DB29-65-2004 天津市挤扩灌注桩技术规程.pdf

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  • 4.1.1单桩竖向承载力特征值的确定应符合下列规定: 1单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载荷试验确 定。在同一条件下的试桩数量不应少于总桩数的1%,且不应少 于.3根。单桩的静载荷试验,应按现行国家和天津市有关标准 规定进行。 2地基基础设计等级为内级的建筑物,可采用静力触探及 标贯试验参数确定单桩竖向承载力特征值。 4.1.2初步设计时,单桩竖向承载力特征值可按下式估算:

    R =μ,Zq sia L, +nZ pja ApD + pa A

    Ra=μpZqsiaL,+nZpjaApD+qpaA (4.1.2) 式中 qsia—第i层土的桩侧阻力特征值,按灌注桩侧阻力参 数取值; qpja 承力盘(岔)所在第j层土的端阻力特征值,按灌 注桩端阻力参数取值; qpa 桩端阻力特征值,按灌注桩端阻力参数取值; ApD 扣除桩身截面面积的承力盘(岔)投影面积: A 桩身截面面积; Hp 桩身周长; L 折减后桩周第i层土厚度,可按表4.1.2采用; H 桩周第i层土厚度; 承力盘(岔)高度; 当承力盘(岔)总数≥3时取0.9,当承力盘(岔) 总数<3时取1. 0:

    厂房标准规范范本4.2桩基水平承载力与位移计算

    4.2.1挤扩灌注桩单桩水平承载力特征值应通过现场水平载 荷试验确定。试验宜采用慢速维持荷载法。 4.2.2当作用于桩基上的外力主要为水平力时,应根据使用要 求对变位的限制,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。当承台侧面的土未经扰动或回填密实时,应计 算土抗力的作用。

    4.2. 3挤扩灌注桩可视为

    平承载力与位移计算,其计算应符合现行《建筑桩基技术规范》 (JGJ94)的规定。

    4.3桩身承载力与抗裂计算

    4.3.1桩身混凝土强度应满足桩的承载力设计要求。桩身混凝 土强度应符合下式要求:

    4.3.1桩身混凝土强度应满足桩的承载力设计要求。桩身混凝

    式中Q一 一相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值; f 混凝土轴心抗压强度设计值,按现行《混凝土结构 设计规范》(GB50010)取值; A一桩身截面面积; 亚 工作条件系数,取0.6。

    4.3.2当桩基承受拔力时,应对桩基进行抗拔验算及桩身抗裂 验算。

    4.4.1桩基础最终沉降量可采用实体深基础单向压缩分层总 和法按式(4.4.1)计算,地基内的应力分布宜采用多向同性均 质线性变形体理论,

    实体深基础计算桩基沉降经验系数

    5.1.1挤扩灌注桩形成直孔宜采用泥浆护壁钻孔施工工艺。 5.1.2成孔设备就位后,必须平整、稳固,确保在施工中不发 生倾斜、移动。为准确控制成孔深度和盘位,在桩架或孔口固 定位置上设置控制深度的标高点,以便施工中进行观测记录。 5.1.3直孔控制深度必须保证设计桩长及桩端进入持力层的 深度。 5.1.4 泥浆护壁挤扩灌注桩直孔施工的允许偏差应满足表

    5.1.4泥浆护壁挤扩灌注桩直孔施工的允许偏差应满

    泥浆护壁挤扩灌注桩直孔施工充许偏差 表 5.1.4

    (2)H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。 5.1.5盘、岔应确保位于设计要求的土层;盘、岔最小允许直 径(也即保证直径)为盘的设计直径

    (2)H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。 5.1.5盘、岔应确保位于设计要求的土层;盘、岔最小允许直 径(也即保证直径)为盘的设计直径。

    5.1.6钢筋笼制作除符合设计要求

    钢筋笼制作允许偏差见表5.1.6:

    钢筋笼制作允许偏差 表 5.1.6

    2分段制作的钢筋笼,其接头宜采用焊接并应遵守现行标 准《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204)的规定: 3主筋净距必须大于混凝土粗骨料粒径3倍以上: 4加劲箍宜设在主筋外侧,主筋一般不设弯钩,根据施工 工艺要求所设弯钩不得向内圆伸露,以免妨碍导管工作; 5钢筋笼的内径应比导管接头外径大100mm以上; 6搬运和吊装时,应防止变形,安放要对准孔位,避免碰 撞孔壁,就位后应立即固定: 7钢筋笼主筋的保护层允许偏差为土20mm。 5.1.7挤扩灌注桩用混凝土粗骨料可选用卵石或碎石,其最大 粒径不宜大于50mm。 5.1.8检查直孔、岔腔、盘腔质量合格后应尽快浇注混凝土, 混凝土必须按灌注桩规定要求留有试件。 5.1.9挤扩灌注桩施工现场所有设备、设施、安全装置、工具、 配件及个人劳保用品必须经常检查,确保完好和使用安全

    1建筑物场地工程地质资料和水文地质资料; 2基工程施工图(包括同一单位工程中所有的桩基础图, 特别是桩身大样图中各承力盘(岔)在土层中位置及土层名称)

    及图纸会审记录; 3建筑物场地和邻近区域内的地下管线(管道、电缆)、地 下构筑物以及危房等对沉降敏感的建筑物调查资料; 4主要施工机械及其配套设备的技术性能资料: 5桩基工程的施工组织设计或施工方案; 6直孔与挤扩腔体工艺试验记录及桩静载试验资料; 7水泥、砂、石、钢筋等原材料及其制品的质检报告; 8有关荷载、施工工艺的试验参考资料。

    质量管理措施,主要包括下列内容: 1施工平面图:标明桩位、编号、施工顺序、水电线路和 临时设施的位置;采用泥浆护壁成孔时,应标明泥浆制备设施 及其循环系统; 2确定成孔机械配套设备、挤扩设备以及合理施工工艺的 有关资料,采用泥浆扩壁成孔工艺时,必须有泥浆处理措施; 3施工作业计划、钻机与挤扩机交接操作要点以及劳动力 组织计划; 4机械设备、备(配)件、工具(包括质量检查工具)、材料 供应计划; 5桩基施工时,对安全、劳动保护、防火、防雨、防台风、 爆破作业、文物和环境保护等方面,应按有关规定执行; 6保证工程质量、安全生产和季节性(冬、雨)施工的技术 措施。

    5.2.3所有成桩机械必须经鉴定合格,不合格机械不

    5.2.4施工前应组织图纸会审,会审纪要连同施工图等作为施

    5.2.5桩基施工用的临时设施,如供水、供电、道路

    理,以保证施工机械正常作业。

    5.2.6基桩轴线的控制点和水准基点应设在不受施工影响的 地方。开工前,经复核后应妥善保护,施工中应经常复测。 5.2.7施工前宜先进行试成孔、试挤扩盘、岔以及试成桩试验 以便核对地质资料,检验设备及挤扩压力等技术要求是否适宜 检验承力盘(岔)的成型情况,并应详细记录成孔、挤扩和灌注 混凝土的各种数据,作为施工控制的依据。

    以便核对地质资料,检验设备及挤扩压力等技术要求是否适宜, 检验承力盘(岔)的成型情况,并应详细记录成孔、挤扩和灌注 混凝土的各种数据,作为施工控制的依据。

    5.3.1泥浆护壁成直孔的要求,在(1)泥浆的制备和处理;(2) 正、反循环钻成直孔的施工:(3)冲击钻成直孔的施工:(4)水 下混凝土的浇注等方面均应按现行《建筑桩基技术规范》(JGJ 94)的要求施工。

    5.3.2泥浆护壁成孔挤扩灌注桩施工程序

    钻(冲)成直孔并进行第一次孔底沉渣清理一→将挤扩装置放 入孔内→按设计位置自下而上依次挤扩成盘、岔腔体一→将挤折 装置移出孔口→下放钢筋笼和导管一→第二次清理孔底沉渣→水 下灌注混凝土并随即上拨导管→拨出导管、护筒成桩。 5.3.3挤扩装置放入孔内之前必须检查法兰连接、螺栓、油管、 液压装置、写压臂分合情况,并填写《液压挤扩装置性能现场 检测记录》(详见附录C),一切正常后方可进行挤扩作业。 5.3.4成直孔后,经对孔的垂直度、孔径、孔深等检验合格后, 即可将挤扩装置下入孔内进行挤扩,挤扩工序自下而上依次进 行。

    即可将挤扩装置下入孔内进行挤扩,挤扩工序自下而上依次进 行。

    5.3.5挤扩盘、岔腔体时应按弓压臂宽度和孔径算出挤扩次数

    5.3.6挤扩过程中应认真观测挤扩压力值的变化及挤扩时

    5.3.7挤扩过程中应注意观察孔内泥浆液面的落差,及时补充 泥浆以维持水头压力。 5.3.8挤扩成形中可根据地层实际情况,适当进行盘、岔腔位 上下调整,但必须保证调整后的盘、岔腔位于设计要求的土层 并满足本规程基本规定的盘、岔间距要求。

    5.3.7挤扩过程中应注意观察孔内泥浆液面的落差,及时补充 泥浆以维持水头压力。 5.3.8挤扩成形中可根据地层实际情况,适当进行盘、岔腔位 上下调整,但必须保证调整后的盘、岔腔位于设计要求的土层 并满足本规程基本规定的盘、岔间距要求。

    6.1.1挤扩灌注桩的成桩质量检查除包括成孔及清孔、钢筋笼 制作与安放、混凝土搅拌及灌注等常规灌注桩工序过程外,还 应重点检查挤扩工序过程的质量。 6.1.2成孔及清孔、钢筋笼制作与安放、混凝土搅拌及灌注等 常规灌注桩工序过程的成桩质量检查按现行《建筑桩基技术规 范》(JGJ94)的有关规定执行。 6.1.3·挤扩工序过程的质量检查项目包括扩径腔体的位置及 尺度,应采用超声测孔法、机械测孔法等适宜的方法进行,检 查结果应形成报告。检查数量不应少于总桩数的30%~50%,且 不应少于20根;柱下三桩或三桩以下的承台不应少于1根;重 点部位及市政桥梁基础应100%进行检查。 6.1.4施工单位应提供经确认的桩身质量有关材料,包括原材 料的力学性能检验报告、试件留置数量及制作养护方法、混凝 土抗压强度试验报告、钢筋笼制作质量检查报告、扩径腔体位 置及尺度质量检香记录

    尺度,应采用超声测孔法、机械测孔法等适宜的方法进行,检 查结果应形成报告。检查数量不应少于总桩数的30%~50%,且 不应少于20根;柱下三桩或三桩以下的承台不应少于1根;重 点部位及市政桥梁基础应100%进行检查。

    6.1.4施工单位应提供经确认的桩身质量有关材料,

    料的力学性能检验报告、试件留置数量及制作养护方法、混凝 土抗压强度试验报告、钢筋笼制作质量检查报告、扩径腔体位 置及尺度质量检查记录。

    6.2.1工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测。 6.2.2工程桩施工前未进行单桩静载荷试验的桩基工程,应采 用静载荷试验进行单竖向承载力检测,必要时采用可靠的动 力试验进行辅助检测。静载荷试验检测数量不应少于本规程第 4.1.1条的规定,辅助动力试验检测数量由设计根据具体情况 确定。

    用高应变法进行单桩竖向承载力检测,检测数量不宜少于总桩 数的5%,且不应少于5根。 6.2.4采用动力试验进行单桩竖向承载力检测时应有可靠的 动静对比数据资料。

    用高应变法进行单桩竖向承载力检测,检测数量不宜 数的5%,且不应少于5根。

    数的5%,且不应少于5根。 6.2.4采用动力试验进行单桩竖向承载力检测时应有可靠的 动静对比数据资料。 6.2.5桩身完整性检测可采用低应变法、高应变法、声波透射 法和钻芯法,检测数量不应少于工程桩总数的30%,且不应少 于20根。柱下三桩或三桩以下承台的检测数量不应少于1根; 市政桥梁桩基应100%进行检测。

    法和钻芯法,检测数量不应少于工程桩总数的30%,且不应少 于20根。柱下三桩或三桩以下承台的检测数量不应少于1根; 市政桥梁桩基应100%进行检测。

    检测技术规程》(JGJ106 有关灌注桩的检测规定。

    检测技术规程》(JGJ106)和《建筑基检测技术规程》(

    附录A挤扩灌注桩构造示意图

    A.0.1挤扩灌注桩构造示意图

    附录B挤扩灌注桩基础沉降计算方法

    式中:Qik为单桩第k桩段承担的荷载,kN:d为主桩径,m;Lik 为第k桩段长度,m;e为第k桩段范围内地基土应力扩散角, 度。 第n桩段(底段)长度为Lin,承担荷载为Qin,桩段底土面 等代荷载作用面取为直径为Bsn=2Lintge,+d的圆形,则其上附 加应力为:

    =Qin/[0.25π(2Lintg0,+d)

    式中:各符号意义同前。

    图 B.0. 1单桩受力

    图 B.0. 1单桩受力

    图 B. 0. 2群桩受力

    地基土中应力采用Mindiin解计算,挤扩灌注桩单桩的沉 降按分层总和法计算如下:

    2 ? . hi = 0 zik) E, il k=l

    式中:r为单桩沉降计算深度范围内所划分的主层数;n为挤 扩灌注桩所划分的桩段数:a谁为第k桩段引起的第i层土平 均附加应力,kPa;ozi为第i层土平均附加应力,kPa;Esi为第 i层王的压缩模量,MPa,按实际应力范围取值:h为第i层土厚 度,m。 如图B.0.2所示的挤扩灌注桩群桩,桩身直径d,每根桩设 置n个承力盘(相应地桩分为n个桩段),承力盘直径D,桩距Sa, 桩数为m。类似与单桩,地基土中应力采用Mindlin解计算,挤 扩灌注桩群桩中桩i的沉降可按分层总和法迭加计算如下:

    Ozi 2 h; Sgj = E 三 Esi Esi i=l L=l i=l

    式中:Sgj为群桩中桩j的沉降,mm;r.为群桩沉降计算深度范 围内所划分的土层数;ozi为第i层土平均附加应力,kPa;ozi 为桩L第k桩段引起桩j的第i层土平均附加应力,kPa;m为群 桩桩数;n为挤扩灌注桩所划分的桩段数;其它符号意义同前。 将以上计算结果乘以沉降计算经验系数,即为群桩桩j 最终沉降量。沉降计算经验系数,根据经验确定。

    附录C液压挤扩装置性能现场检测记录

    E.0.1为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度 不同的用词,说明如下: 1表示严格,非这样不可的: 正面词采用“必须”:反面词采用“严禁”。 2表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。 3表示充许稍有选择,在条件许可时首先这样做的: 正面词采用“宜”:反面词采用“不宜”。 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 E.0.2条文中指明必须按其它有关标准、规范的规定执行时 写法为“应符合的规定”或“应按.执行”。非必须按照 所指定的标准、规范(或其他规定)执行的,其写法为“可参 照”

    1总则 (27) 2术语、主要符号· ... (28) 3基本规定 · (30) 4 桩基设计… (33) 5 桩基施工. ...(34) 6 质量检查与检测 (35)

    1.0.3挤扩灌注桩是否能实现其预定功能,并做到技术先进、 经济合理,完全取决于设计与施工质量。设计中应综合考虑的 因素主要有:地质条件、建筑结构、荷载特征、施工技术条件 及场地周围环境、检测条件等。 地质条件不仅是特定荷载条件下制约桩径、桩长的主要因 素,也是选择承力盘(岔)的主要依据。建筑结构指砖混、排架、 框架、框剪、剪力墙等结构形式及其不同的长高比,是桩基设 计中应予考虑的重要因素。不同结构类型及长高比具有不同的 刚度、整体性及其对地基变形的不同适应能力:而不同的桩端 持力层、桩的设盘及其排列与布置等,具有不同的竖向和水平 承载力与变形性状。荷载特征(作用特征)是指荷载的动静态, 恒载与可变荷载的大小,偶发荷载的大小,竖向压、拔荷载的 大小,竖向荷载的偏心距,水平荷载的大小及其变化特征。这 些都将制约桩的竖向、水平承载力要求和工作性状,是挤扩桩 的布置、计算都应考虑的因素。施工技术条件及场地周围环境 是指成孔成桩设备、技术及其成熟性,施工现场的设备运转与 弃土、排污要求等。检测条件是指按有关规定进行单桩承载力 试验、桩身完整性检测的条件。 1.0.4挤扩灌注桩是在原有等截面灌注桩的适当部位通过挤 扩设备形成扩径体,而后灌注成型的灌注桩。因此,在本规定 中对某些未作规定的事项,应按现行国家和天津市有关标准的 规定执行,特别是要符合常规灌注桩的规定要求,

    2.1.1挤扩灌注桩包括DX桩、支盘桩等。采用DX液压挤扩装 置的挤扩灌注桩称为DX挤扩灌注桩(简称DX桩)。DX桩是指以 发明人名字命名的多节挤扩灌注桩,它是对传统挤扩灌注桩进 行了多方位实质性改进而发展起来的一种新型挤扩灌注桩。其 D以专用挤扩装置已获国家实用新型和发明双专利,并已取得美 国专利证书。如说明图2.1.1所示,DX专用挤扩装置采用双向 液压、等长弓压臂设计,使挤扩时弓压臂三方向水平刺入王体 盘腔上下体受到均衡压力,王体不易珊塌,成盘效果得以明 显改善。

    a)传统挤扩装置臂运动包络线图 (b)DX挤扩装置臂运动包络线图 挤扩时弓压臂顶点斜下方刺入孔壁)(挤扩时弓压臂顶点水平刺入孔壁 说明图2.1.1不同挤扩装置臂运动包络线对比图

    2.1.4承力岔按一次形成的岔数可分为2岔、3岔及多岔

    2.1.4承力岔按一次形成的岔数可分为2岔、3岔及多岔型。 传统挤扩装置形成的承力岔为2岔型,DX液压挤扩装置形成的 承力岔为3岔型。

    2.1.5承力盘是挤扩装置在桩孔同一标高位置进行多次挤

    形成盘状腔体,在盘腔内灌注混凝土后形成的。承力盘的形成 是挤扩灌注桩的关键工序。由于DX挤扩装置为双缸3岔型,与 传统的单缸2岔型挤扩装置相比,其形成一个承力盘次数较少, 效率相对较高,挤扩稳定性好,质量更易保证。

    几种挤扩设备与挤扩直径表

    纺织标准一三岔挤扩弓压臂;2一双向液压油缸;3一油管 4一接长杆:5一细活塞杆:6一粗活塞杆

    3.0.6这一规定非常重要,其目的是防止湿作业时,沉渣溢人 底盘内很难清理出来,而影响桩的端承力,这是从许多教训中

    3.0.6这一规定非常重要,其目的是防止湿作业时,沉渣溢人 底盘内很难清理出来,而影响桩的端承力,这是从许多教训中

    3.0.7根据挤扩灌注桩试验中有限元分析的结果:挤扩灌注耕 承载时,扩径体端角及下斜面附近的土体会出现应力集中现象, 而其上斜面附近的土体会出现临空面、部分桩身与土体脱离 该范围约为1~2D,桩径体下斜面附近体中应力增大范围为 2~3D,因此,扩径体的竖向间距一般宜不小于3D,间距过小 上、下两邻盘间出现应力重叠,不利于整个地基的应力分布 扩径体竖向间距适当增大,有利于单桩承载力提高。若承力盘 (岔)竖向间距≥3D,可不考虑端阻力折减。若承力盘(岔)竖向 间距<3D,承力盘(岔)所在土层的端阻力因应力重叠应预以折 减,其折减系数根据经验确定,可取实际竖向间距与3D的比值, 本条要求的是最小承力盘(岔)的竖向与水平间距,实际间距 应根据场地土层情况确定,应保证承力盘(岔)在受荷过程中 盘(岔)间土不发生剪切破坏而失去其提供端承力作用。

    3.0.8挤扩灌注桩单桩承载力一般为普通灌注桩的1.5~

    倍,相应的混凝土强度等级也应该高一些。

    4.1.2由于桩身中承力盘(岔)的存在,势必影响身侧摩阻力 的发挥,因此,对于直径、桩长相同的挤扩灌注桩与普通混凝 土桩相比家具标准,挤扩灌注桩的总极限侧摩阻力要小于普通灌注桩。 在桩顶荷载作用下,承力盘(岔)上斜面以上某一范围内土体在 临空面以上,而下斜面以下某一范围内土体随承力盘(岔)一起 向下移动,因此承力盘(岔)上、下一定范围内桩侧阻力受到影 响,所以本公式采用L是采用减少土层厚度的办法对侧阻力预 以折减。 根据现有分析的结果,各扩径体分担桩顶荷载是不一样的, 顶盘与底盘受荷较大,而中间各盘受力较小,上盘先受力,以 下各盘逐渐发挥出更大的承载力,挤扩灌注桩下部扩径体可为 承载力提供潜力。基于以上情况公式中各承力盘端承力的叠加 直乘以n值,建议n=0.9,盘数少于3个不折减。 4.4.1本方法是常规方法,较适用于桩距较小的情况(桩距<3D) 桩距较大时误差较大。

    4.4.2本方法由天津市勘察院吴永红等提出,其论文发

    5.3.2鉴于挤扩灌注桩施工中较常规灌注桩多了一

    ....
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