DB29-213-2012预应力混凝土空心方桩技术规程.pdf
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4.3.1桩顶作用效应计算应符合下列要求:
4.41空心方桩连接节点构造应符合下列要求
1任一单桩的接头数量不宜超过2个接头位置宜避开软硬 土交界处,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 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》(JGJ18)的有关 现定:焊筋或配筋直径可取Φ14~22,错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:灌芯混凝土应进行插揭并保证灌注饱满,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,灌芯 混凝土强度等级应比承台高一级: 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。 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 现场灌芯抗拨试验确定,但不得小于(8~10)d且不得小于4.5m 并满足下式要求:
旅游标准N≤ReRer=Qe/2 (4.4. 21)
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土强度等级分为:预应力高强混预 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。 西
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/ 701)、《混凝土用冷拔低碳钢丝》(JC/T540)、《钢筋混凝土用热轧 22
带肋钢筋》(GB1499)等的规定:端板及桩尖的材质宜符合GB/T 700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 腰求。
表5.2.3端板最小厚度
5.2.4螺旋筋宜采用冷拔低碳钢丝、钢筋混激凝土用热轧光圆钢 筛,其质量应分别符合JC/T540、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+5mm 2螺旋筋的螺距偏差不大于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。 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+5mm 2螺旋筋的螺距偏差不大于5mm。
表5.3.2螺旋筋最小直径
44空心方桩的堆放、吊运等应符合《先张法预应力离心
土空心方桩》(JC/T2029)和《预应力混凝王空心方桩》(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。
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枋或枕木,不得用有校角的金属 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 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负
#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 勿的一侧开始由近至远端施工: 4同一场地桩长差异较大或桩边长不同时,宜遵循先长后 短、先大后小的施工顺序: 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。 6.1.7沉桩的控制深度应根据地质条件、贯入度(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土时,应以标 高控制为主,贯入度(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。 6.1.8送桩器设置应符合下列规定: 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,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。对于镶击法沉 ,套简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,不宜采用插销式送桩器。 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 质条件和沉桩情况等综合确定。 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 能需防面挤士等措施。
接桩与连接应符合下列规定: 当桩需要接长时,其入土部分桩段的桩头宜高出地面 .0)m:桩的连接有端板焊接和机械连接两种方法: 下节桩的头处宜设导向箍以方便上节桩就位,接桩时上 段应保持顺直,错位偏差不宜大于2mm 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干净,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(2~3)点,待上下 桩节固定后再分层施焊,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:焊缝应饱满连续,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验收 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;严禁用水冷却或焊好即沉桩施工。 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:
6.1.11接杆与连接应符合下列规定
接桩与连接应符合下列规定: 当桩需要接长时,其入土部分桩段的桩头宜高出地面 0)m:桩的连接有端板焊接和机械连接两种方法: 下节桩的桩头处宜设导向箍以方便上节桩就位,接桩时上 段应保持顺直,错位偏差不宜大于2mm: 采用端板焊接法连接时,应符合下列规定: )对接前,上下端板表面应用铁刷子清刷干净,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(2~3)点,待上下 桩节固定后再分层施焊,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:焊缝应饱满连续,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验收 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;严禁用水冷却或焊好即沉桩施工。 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:
螺旋钻干作业法应穿透粉土、砂土等硬土层段:引孔的垂直度儒 差不宜大于0.5%: 2引孔作业和压桩作业应连续进行,间隔时间不宜大于12h: 引孔中有积水时,宜用开口型桩尖: 3螺旋钻引孔的孔径应小于空心方桩对角线至少100mm; 4引孔压桩法施工的空心方桩试桩休止期应适当延长。 6.2.6当桩较密集或土层为厚层饱和淤泥质土时,压桩施工过程 应对桩设置上浮和水平偏位观测点,定时监测桩的上浮量及桩项 偏位值。
6.3.1锤击法打桩机具应合理选择锤重、桩帽和垫层:打桩机的 机架必须具有足够的强度、刚度和稳定性,并应与所挂锤重相匹 配:施工现场应配备必要的电气焊、铅坠、水准仪、经纬仪等施 工用具
63.2桩帽与桩垫的设置应符合下列规定:
1桩帽应具有足够的强度、刚度和耐打性: 2、打桩时桩帽和桩锤之间、帽与桩头之间、送桩器与桩头 之间必须设置桩垫,桩垫宜选用胶皮垫、布轮、棕绳等弹性较好 的材料,其厚度宜取(150~200)mm。在打桩期间应经常检查,及 时更换或补充。
6.3.3沉桩施工应符合下列规定
桩机就位 1)在桩位复核无误后,桩机按照规定的打桩顺序就位: 2)如果施工现场地基较软,应考虑进行处理或采用路基箱
以保证就位和桩机的平稳。 2喂桩 1)选用吊车将桩送至距桩机距离的适当位置,摆放平顺, 保证桩机起吊方便: 2)在喂桩过程中,确保安全、平稳,防止桩体磕碰损伤、 伤人和伤机: 3)喂桩前,要仔细检查,确保所使用的质量、型号准确 无误。 3对位、调直 1)桩头送入桩帽内后,桩体连同桩帽一起吊起。将桩尖对 准桩位插入,第一节桩起吊就位插入地面时的垂直度偏 差不得大于0.5%,必要时宜拨出重插: 2)应采用经纬仪观测桩体的垂直度,当桩身倾斜率超过 1.0%时,应找出原因并设法纠正:当桩尖进入硬土层后, 严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠偏。 4锤击沉桩应符合下列规定: 1)应确保桩锤、桩帽(或送桩帽)和桩身在同一中心线上: 2)宜重锤轻击,尽可能避免在接近设计深度或较硬土层中 进行接桩; 3)用送桩器将桩送到设计标高: 4)应详细记录每米的锤击数。 5锤击沉桩结束后,将桩机移到下一桩位处,目测观察桩的 面位价偏差 3.4空心方桩施工时应控制每根桩的总锤击数和最后1m沉 铺击数。 3.5贯入度的控制标准应符合下列规定:
创规定: 1.竖向抗压静载试验:为设计提供依据的试验桩应加载至破 环状态,当桩的承载力以桩身强度控制时,可按设计要求的加载 量进行。工程桩验收检测时,加载量不应小于单桩竖向承载力特 征值的2.0倍: 2竖向抗拔静载试验:为设计提供依据的试验桩应加载至桩 侧土破坏或桩身材料达到设计强度。工程桩验收检测时,可按设 计要求确定最大加载量: 3水平静载试验:为设计提供依据的试验桩宜加载至桩顶出 现较大水平位移或桩身结构破坏。工程桩验收检测时,可按设计 要求的水平位移允许值控制加载。 7.1.7在静载荷试验前后宜用低应变反射波法检测试桩的桩身 完整性,用于对试验结果的辅助分析评价。
7.2.1空心方桩进入施工现场后,应进行下列质重检盟 1对所有空心方桩的规格、型号、尺寸及偏差、外观质量及 桩身破损情况等进行全面检查,不符合要求的桩禁止使用; 2对每个厂家生产的每一种桩型随机抽取一节空心方桩进 行破坏性检测,检测项目为预应力钢筋的抗拉强度、钢筋数量、 钢筋直径、钢筋布置、端板材质及厚度、尺寸偏差、外观质量、 钢筋保护层厚度等。当抽检结果出现不符合质量要求时,应加借 监测,若再发现不符合的桩节,该批空心方桩不准使用并必须撤 离现场。未经抽检不得施工工程桩: 3对闭口桩尖的钢板厚度、桩尖尺寸、焊缝质量等进行检测
其检测数量应不少于总桩尖数量的1%,且不少于3个。 7.2.2空心方桩沉桩质量检查包括身垂直度、桩顶标高、桩位 偏差,并应符合下列规定: 1桩身垂直度允许偏差不应大于1%: 2按标高控制的桩,桩项标高允许偏差为+50mm; 3扯顶平面位置偏差应符合表7.2.1的规定。
表7.21 空心方桩的桩位充许偏差
3选择桩端持力层。 7.2.5多节桩施工过程中可采用探伤测试法检查接头焊接质量 7.3单桩承载力和桩身完整性检测
7.3.1空心方桩基础的工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性 检测。 7.3.2空心方桩基础工程的单桩承载力检测应符合下列规定: 1检测方法宜采用静载荷试验: 2静载荷试验宜采用堆载法进行。若采用锚桩法进行时,应 对锚桩进行配筋灌芯处理,并验算配筋灌芯部位的强度:; 3当试验桩经过截桩时,试桩项部应采取有效加固措施; 4采用静载荷试验进行承载力检测的单桩应先进行低应变 完整性测试。 7.3.3空心方桩基础工程当符合下列条件之一时,应采用静载试 验方法进行设计所需的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载 力、单桩水平承载力验收检测,抽检桩数不应少于总桩数的1%, 且不少于3根。 1、设计等级为甲级、乙级空心方桩基础; 2地质条件复杂、施工质量可靠性低的空心方桩基础: 3明显产生挤土效应的大面积空心方桩基础。 7.3.4对7.3.3条规定条件外的工程桩,当有本地区相近条件的 对比验证资料或有本场地试桩静动对比资料时,可采用高应变法 进行单桩竖向抗压承载力验收检测,抽检桩数不应少于总桩数的 2%,且不得少于6根。 7.3.5工程桩桩身完整性检测应符合下列规定:
1::程桩桩身完整性验收检测宜采用低应变法和高应变法; 2低应变法检测桩数不应少于总桩数的20%,且不得少于 10根,柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1根:对于 单节桩桩身完整性检测要求比例可根据施工情况适当减低,但检 测桩数不应少于总桩数的10%,且不得少于10根: 3桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行: 4低应变反射方法宜在空心方桩顶的不同方向分别进行 敲击、接收试验,并对比其信号一致性; 5用低应变方法测试曲线判断两节及多节空心方桩桩身完 整性类别时,应区分桩身和接桩部位两种不同情况。 7.3.6,对于空心方桩桩基设计等级为甲级的建筑物,或两节以土 的工程桩应进行高应变法检测,检测数量不应少于总桩数的2% H不得少于6根。 7.3.7当检测发现单桩承载力及桩身完整性不满足相应要求时, 应分析原因,必要时进行扩大检测:对Ⅲ类桩宜采用其他检测方 法进行核验。 7.3.8IⅢI、IV类均为不合格桩,应进行工程处理。当桩身完整 性检测发现IⅢI、IV类桩之和大于检测桩数的20%时,应对全部工 程桩进行检测。
7.4空心方桩桩基工程验收
4.1空心方桩桩基工程验收应符合下列规定: 1当桩项设计标高与施工现场标高基本一致时,可待全部空 方桩施工完毕后进行峻工验收,并绘制打桩工程峻工图: 2当需要送桩一定深度时,待全部空心方桩施工完毕并开挖
附录A预应力混凝土空心方桩抗弯性能表 麦A空心方桩抗弯性能表
付录A预应力混凝士空心方桩抗弯性能表
附录B预应力混凝士空心方桩构造示意图
从工世纪50年代开始,钢筋混凝土预制实心方桩是桩基 的一种主要形式。80年代开始,随着各类高层建筑不断兴建,预 制桩使用范围逐渐增大,长桩逐渐增多,开始应用于宾馆、写字 楼、高层住宅楼等,长桩有效的提高了单桩承载力,减少了建筑 物沉降,取得显著的社会经济效益,使桩基础有了很大的发展。 预制方桩可以分节制造,在工厂或施工现场预制,运输、堆放均 较方便,由于桩身质量控制较为可靠,承载力较高,耐久性较好 随工便利,工期短,因此,很长一段时间内,钢筋混凝士预制桩 舌据主导地位。近年来,随着制桩工艺的不断发展,预制钢筋砼 实心方桩通过采用预应力钢筋、离心等工艺制作,形成了预应力 混减土空心方桩,其单桩竖向承载力特征值与普通实心钢筋砼方 脏相同、但桩身自重减轻,可节约钢筋与砼用量,降低运输费, 批间等规格的实心桩降低造价20%以上。 预应力混凝土空心方桩具有很多优点,但受自身特点的限制, 有一定的适用范围和适用条件,因此,当采用空心方桩作为桩基 谢时,必须遵从本规程所列适用范围和适用条件。 1本规程对建筑物使用空心方桩桩基的适用范围进行了明 确的规定, 2软土是指天然孔隙比e≥1.0,且天然含水量大于液限的 期颗粒土,包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。本条所指 的厚层软土主要指滨海地区分布的厚层软土,厚度从桩顶算起(即 排身范围内),但应对承台周围的软土进行适当的处理;对于市区
它地区处于抗震的一般地段和不利地段,应按现行《建筑抗震 计规范》(GB50011)及《建筑桩基技术规范》(JGJ94)的有关 定进行竖向及水平抗震承载力验算。 1.5《建筑桩基技术规范》(JGJ94)第3.4.6条对基的抗震 议计原则做了明确规定,空心方桩抗震设计应严格执行该条规定。 者感到地震荷载作用下预应力混凝土空心方桩的抗弯及抗剪性能 出实心混凝土桩有一定的差异,规定对于抗震设防烈度8度地区 及高层建筑空心方基础宜采用高强预应力混凝土空心方桩 PHS桩):在厚层软土地区,在抗震设防烈度为8度时,不宜采 用预应力混凝土空心方桩,只有在充分进行水平力试桩及水平力 命算通过后才可考虑使用。大量的工程实践经验证明,承台底面 与侧面的抗力是抵抗水平地震力的有效部分,对于底面面积、侧 面而积及埋深较大的承台,提高承台底面与侧面土体的密实度和 强度,其抵抗水平力的效果往往比单纯加大桩身抗侧移刚度更为 显著。工程实践中,可采用对承台外围土进行换填与压实等措施 提高空心方桩基础的水平抗震承载力。 3.1.6《建筑桩基技术规范》(JGJ94)等相关规范对于桩基础 进行沉降计算的范围要求及沉降充许值都给予明确规定,本条根 期预应力空心方桩的特性规定了进行沉降计算的最小范围,设计 时应根据空心方桩桩基的设计等级及长期荷载作用下桩基变形对 上部结构的影响程度,对设计等级为甲级、体形复杂、荷载分布 不均匀或桩端以下存在软弱土层的乙级及对周围建筑物及设施有 不利影响的大面积地面堆载空心方桩桩基进行沉降计算,必要时 应进行倾斜计算。 31.7本条规定在进行桩基设计时,应考虑桩的挤土效应、开挖
工顺厅和控制分层开挖厚度、深厚软土场地施工大面积 密集基桩等对桩基础产生的不良影响,这些都是软土地区桩基实 践中易于引起工程质量事故或工程纠纷的设计与施工问题。为使 设计和施工人员注意这些问题,认真做好施工组织设计及相应的 应变措施,以减少工程质量事故,本条作了原则的规定。
三确定采用空心方桩作为桩基础后,合理地选择桩类和 桩型是桩基设计中的重要环节。按承载性状分类,是指桩在受力 状态下,按桩的抗力性能和工作机理进行分类。不同承载性状的 桩基,有不同的构造要求和不同的计算内容。 1竖向抗压桩:主要承受竖向下压荷载(简称竖向荷载)的 桩,应进行竖向承载力计算,必要时,还需计算桩基沉降、验算 软弱下卧层的承载力以及负摩阻力产生的下拉荷载: 2竖向抗拔桩:主要承受竖向上拔荷载的桩,应进行桩身强 度和抗裂计算以及抗拔承载力验算,且应对抗拔措施进行试验验 证: 3水平受荷桩:主要承受水平荷载的桩,应进行身强度和 抗裂验算以及水平承载力和位移验算。 3.2.2大量工程实践表明,沉桩挤土效应对桩的承载力、沉桩质 量控制、环境等有很大影响,因此,根据沉桩方法和沉桩过程的 挤土效应,将桩分为部分挤土桩和挤土桩两类。在饱和软土中设 置挤士桩,如设计和施工不当,就会产生明显的挤土效应,导致 地面隆起、桩涌和移位甚至断裂,从而降低桩的承载力,有时 还会损坏邻近建筑物:桩基施工后,还可能因饱和软土中孔隙水 玉力消散,土层产生再固结沉降,使桩产生负摩阻力,降低桩基
承截力,增大基沉降。 2.3桩的布置原则主要应考患桩的中心距、桩的合理排列以及 用端进入持力层的深度等因素。经验证明,的合理布置对发挥 注的承载力、减少建筑物的沉降,特别是不均匀沉降是至关重要 的为了避免基施工可能引起主的松弛效应和挤士效应对相邻 离桩的不利影响,以及群桩效应对基桩承载力的不利影响,布桩 寸应该根据士类和沉桩工艺及排列确定桩的最小中心距。空心方 推量开口,沉桩时一部分土挤入桩管内,但仍属挤土桩,布桩过 时,在软土地区沉桩施工后出现桩上浮、地面降起现象,故设 十时应注意沉桩挤土问题。因此规定,当排数不少于3排且桩数 不少于9根时,对于部分挤土桩,不应小于4.0d:对于挤土桩, 定桩最小间距不应小于4.5d:对于穿越饱和软土的挤土桩,要 求桩中心距最大,而对于大面积的群桩,桩的最小中心距宜适当 大。对于桩的排数为(1~2)排,桩数小于9根的其他情况的摩 型桩基,桩的挤土效应不太明显,桩的最小中心距可适当减小。 另外,软土中桩基宜选择低压缩性土层作为桩端持力层,这 多年来软土地区桩基实践的成功经验,也是桩基建筑物沉降小 均匀并能满足承载力要求的最基本条件之
3.3.1桩端持力层厚度、强度变化对空心方桩基础影响很大,勘 深点应根据工程地质条件的复杂程度和持力层的分布均匀性进行 布置,简单地质条件下勘探点的间距可大些,但应保证揭露场地 的工程地质条件与特征:复杂地质条件下应适当加密勘探点。 3.3.2当桩端持力层为较密实的粉土、砂土层时,空心方桩的端 组现象很明显,对桩的单桩极限承载力影响很大,本条强调工程
助察应采用多种手段综合评价,特别是采用静力触探、标准贯入 试验等原位测试方法定量评价地基土物理、力学特性。另外,桩 端持力层优先选择较硬土层或较密实的粉土、粉砂层,有利于提 高单桩承载力、降低桩基造价,减少建筑物的沉降。 3.3.3在进行空心方桩适用性评价时,应对空心方桩沉桩可能 性、挤士效应、基坑开挖、周围环境影响等综合评价,忽视哪 种都有可能对设计和施工产生不良后果
c。=59.83kPa (式2) C,=1212kPa (式3) 对于IⅡ类土: 0.02 c,=0.053kPa (式4) 9cd C,=14.77kPa (式5)
当qei≤ez,f取桩端上、下各4d范围内,按分层厚度 权的以平均值(kPa):当qen>qcdz时,a取桩端下4d范围内, 分层厚度加权的平均值(kPa): 表1土类划分标准 桩 瑞 淘足9u>2000kPa 划分为Ⅱ类,否则为1类士 fra/4a<0.018J 桩 划分为类土,否则为1类士 f,/qe<0.018J 一 第i层土的静力触探侧摩阻力(kPa)。同一层土值 有变化时,取厚度加权平均值,参加同一层计算的 fsmax/fsmin≤2 qa——第i层土的静力触探锥尖阻力(kPa)。同一层土士qe 值有变化时,取厚度加权平均值。 4.2.2经验算,桩极限侧阻基本按规范《建筑桩基技术规范》(JG) 4)提供的参数取值,结合天津地区经验及实测资料略作调整。 4.2.3理论上分析,桩端进入密实粉土、砂性土厚度较大时,锤 击、静压能量已使桩端形成大而密实的“扩大头”,已起到桩端 广径、桩端土挤密加强的作用。根据天津市勘察院151组试桩资 科分析,单桩竖向极限承载力与桩端土层的物理力学性质即土的 强度、进入持力层的厚度以及桩端下土层的厚度密切相关,特别 是进入的深度对承载力影响很大,故本规程特别提出了桩端进入 力层的深度(以桩边长为单位)进行了适当的调整。其中,端阻 在黏性土中调整幅度较小,在粉土、砂性土中总体上调整幅度 交大,经试算对比,用调整后的参数计算,计算值约为实测值的
(80~90)%左右,有足够的安全度,且由于标准贯入实测击数反 映粉土、砂土的密实程度较直观且准确,本规程增加了用标贯击 数评价粉土、砂土极限侧阻、极限端阻的参考值。实际计算时应 特别注意场地土质的均匀性、试桩地点的土质情况、沉桩施工方 式及质量控制严格程度与实际工程桩施工的差异,特别是桩端进 入粉土、砂士的厚度差异。 4.2、4单桩竖向抗拔静载荷试验一般按设计要求确定最大加载 量,为设计提供依据的试验应加载至桩侧土破坏或桩身材料达 到设计强度。在拔桩试验前,宜采用低应变法对预制桩检查桩身 质量,对有接头的PHS方桩应进行接头抗拉强度验算,确保试验 顺利进行。 4.2.5桩的水平承载能力取决于桩和土的力学性能、纵向钢筋配 防率、桩的自由长度、抗弯刚度、桩径、桩项约束等因素,试验 条件应尽可能和实际工作条件接近,将各种影响降低到最小的程 度,使试验结果能尽量反映工程桩的实际情况。对于《建筑抗震 段计规范》(GB50011)要求进行水平承载力验算的建筑物,缺少 单水平静载试验资料时,可采用本条公式估算桩的水平承载力 持征值。要注意的是,本规程桩顶允许水平位移值取(2~5)系 普鉴管桩试验统计分析结果,根据天津市11个场地30根预应力 管桩试桩及反算x值的结果(见表2),桩的水平承载力特征值所 对应的值一般在(25)范围内。对于预应力空心方桩,尚 需积累资料,相应在X取值时尚应考竖向承载力相同时空心方 驻与管桩水平受力截面、抗弯刚度、开裂弯矩及极限弯矩的大小 整异。单桩水平承载力与浅部土层的性质关系很大,对于新填土 成遭受严重扰动的场地,计算结果偏大,应进行试验验证。 根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94)的规定,按本公式估算
4.3.1桩顶竖向力和水平力的计算,是在上部结构分析将荷载 聚于柱、墙底部的基础上进行的。 4.3.2本条对桩基竖向承载力计算中涉及的荷载组合(荷载效 标准组合、地震作用效应和荷载效应标准组合)及在轴心竖向力 用下、偏心竖向力作用下两种状况的计算给出了明确的具体要求 特别是地震作用效应和荷载效应标准组合下的计算应予以保证。 4.3.3《建筑地基基础设计规范》(GB50007)规定单桩承载力 定应通过单桩竖向静载荷试验确定,实际工程也全部采用单桩坚 向静载荷试验确定。初步设计时,单竖向承载力可根据土的物 理指标与承载力参数之间的经验关系估算。为避免混淆,《建筑地 基基础设计规范》(GB50007)规定桩项竖向力采用正常使用极限 状态标准组合下的竖向力,承台及承台上土自重采用标准值,相 应单桩竖向承载力采用特征值,为极限承载力标准值除以2。 4.3.4空心方桩作为抗拔桩使用时,对于腐蚀环境,桩身裂缝控 制等级应按一级进行验算:对于非腐蚀环境,桩身裂缝控制等级 可按二级进行验算。 3.5与单桩竖向承载力相比,影响单桩水平承载力特征值的因 较多,包括桩的截面刚度、材料强度、桩侧土质条件、桩的入 深度、桩顶约束情况等,很难准确估算,一般应通过单桩静载 试验确定,本规程第4.2.5条提供了具体的单桩水平承载力估 公式,在缺少单桩水平静载荷试验资料时,可以用于估算单桩 平承载力特征值。公式中综合考患了桩身抗弯刚度、水平位移
系数及允许水平位移值等多种因素。对于抗弯性能差的空心方桩, 其水平承载力由桩身强度控制,通常是桩身首先出现裂缝,然后 斯裂破坏。另外,受水平作用桩其桩身受弯承载力和受剪承载力 的验算应按《建筑基技术规范》(JGJ94)进行。 4.3.6空心方桩桩身竖向承载力应考患桩的耐打性、施工时的强 度损失等因素进行限制。按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94)等规范,工作条件系数 Wc取0.60. 4.3.8对于桩基础一般需要进行沉降计算,建筑物地基变形计算 值不应大于地基变形允许值。空心方桩基础同一般的桩基,其最 终沉降量本规程提供两种计算方法供选择: 1、可采用实体深基础单项压缩分层总和法计算。当无当地经 验时,桩基沉降经验系数单,按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007)选用。
表3桩基沉降经验系数平
注:①E,为沉降计算深度范围内压缩模量的当量值: ②w,可根据E,内插取值。 2也可采用简化式计算。简化式中桩基沉降经验系数,可 按表4获得,其中B。为承台s3宽度,Sa为桩间距,d为桩外边长, 为桩数量,Lc为承台长度,L为桩入士深度
空心方桩制作、规格和质量要求
5.1.十空心方桩按混凝土强度等级分类的标准:空心方桩离心泪 凝土强度等级不小于C60且小于C80定为PS桩或PTS桩,强度等级 不小于C80的空心方桩定为PHS桩。 5.1.2天津地区常用空心方桩规格为250mm、300mm、350mm 400mm、450mm、500mm、550mm、600mm。外径为600mm以上 的PS、PHS空心方桩尚未列入规定中,如工程中确有使用的必要 可按照本规程规定进行图集编制或专项设计。 5.1.3空心方桩按桩身结构抗弯性能或有效预压应力值分类时, 分为A型、AB型和B型三种型号,参考行业标准《建筑桩基技 术规范》(JGJ94)等并本着适当从严的原则,规定其有效预压应力 值应分别按(3.8~5.0)MPa、(5.0~7.0)MPa、(7.0~9.0)MPa范围内 控制。 5.1.4PTS桩按现行有关标准尚未进行分类,其主要承受纵向压 力,抗弯性能不做具体规定,但应满足方桩吊运和堆放要求。 5.3身构造要求
5.3.为确保空心方桩的质量,从构造方面要求空心方桩的预应 力钢筋配置必须遵守方形、对称、均匀的原则进行配置。方形指 预应力筋连线是与桩横截面方向一致的正方形,且四个角点都有 预应力筋:对称不仅指正交方向,还包括对角线方向
5.4.2空心万桩的外观质量和尺寸允许偏差的检查工具和检查 方法要求比较明确,结合天津对空心方桩的实际使用情况,对空 心方桩黏皮和麻面、桩身合漏浆、局部磕损、桩套箍凹陷、接头 及桩套箍与混凝土结合处等缺陷深度均比国家及行业标准严格。 空心方外观质量和尺寸允许偏差的检查工具和检查方法可参照 表5、表6执行。 5.4.4规定了各类型桩的单节最大长度,制桩及施工应严格执 行。 5.4.6空心方桩的混凝土强度必须达到100%设计强度后才允 许出厂。关于空心方桩的养护时间,一般PS及PTS桩采用常压蒸 气养护,养护应不少于7天龄期,如有其它有效措施且有试验数 居表明混凝士抗压强度、抗拉强度能达到与标准养护28天龄期的 强度时,可不受龄期限制:PHS桩高压蒸养护下应不少于1天龄 期,且高压蒸养护后在常温下静停1天后方可沉桩
表5空心方桩外观质量的检查工具和检查方法
表6保护层厚度及尺寸值美的检查具和检查方法
6.1.1自前,在天津地区空心方桩施工所使用的沉桩施工工艺主 要有两种,即锤击法沉桩和静压法沉桩:针对设计人要求的设计 参数、桩体材质、地质条件、施工场地周围环境,结合设备的施 工能力选用施工设备。不同的设计工艺选用不同的设备,不同的 设计参数选用不同型号的桩机。如果设备选型不当,容易造成沉 桩质量事故,或达不到设计要求,因此,应根据不同的设计参数 选用设备。另外,施工前的现场准备是施工质量的保证,准备工 作越细,施工质量越有保证。 6.1.2施工前应准备好相关的各种资料,特别是应着重在三个方 面:一一是场地地质资料,根据场地地质条件进行桩型适用性分析, 选择合适的施工设备,确定桩体强度及考患是否加桩尖等:二是 场地现状及周围环境,包括场地回填情况、地下管线及地下构筑 物等埋减情况、施工现场上空的高压电线等资料,同时应考患施 工对周围建筑及环境造成的影响:三是编写施工组织设计,它是 作为现场管理和质量保证的主要依据,能充分反映施工单位现场 管理水平和技术水平。另外,对于不熟悉或地质条件有可能不利 干沉桩的场地,在工程桩正式施工前,根据地质条件在有代表性 的位置进行试打沉桩,在取得工艺试验参数后再全面开工,有利 一沉桩的顺利进行
.1.3空心方桩进入现场,主要做三方面验收工作
资质及强度报告:首先要验收内务资料三证(厂家资质、 家营业执照、厂家试验室资质),其次要验证产品原材复试报4
(出厂合格证、混凝土试块强度报告、钢材出厂合格证及复试报告 水泥出厂合格证及复试报告及砂、石试验报告、混凝土配比单、 混凝土碱集料试验报告: 2现场产品验收主要参照《预应力离心混凝土空心方桩》 (JC/T2029)验收,主要检验端头板是否和桩身垂直(出现超标的议 明预应力钢筋预拉拉力不均,或预应力筋长度偏差超标)、端头板 预应力钢筋墩头是否有露出端头板外、桩端头混凝土与端头板密 实程度及桩管内外是否有裂隙或损坏(断桩)、桩的挠曲度并检查 是否有横裂及其他缺陷: 3现场强度验收,现场一股可采用回弹仪进行强度检测。另 外,外观验收桩体是否亏料、体颜色、端头板处混凝土是否密 实、管内是否有无混凝土塌落现象也能定性验收桩体强度。 6.1.4现场空心方桩的堆放多采用单层堆放或双层堆放,单层堆 放对场地平整要求较高,双层堆放应在桩下放置垫木。空心方桩 吊点位置应符合下列规定: 1空心方桩单节长度经验算符合钩吊要求的,可以采用专用 吊钩直搭钩住空心方桩两端起吊,否则应采取其它措施进行: 2施工、运输时空心方桩长度不大于15m且符合本规程的 单节长度时,宜采用两点起吊或经验算符合钩吊要求的可直接钩 住空心方桩两端起吊:施工现场吊运空心方桩时,可采用单支点 法。 6.1.5桩点施放是现场控制重要环节之一,同时应防止施工时的 驻点跑位,因此,施工时应经常对将要施工的桩位进行复核,以 保证桩点位误差在允许范围内。 ,1.6打桩顺序是打桩施工方案的一项重要内容,以往施工单位 注意合理安排打顺序而造成事故的事例很多,如桩位偏样,
齐断上拨、地面隆起过多、建筑物破坏等,因此,施工时必须合 里安排施工顺序。 .1.7为准确控制沉桩深度或桩顶标高,施工前应对全部工程桩 的项标高进行分类,并在施工时严格按设计标高执行,一般采 用水准仪控制桩顶标高。对于以密实土层作为桩端持力层的场地 允桩时,锤击法可采用贯入度控制,最后三阵击每阵击贯入深度 不宜控制太小,以防止将桩头锤坏,并根据不同的锤重或不同的 设计要求综合确定:静压法可采用压桩力控制,其控制的压桩力 不能超过桩身结构承载力设计值。对于不能达到设计要求的桩, 应及时向设计人员反馈;对于施工桩长与设计桩长差异较大时, 设计应采取相应的措施。 6.1.8为保证沉桩的垂直度,送器端面应平整,且与送桩器中 心轴线相垂直:使用的送桩器必须与桩相匹配,保证施工过程中 桩体质量不受损坏。 6.1.10桩基施工时应充分考虑施工震动、挤土、噪音等可能对 附近建(构)筑物的正常使用和安全的影响,应根据建(构)筑物的正 常使用和安全的要求并结合场地地质条件及施工能力采取相应的 有效措施,如采用开口桩尖、预钻孔沉桩、开挖地面防挤沟、设 点进行沉降及开裂观测等,必要时应对建(构筑物采取加固措施、 6.1.11空心方桩焊接前,上下节桩段接桩应保持顺直,错位偏 差不宜大于2mm:焊接遍数不得少于三遍,内层焊必须清理干净 后方能逐步进行施焊中层及外层;焊缝应饱满连续,不得有任何 夹渣、裂缝或缺焊等:焊好后的桩接头应自然冷却一定时间方可 继续锤击或静压施工。对于持力层为密实粉(砂)土层场地,冷却 时间宜严格按条文规定的时间执行:对于一股黏性土层场地,冷 却时间可适当减少,在保证桩头焊接质量前提下,锤击法冷却的
间最少不应少于3分钟,静压法冷却时间最少不应少于2分钟。 机械连接是将加工好的机械连接接头预先浇注在桩两头,然 后在施工现场用螺纹连接的一种新型连接工艺,接头由螺纹端盘、 螺母、连接端盘、挡板防松嵌块组成,通过连接件的机械咬合作 用及端面的承压作用,实现连接。这种连接技术与目前焊接工艺 连接方法相比,具有接头对中性好、施工速度快、操作方便、质 量稳定、无明火作业,不受施工环境及气候的影响,可全天候施 工等特点。该接头产品能在(2~3)分钟内将两根桩顺利地连接起 来,这比用焊接工艺的效率要提高儿倍,并且操作简使,质量可 靠,接桩后整根桩的受力性能满足国家标准有关规定。 6.1.12、桩基施工是对勘察、设计、桩体质量等的有效验证,因 此,施工遇到本条所列情况之一时均应暂停打桩,并及时报设计、 监理等有关人员,以便进行原因分析,并研究处理解决的措施。 6.1.14由于空心方桩抗水平力相对较差,因此,在施工完的空心 方桩周边或周围开挖深基坑时,必须制定合理的施工方案,禁止确 碰工程桩,并保证基坑围护结构和边坡土体的稳定性:基坑开挖宜 分层、分片对称开挖,每层开挖厚度不得大于2.0m,软土地区挖 土过程中士体高差不应大于1.0m,防止边坡土体滑动造成空心方 桩水平位移甚至断桩。 6.1.15由于地层原因导致桩施工不到位而需要截桩时,严禁使 用大锤硬砸,应采用锯桩机进行截桩。 6.1.16沉桩后,桩头高出地表部分应小心保护,严禁施工机械 碰撞或将桩头用作拉错点:沉桩后,空心方桩孔洞应做好回填、 覆盖等措施,防止坠人坠物事件的发生。
表7静压桩机选用参考表
过程中,当遇到压力值急剧增加,桩体突然发生倾斜、移位,桩 项或桩体出现严重裂缝、破碎等情况时,应暂停压,并分析原 因,采取相应措施:另外,施工中严禁用桩顶桩送桩,避免对桩 本造成损害。 6.2.4静压法沉桩施工时,桩尖“刺入”士体中,桩周土体发生剧 烈的挤压扰动,原状土的初应力状态受到破坏,土的抗剪强度降 低,当桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时,土体发生急剧变 形而达到极限破坏。桩端阻力主要来自桩尖下穿透土层时直接冲 剪桩端土体的阻力,当土体的强大法向抗力所引起的桩周摩阻力 和桩尖阻力大于桩顶的贯入压力时,就会发生沉桩不到位的现象。 静压空心方桩施工经常发生沉桩达不到设计深度的现象,分析原 因,既有土层太密实的原因,也有设备选型不合理的因素,也有 设计不合理的问题。其原因主要有以下几个方面: 1持力层起伏大。对于持力层起伏较大而又不能分区确定合 理桩长时,设计一般以最低标高确定桩长,极易造成持力层揭示 较早的部位沉桩不到位: 2设计选择桩端持力层不合理。由于承载力不满足设计要求 等原因造成设计确定桩端持力层不合理,很容易造成部分桩基至 全部桩沉不到位,虽然施工可采取大吨位的锤击设备等措施施工, 但仍很可能造成桩不到位; 3勘察资料不准确。勘探点不够或勘探资料粗,对工程地质 情况不明,尤其是对持力层起伏标高不明,致使设计考虑持力层 和选择桩长有误。对于不准确的勘察资料,一且持力层为密实土 层,很容易造成部分桩甚至全部桩沉不到位。另外,勘探工作是 以点带面,对局部硬夹层、软夹层、地下障碍物不可能全部了解 清楚,尤其在复杂的工程地质条件下,压桩施工就会达不到设计
要求的控制标准: 4桩尖需穿透局部的较厚硬夹层。由于硬夹层分布不稳定, 设计选择穿透硬夹层,以下部士层作为桩端持力层,分布硬夹层 的部位经常造成沉桩不到位。 总之,发生空心方桩沉不下去时,应冷静分析原因,找出对 策才能继续施工,切不要盲目加大压桩力强行沉桩, 另外,在终压力的确定时,一些初接触静压桩的设计、施工 人员往往将终压力与单桩竖向极限承载力混为一谈,实际上终压 力与单桩竖向极限承载力是两个不同的概念,终压力是桩尖达到 设计持力层终止压桩时出现的最终静压力,其每次出现持续时间 通常只有(5~10)秒:单桩竖向极限承载力是在静压桩施工完成 后,士体中孔水压力开始消散,土体发生固结强度逐渐恢复, 这时桩才开始获得了工程意义上的极限承载力。在实际工作中, 根据地基土性质的不同,终压力与单桩竖向极限承载力仍有一定 的相关关系,从大量的工程实践看,当桩端为黏性土时,长度较 长的静压桩其最终的极限承载力比压桩施工时的终压力要大很 多,静压桩最后获得的单桩竖向极限承载力可比终压力高出(2~ 4)倍:但是桩端为密实状态的粉土、砂土时,压桩力普遍偏高, 最终极限承载力达不到桩的终压力。根据多项试桩结果统计,单 桩极限承载力与终压力的比值随桩端持力层的砂性增大呈反比关 系,即砂性越大,比值越小:黏性越大,比值越大。 6.2.5“引孔压桩法是对桩身范围内的土层(特别是密实土层) 通过高压旋喷喷射清水或水泥浆引孔或螺旋钻干作业法引孔,达 到桩沉到位的目的:引孔的最大难点在于控制垂直度偏差。另外, 采用螺旋钻干作业法引孔时,其引孔直径应小于空心方桩对角线 至少100mm,否则设计应考虑引孔对承载力的影响。
6.2.6当桩较密集或土层为厚层饱和淤泥质土时,由于挤土效应
6.3.1锤击法沉桩工艺效率高、进度快,穿透砂层和进入持力层 的能力明显强于静压法沉桩,所以锤击法沉桩所提供的承载力 般要大于静压法沉桩承载力。但该施工工艺施工噪声污染大、由 于挤土、震动对临近建筑物的使用安全影响较大。柴油锤重的选 取可参考表8。 锤击法沉桩工艺选锤原则如下: 1锤击冲击力大于土的阻抗力,才能保证桩穿过硬土层,进 入持力层: 2保证满足设计要求的同时确保桩体的完整性: 3锤重是桩重的(1.5~2.5)倍,采用重锤低击的方法。 通过实践经验表明,锤重和桩型应当相匹配,否则锤选小了, 锤击数过高,造成桩顶混凝土疲劳而破坏,送桩不到位;锤重过 大,造成桩体压曲或局部破坏
6.3.2为控制桩的垂直度,严禁使用不配套的桩帽,要求桩帽内 边长应比桩边长大(20~30)mm:桩帽和桩锤之间、桩帽与桩头之 间、送桩器与桩头之间设置的桩垫应是弹性较好的材料,目的是 有效地保护桩头不被锤坏。 6.3.3空心方桩锤击施工时,应严格控制桩的垂直度和桩体质 量。 6.3.4空心方桩每根桩的总锤击数及最后1m沉桩锤击数宜符 合下列规定:PTS桩总锤击数不宜超过500,最后1m沉桩锤击数 不宜超过100;PS桩总锤击数不宜超过1000,最后1m沉桩锤击 数不宜超过200:PHS桩总锤击数不宜超过1500,最后1m沉桩 锤击数不宜超过300。根据施工经验,对不同类型的空心方桩在 密实坚硬土层中施工所规定的总锤击数,目的是防止桩身混凝士 产生疲劳破坏,但规定的总锤击数应是与施工的桩型和地质条件 相匹配的锤所施打的锤击数,如果出现小锤打大桩或大锤打小桩 等特殊情况,上述锤击数要求仅供参考。 6.3.6贯入度是指满锤情况下连续3个10锤(一阵)的贯入深度 本条所规定的停止锤击的控制原则适用于一般情况,确定停锤标 准是较复杂的,宜借鉴经验与通过静(动)载试验综合确定停锤标 准
是空心万沉桩质量检查的主要内容,柑 基施工和基坑开挖过程中都会造成空心方桩倾斜,桩身垂直度超 过允许偏差的空心方桩,应作好记录并进行桩身质量检查。由于 空心方是中空的刚性杆件,本规程提供的空心方桩桩顶平面位 置的允许偏差为最大值,空心方桩施工过程中应使桩顶平面位置 偏差越小越好。 7.2.3常用的桩身质量直观法检查,其检查深度有限,检查分辨 率较低,如空心方桩内进水将不能进行直观法检查。有条件的施 工单位可采用高分辨力的空心方内壁成像系统检查空心方内 壁的完整性。目前林业标准,国内外空心方桩内壁成像系统有两种,一种 是声波成像系统,一种是光学成像系统,前者分辨率较高且不受 空心方桩内地下水水质限制。 7.2.4高应变检测技术是从打入式预制桩发展起来的,试打桩和 打桩监控是其特有功能,静载荷试验无法做到。进行打桩监控可 以减少桩的破损率、选择合理的入土深度,进而提高沉桩效率。 7.2.5为检测接头焊接质量,多节桩施工过程中宜采用探伤测试 法抽检接头,特别是对于以预应力混凝土空心方桩作为抗拔桩使 用时
7.3单桩承载力和桩身完整性检湿
的主控项目。承载力检测的目的是检验工程桩的预期使用功能, 进身完整性检测的目的是找出各种可能影响单承载力的因素, 最终仍然是为了准确可靠地判定单桩承载力并正确评价整个桩基 工程,因此,基桩质量检测中的承载力和完整性两项内容是相互 关联且不能截然分开的。 7.3.2考患到空心方桩设计、结构方面的原因,单桩竖向抗压静 载试验宜采用堆载法进行。如需要采用错桩法进行静载试验时, 应对锚桩进行插筋灌芯处理,并对插筋灌芯的长度、摩擦力及钢 筋强度进行验算:当试桩要进行截处理时,考患到截桩后桩顶 因应力松驰作用而强度降低,也应对桩顶进行插筋灌芯等加固处 理,以保证桩头不发生破坏。 7.3.3本条规定了在何种情况下对设计所需的单桩竖向抗压承 载力、单桩竖向抗拨承载力、单桩水平承载力进行单桩静载荷试 验。规定对设计等级为甲级、根据规定需要试桩的乙级、地质条 件复杂、施工质量可靠性低的空心方桩基础进行静载荷试桩已普 遍被大家认可,但挤土群桩施工所产生的质量事故更应引起我们 的重视,这是由于土体的侧挤和隆起,质量问题时有发生,有时 施工前虽做过静载试验,但因前期施工的试桩数量有限,挤土效 应并未充分显现,施工后的单桩承载力与施工前的试桩结果有时 相差较大。 7.3.4“相近条件"系指在天津市范围内同类场地土质情况下所 做的动静对比验证,当然最好是有本场地的动静对比试验资料。 高应变法检测单桩承载力的可靠性在很大程度上取决于检测人员 的技术水平和经验,因此强调要有本地区相近条件的对比验证资 料或本场地试桩静动对比资料。
快、费用低和抽检数量大的特点,易于发现桩基的整体施工质 量间题。对此条做以下说明: 1由于弹性波激发、生成、传播机理方面的问题,建议对空 心方桩测试时,在空心方桩侧壁的不同方向分别进行敲击、接收 式验,并对比其一致性。 2本条强调了判断桩身完整性及划分缺陷类别时,应考患到 空心方桩焊接工艺对测试方法的影响,注意区分反射波出现在桩 身和接桩部位时的两种不同情况。 空心方桩桩身的破坏多属急剧脆性破坏,且由于结构构造方 面的原因,易形成纵向劈裂(裂缝)。从工程安全、耐久性考患, 空心方桩桩身的轻微破裂也是应该被严格禁止的。就目前低应变 普遍采用的反射波方法而言,空心方桩桩身的破坏(纵向劈裂、裂 缝)对测试分析不利,一般很难形成明显的反射界面,在有些情况 下即使破坏很严重,反射波也并不明显,更难看到二次反射波。 纵裂缝有时表现为测试曲线上出现小幅低频背景,很容易被漏判。 因此有必要强调,根据反射波的幅值来判断桩身部位完整性时 定要从严把握,根据反射波的明显程度,宜先考判为Ⅱ类“合格 桩"带来的安全隐患,当桩身部位出现较明显反射波时,宜判为ⅢI、 IV类桩。 现在普遍采用的空心方桩焊接工艺仅为端板焊接。受工艺限 制,上下节桩的顶底面间有时会存在微小的间隙。由于完整性测 试中,弹性波引起的桩身的应变是微量级的(位移量级为10°m~ 10m),因此从弹性波动理论意义上讲,经过焊接的接桩部位仍 有可能表现为一强反射界面。因此某些情况下接桩部位出现反射 波应属正常现象。对于接桩部位反射波较明显的情况,必要时宜 进一步结合高应变方法或静载法进行复核测试。资料表明,许多
皱低应变测试方法判为Ⅲ、IV类的桩,静载荷试验承载力也不低, 用高应变方法测试分析可判断为I、Ⅱ类桩。因此对接桩部位出 现反射波时,应慎重对待,宜进一步结合高应变方法或用静载法 进行复核测试,综合判定其类别。 7.3.6由于空心方桩与预应力混凝土管桩受力状况基本相同,对 预应力混凝土管桩的认识也可以延伸用于空心方桩。通过对天津 市大量的预应力混凝士管桩低应变及高应变检测资料进行分析, 发现以下现象: 1单节预应力混凝土管桩的完整性测试曲线多数能看到明 显的桩底反射波,但大部分经过接桩的预应力混凝土管桩(两节或 多节桩)桩底反射不明显,尤其是桩长大于20米的两节或多节预 应力混凝土管桩,底反射波多不可见: 2多数检测单位在报告中没有反映此问题,只是简单地将看 不到桩底反射的桩判断为1、Ⅱ类合格桩: 3利用高应变测试方法的速度曲线能很好地分析全桩身的 完整性。 这表明低应变反射波方法在两节或多节预应力混凝士桩的完 整性测试方面有一定的局限性,不能可靠地反映出第二节以下桩 身的完整情况。采用高应变方法测试,在取得基桩承载力参数的 同时,利用高应变测试的速度曲线分析桩身完整性,可有效地弥 补低应变方法分析二节以下桩身完整性时的不足。推荐对采用两 节或多节空心方桩的基础工程做一定数量的高应变测试,以便更 好地分析三节以下桩身的完整性,提高工程安全可靠程度。在此 强调对于桩基设计等级为甲级的建筑物、或两节以上的工程桩应 进行高应变法检测。 737当拾测结果发现单柱承载裁力和桩身完整性不满足有关要
求时,相关各方应慎重对待,认真分析原因,采取相应的指施。 当单桩承截力出现间题时,在排除桩身完整性问题前提下,要从 工程地质条件、桩基参数选用、压桩是否到位及检测等多方面分 析原因。当桩身完整性出现问题时,要分析空心方桩构件、运输 吊装、桩基施工、基坑开挖及周围条件变化等因素。 在正带情况下,1、Ⅱ类桩的承载力是能够满足设计要求的。 对于Ⅲ类桩,尽管其桩身存在明显缺陷,但其竖向抗压承载力不 一定不满足设计要求,需要采用其他检测方法(高应变法、静载法 进行复测、核验。 7.3.8由于桩身完整性检测是随机抽检,从严格要求、确保安全 的角度考患,本规程取消了二次扩大比例抽检,规定当Ⅲ、IV类 桩之和大于抽检数的20%时,直接对工程桩进行全数检测。
7.4空心方桩桩基工程验收
7.4.2当空心方桩采用静压桩基施工时,由压力表读数换算的压 桩力往往作为设计、施工的参考数据,静压机的压力表应进行标 定。影响终压力值大小的因素较多,如沉桩速率、地下孔隙水压 力、场地土性质、挤土效应、压桩机性能等国家电网标准规范范本,终压力值与空心方 桩的单桩竖向抗压承载力的对应关系不是绝对的。
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