和预应力混凝土薄壁空心方桩(代号PTS)。 5.1.2空心方按外边长主要分为250mm、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、 600mm等规格。 5.1.3空心方桩按抗弯性能或有效预压应力分为A型、AB型和B型,其有效预压应力值分 别介于(3.8~5.0)MPa、(5.0~7.0)MPa、(7.0~9.0)MPa范围内。空心方桩的抗弯性能指标 应符合附录A的规定。 5.1.4预应力混凝土薄壁空心方桩主要承受纵向压力,其抗弯性能应满足吊运和堆放要求,

5.2.1水泥应采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥, 其质量应符合《通用硅酸盐水泥》(GB175)的要求。 5.2.2骨料的粒径、细度模数及质量要求应符合《建设用卵石、碎石》(GB/T14685)、《建 设用砂》(GB/T14684)的规定。 5.2.3钢材的质量应符合《预应力混凝土用钢棒》(GB/T5223.3)、《预应力混凝土用钢丝》 (GB/T5223)、《低碳钢热轧圆盘条》(GB/T701)、《混凝土用冷拔低碳钢丝》(JC/T540)、《钢 筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)等的规定;端板及桩尖的材质宜符合GB/T700的规定。 端板厚度应由计算确定,最小厚度应符合表5.2.3的要求

表5.2.3端板最小厚度

540、GB1499.1的有关规定。 5.2.5混凝土拌合用水的质量应符合《混凝土拌合用水标准》(JGJ63)的规定 5.2.6外加剂的质量应符合《混凝土外加剂》(GB8076)的规定。 5.2.7掺合料不得对空心方桩产生有害影响,使用前必须进行试验验证,

5.3.1空心方桩的预应力筋配置方式应遵循方形、对称、均匀的原则。 5.3.2螺旋筋的直径不应小于表5.3.2的规定,骨架成型后各部分尺寸应符合下列要求: 1预应力钢筋间距偏差不大于土5mm; 2螺旋筋的螺距偏差不大于土5mm

5.3.1空心方桩的预应力筋配置方式应遵循方形、对称、均匀的原则。

表5.3.2螺旋筋最小直

5.3.3空心方桩构造应符合《建筑桩基技术规范》(JGJ94)和《预应力混凝土空心方桩》 (JG197)的有关规定,其构造示意图参见附录B。 5.3.4空心方桩端板的外边长以及宽度不应小于桩的设计外边长与设计宽度。空心方桩接 头的焊缝坡口尺寸应按设计确定,焊条质量应满足《碳钢焊条》(GB/T5117)的规定。

5.4.1空心方的混凝土强度等级应符合下列要求:

1PHS混凝土强度等级不应低于C80; 2PS、PTS混凝土强度等级不应低于C60。 5.4.2空心方桩各部位尺寸允许偏差应符合表5.4.2一1的规定,空心方桩的外观质量要求 应符合表5.4.2一2的规定。

表5.4.21空心方桩的尺寸和保护层厚度的允许偏着

表5.4.2—2空心方的外观质量要求

5.4.3空心方桩的最大桩节长度应符合表5.4.

表5.4.3空心方桩的桩节长度

5.4.4空心方桩的堆放、吊运等应符合《先张法预应力离心混凝土空心方桩》(JC/T2029) 和《预应力混凝土空心方桩》(JG197)标准的有关规定。 5.4.5桩尖采用钢板制作,材料的机械性能不应低于Q235钢要求,桩尖制作和焊接应符合 《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81)的要求。 5.4.6空心方桩的混凝土强度必须达到设计强度后才允许出厂,常压养护应不少于7天龄 期,高压蒸养护应不少于1天龄期。

6.1.1打桩机具应结合场地周围环境、土质条件、施工工艺、设计对单桩承载力要求和 型要求等综合选取。施工现场应“三通一平”,满足桩机承重、运输和施工要求。

6.1.2施工前应具备下列资料

6.1.3桩进场后应严格按5.4节有关质量要求进行验收。

6.1.3桩进场后应严格按5.4节有关质量

1桩的吊运应符合下列规定!

1)空心方桩出厂前应检查其规格、批号、制作日期符合所属的验收批号内容 2)空心方桩在吊运时宜采用两支点法或两头钩吊法,施工现场吊运可采用单支点法; 在吊运过程中应轻起轻放,严禁发生碰撞、滚落; 3)空心方桩不宜在施工现场多次倒运,以免引起桩的破损; 4)严禁使用质量不合格及在吊运过程中产生裂缝的桩,

2桩的堆放应符合下列规定:

1)堆放场地应平整坚实,桩叠层堆放超过2层时,应用吊车取桩,严禁拖拉取桩; 2)应按不同规格、长度及施工流水顺序分别堆放; 3场地条件许可时,宜单层堆放;叠层堆放时,不宜超过4层; 4)叠层堆放时,宜在垂直于空心方桩长度方向的地面上设置2道垫木,垫木应分别位 于距桩端0.2倍桩长处; 5)垫木宜选用耐压的长木或枕木,不得用有棱角的金属构件替代。

6.1.5桩位控制应符合下列规定

1桩点施放应根据桩位平面图、建筑红线和主要基轴线,用经纬仪定向、钢尺量距确 定各桩位点,或采用全站仪定向及确距。点位误差精度:群桩小于20mm,单排桩小于10mm; 2沉桩时桩机定位应准确、水平、稳固,确保在施工中不发生倾斜、移动。

6.1.6施工顺序应符合下列规定

1对于桩的中心距小于4倍桩外边长的群桩基础,应由中间向外或向后退打;对于在 软土地区锤击法施工桩的中心距小于4倍桩径的排桩,或群桩基础的同一承台的桩,宜采取 跳打或对角线打的施工措施; 2多桩承台边缘的桩宜待承台内其他桩施工完并重新测定桩位后再施工; 3对于一侧靠近现有建(构筑物的场地,宜从毗邻建(构)筑物的一侧开始由近至远端 施工; 4同一场地桩长差异较天或桩边长不同时,宜遵循先长后短、先天后小的施工顺序; 5对于有基坑围护结构的工程,宜先施工工程桩(空心方桩),后施工围护桩。 6.1.7沉桩的控制深度应根据地质条件、贯人度(压桩力)和设计桩长(标高)等因素综合确 定。当桩端持力层为黏性主时,应以标高控制为主,贯人度(压桩力)控制为辅;当桩端持力 层为密实砂性土时,应以贯入度(压桩力)控制为主,标高控制为辅,

1送桩器应有足够的强度、刚度、和耐打性; 2送桩器端面应平整,且与送桩器中心轴线相垂直; 3送桩器下端面应开孔,使桩内腔与外界连通; 4对于静压法沉桩,送桩器侧表面应平整,便于夹持器抱紧; 5送桩器应与桩匹配,对于静压法沉桩,送桩器应做成正方型,其截面尺寸与桩外边 长的误差不宜超过10mm。对于锤击法沉桩,套筒式送桩器应做成正方型,下端的套筒深度宜 取(250~350)mm,内边长应比桩边长大(20~30)mm;插销式送桩器应做成圆型,下端的插销 长度宜取(200~300)mm,外径应比桩内径小(20~30)mm。对于内孔存有余浆的空心方桩,不 宜采用插销式送器。

6.1.9桩尖有开口型钢桩尖和闭口型钢桩尖,具体选用应根据地质条件和沉桩 南宝

6.1.10桩基施工不能影响附近建(构)筑物的正常使用和安全,必要时应采取有效的防震、 防侧向挤土等措施。

6.1.11接桩与连接应符合下列规定:

1当桩需要接长时,其入土部分桩段的桩头宜高出地面(0.5~1.0)m;桩的连接有端板 焊接和机械连接两种方法; 2下节桩的桩头处宜设导向箍以方便上节桩就位,接桩时上下节桩段应保持顺直,错 位偏差不宜大于2mm; 3采用端板焊接法连接时,应符合下列规定: 1)桩对接前GB/T 36884-2018 船舶和海上技术 船舶系泊和拖带设备舷内带缆桩(铸造型),上下端板表面应用铁刷子清刷于净,坡口处应刷至露出金属光泽,上下

3采用端板焊接法连接时,应符合下列规定: 1)桩对接前,上下端板表面应用铁刷子清刷于净,坡口处应刷至露出金属光泽,上下

节桩之间的间隙,应用铁板填实焊牢; 2)接桩焊接应符合现行行业标准《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18)的有关规定; 3)焊接材料的型号、质量应符合设计要求并附有出厂合格证明书、复试报告; 4)焊接时宜先在坡口周围上每边对称点焊(23)点,待上下桩节固定后再分层施 施焊应由两个焊工对角焊接; 5)焊接层数不得少于三层,内层焊必须清理干净后方能进行施焊外一层;焊缝应 连续,不得有任何裂缝或缺焊等;焊接接桩应符合《混凝土结构工程施工质量 规范》GB50204二级焊缝的要求; 6)应在焊接好的接头自然冷却后才可继续沉桩,冷却时间不宜少于8min;严禁用 却或焊好即沉桩施工。 4采用机械连接时,应符合下列规定: 1)桩对接前应检查桩两端制作的尺寸偏差及连接件,无受损后方可起吊施工; 2)接桩时,卸下上下节桩两端的保护装置后,应清理接头残物,涂上润滑脂; 3)应采用专用接头锥度对中,对准上下节桩进行旋紧连接; 4)可采用专用链条式扳手进行旋紧,锁紧后两端板间尚应有(1~2)mm的间隙。 6.1.12遇下列特殊情况之一应暂停打桩,并及时与设计、监理等有关人员研究处理: 1压桩力(贯入度)突变; 2沉桩入土深度或压桩力(贯入度)与设计要求差异较大; 3桩头混凝土剥落、破碎,或桩身混凝土出现裂缝或破碎; 4桩身突然倾斜、跑位; 5地面明显隆起、邻桩上浮或位移过大; 6压桩不到位,或总锤击数超过规定值。 6.1.13对于挤土沉桩,宜采取消减超孔隙水压力、控制沉桩速率等措施,

6.1.14空心方桩工程的基坑开挖应符合下列起

1应制定合理的基坑开挖方案和施工顺序HJ 24-2020 环境影响评价技术导则 输变电,注意保持基坑围护结构或边坡土体的稳定; 2开挖基坑时,应采取有效措施分层、分片对称开挖,防止开挖和岸边堆土造成空心 方桩侧移、倾斜和挤断桩; 3有效桩顶标高以上至少0.3m严禁用机械开挖,必须采用人工开挖,严禁扰动桩间地 基士及碰桩头

6.1.15空心方桩不宜截桩。截桩严禁使用大锤硬砸,应采用锯桩机进行截桩。

6.2.1静力压桩机一般采用液压式动力装置,按其加力部位的不同可分为顶压式液压压

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