JGJ171-2009《三岔双向挤扩灌注桩设计规程》.pdf
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在桩孔同一标高处,用三岔双缸双向液压挤扩装置在桩孔外 则沿径向水平挤扩,经过7次以上的转位挤扩,在桩孔周围土体 中形成一近似双圆锥盘状的上下对称的扩大腔,此后盘腔与桩孔 同时灌注混凝土形成的盘体,称为承力盘。承力盘可简称“盘”
承力岔和承力盘的统称。
三岔双缸双向液压挤扩装置对土体进行挤扩时质量标准,液压站压 上显示的压力值。
对土体进行第一次挤扩时,压力表上显示的最大压力1 称首扩压力值。
用于测定三岔双向挤扩灌注桩承力盘腔直径的机械式 测装置,简称盘径检测器。
2.2.1作用和作用效应
2.2.2抗力和材料性能
混凝土轴心抗压强度设计值; 桩数; 基桩桩体及承力盘以上部分土体的自重标准值
2. 2. 4计算系数
α 桩的水平变形系数; αt 荷载性质系数; s:等效抗拔长度系数; 入; 抗拨侧阻力折减系数; 总盘端阻力调整系数; 中 工作条件系数; 三岔双向挤扩灌注桩基沉降修正系数
3.0.1对无相近地质条件下成桩试验资料的三岔双向挤扩灌注 桩(附录A)设计,应预先进行成孔、成盘(岔)腔、成桩试验 和载荷试验,确定设计及施工参数,
规范》GB50021的有关规定外,当相邻勘探点所揭露的可作承 力盘(岔)持力土层的层面坡度大于10%时,宜加密勘探点, 查明该持力土层的分布情况。
3.0.3淤泥及淤泥质土层、松散状态的砂土层、可液1 湿陷性黄土层、大气影响深度以内的膨胀土层、遇水丧失 的强风化看层不得作为抗压三岔双向挤扩灌注桩的承力盘 岔的持力士层。
0.5承力盘的持力士层厚度不宜小于3d(d为桩身设计 ;当有软弱下层时,承力盘的持力士层厚度不宜小于4 力岔的持力士层厚度不宜小于2d;当有软弱下卧层时,承 的持力土层厚度不宜小于3d
3.0.6承力盘底进入持力土层的深度不宜小于0.5~1 为承力盘和承力岔的高度),承力岔底进人持力土层的深 小于1. 0h。
3.0.7宜选择较硬土层作为桩端持力土层。桩端全断面进人持 力土层的深度,对于黏性土、粉土时不宜小于2.0d;砂土不宜 小于1.5d;碎石类土不宜小于1.0d。当存在软弱下卧层时,桩 端以下硬持力层厚度不宜小于3d。
3.0.8相邻桩的最小中心距不宜小于3.0d,并不宜小于 (D为承力盘设计直径)。当D大于2m时,桩的最小中心距 小于D+1(m)。
3.0.9承力盘的竖向中心间距:当持力土层为砂土时,不宜小
土层的下部。 3.0.12三岔双向挤扩灌注桩施工应采用三岔双缸双问液压挤扩 装置(附录B),主要技术参数可按本规程附录C的规定确定 并应符合下列要求: 1桩身直径可选用450~1500mm,承力盘(岔)直径应根 据桩身直径、承载力要求和三岔双缸双向挤扩装置的类别及型号 确定; 2三岔双缸双向挤扩装置主要技术参数应符合本规程附录 C的规定; 3承力盘腔直径检测器应符合本规程附录D的规定; 4三岔双向挤扩灌注桩主要参数应符合本规程附录E的 规定。
1截面配筋率可取0.40%~0.65%,对大直径桩宜取低 直;承受水平荷载较大的桩及抗拨桩的配筋率应按计算确定; 2桩身直径大于600mm的桩,主筋长度不宜小于桩长的 2/3; 3位于坡地岸边的基桩应通长配筋; 4对于受地震作用的基桩,身配筋长度应穿过可液化士 层和软弱土层,进人稳定土层的深度不应小于4.0/α(α为桩的 水平变形系数; 5对于承受水平荷载或较大弯矩的基桩,配筋长度应通过计 算确定,且不应小于4.0/α,并应穿过软弱土层进入稳定土层: 6对于仅设置一个底承力盘的基桩宜通长配筋: 7专用抗拔基桩以及因地震作用、冻胀或膨胀力作用而受 拨力的基桩,应等截面或变截面通长配筋: 8主筋的最小直径与布置及箍筋的形式、直径、间距与配 置,以及桩的水平变形系数(α)应符合现行行业标准《建筑桩 基技术规范》JGJ94的规定。
1主筋的混凝土保护层厚度,在干作业成孔时不应小于 35mm;在水下灌注混凝土时,不应小于50mm; 2四类、五类环境中桩身混凝土保护层厚度应符合国家现 行标准《港口工程混凝土结构设计规范》JTJ267、《工业建筑防 腐蚀设计规范》GB50046的相关规定
5.1单桩竖向抗压承载力确定
5.1.1对于设计等级为甲级和地质条件复杂的乙级建筑的桩基, 施工前单桩竖向抗压极限承载力标准值应通过单桩静载试验确 定。在同一条件下的试桩数量不宜少于总桩数的1%,且不应少 于3根;当工程桩总数在50根以内时,不应少于2根。单桩的 竖向抗压静载试验,应按本规程附录F的规定进行。 5.1.2单桩竖向抗压承载力特征值Ra应按下式计算:
5.1.1对于设计等级为甲级和地质条件复杂的乙级建
式中 K一一安全系数,可取K一2; Quk一一单桩竖向抗压极限承载力标准值(kN)。 5.1.3初步设计时,当根据土的物理指标与承载力参数之间的 经验关系确定单桩竖向抗压极限承载力标准值Q,可按下式 估算:
经验关系确定单桩竖向抗压极限承载力标准值Quk,可控 估算:
Quk=Qsk+QBk+Qpk=u2qsikli+2qBikApD+qpkA
式中 Quk 单桩竖向抗压极限承载力标准值(kN); Qsk 单桩总极限侧阻力标准值(kN): QBk 单桩总极限盘端阻力标准值(kN); Qk 单桩总极限桩端阻力标准值(kN): qsik 单桩第i层土的极限侧阻力标准值(kPa 当地经验值时,可按本规程表G.0.1取
5.2桩基竖向抗拔承载力验算
5.2.1承受拉拨力的三岔双向挤扩灌注基,应按下列公式同 时验算群桩基础及其基桩的抗拔承载力,并应按现行国家标准 混凝土结构设计规范》GB50010的规定验算基桩材料的抗拉承 载力。
V< Tgk +Gge 2 Nk Tuk +Gp
式中Nk 按荷载效应标准组合计算的基桩拉拨力(kN); Tgk一 群桩基础呈整体破坏时,基桩的抗拔极限承载力 标准值(kN),应按本规程第5.2.2条确定: T一群桩基础呈非整体破坏时,基桩抗拔极限承载力 标准值(kN),应按本规程第5.2.2条确定; 群桩基础及其所包围的同土总自重标准值除以
1对于设计等级为甲级和乙级的桩基,基桩的抗拨极限承 载力标准值应通过单桩竖向抗拨静载试验确定。在同一条件下的 试桩数量不宜少于总桩数的1%,且不应少于3根。单桩竖向抗 拨静载试验,应按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JG 106的规定进行。单位工程同一条件下的单桩竖向抗拔承载力特 征值口按单桩抗拨极限承载力标准值的一半取值。 2初步设计时,基桩竖向抗拨承载力特征值(RTa)可按下 式计算:
1)当群桩基础呈非整体破坏时,基桩抗拨极限承载力 标准值可按下式估算:
Tuk = ZAg siku;l
注:1当最上部承力盘距地面的距离,或者某承力盘到上一个承力盘的间距小于 表中的D时,按实际距离计算li; 2 当承力盘以上的持力土层厚度小于表中D时,可根据盘以上各层土的性 质综合确定系数; 3土的强度高时取大值,土层埋深小时取小值。
注:当桩长1与桩径之比小于20时,入,取小值。
注:当桩长1与桩径之比小于20时,入,取小值。
2)当群桩基础呈整体破坏时,基桩抗拔极限承载力标 准值可按下式计算:
Tgk A,q skuill
5.3.1对于承受水平荷载较大的、设计等级为甲级的建筑桩基,
5.3.1对于承受水平荷载较大的、设计等级为甲级的建筑桩基
.3.1对于承受水平荷载较大的、设计等级为甲级的建筑机 其单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载试验确定。必 可进行带承台或加竖向荷载的桩水平静载试验。试验宜采用
维持荷载法,应按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106 的规定进行。
注桩,根据现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的规定 进行水平承载力与位移计算。
1三岔双向挤扩灌注桩桩身混凝土强度应满足桩的承载 要求。当轴心受压时,桩身强度应符合下式规定:
(kN); —工作条件系数,取0.80~0.90,泥浆护壁成孔时 取低值,干作业成孔时取高值: f。一一混凝土轴心抗压强度设计值(kPa),应按现行国家 标准《混凝土结构设计规范》GB50010取值; A一一桩身设计截面面积(m)。 5.4.2当三岔双向挤扩灌注桩的桩身设计直径(d)、承力盘 (岔)设计直径(D)和高度(h)符合本规程附录C的规定时, 可不进行承力盘(岔)的抗剪和抗冲切验算 5.4.3对于抗拔桩的裂缝控制计算,应符合现行行业标准《建 筑桩基技术规范》JGJ94的规定
5.5.1当三岔双向挤扩灌注桩基需要进行沉降验算时,其沉降
5.5.1当三岔双向挤扩灌注桩基需要进行沉降验算时,其沉降 计算和沉降允许值应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》 JGJ94的有关规定,其最终沉降量可按本规程第5.5.2条的规 定计算。 5.5.2三岔双向挤扩灌注桩基最终沉降量应按下式计算:
5.5.3三岔双向挤扩灌注桩身
Qlm Se = E.A
(5. 5. 3])
5.5.4设计等级为甲级的三岔双向挤扩灌注桩基础宜进行沉降 观测。
6.1.1三岔双向挤扩灌注桩的施工质量检查的要点包括对成孔、 清孔、成腔、钢筋笼制作及混凝土灌注主要工序,以及对承力盘 (岔)的数量和盘(岔)的位置的检查,并应符合表6.1.1的规定。
表6.1.1三岔双向挤扩灌注桩施工质量检查标准
6.1.2本规程第6.1.1条未规定的施工质量检查项自,
本规程第6.1.1条未规定的施工质量检查项目,尚应符
合现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202的相关规定。
6.1.3三岔双向挤扩灌注桩的成孔记录应按本规程附录H
6.2.1三岔双向挤扩灌注桩基的工程桩应进行单桩承载力和桩 身完整性的抽样检测。 6.2.2工程桩的竖向抗压承载力检测应符合现行行业标准《建 筑桩基技术规范》JGI94的有关规定,检测数量应符合现行行 业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的有关规定。 6.2.3当有本地区相近条件的对比验证资料时,高应变法也可 作为本规程第6.2.2条规定条件下单桩竖向抗压承载力的验收检 测的补充。抽检数量不宜少于总桩数的5%,且不得少于5根。 6.2.4桩身完整性检测可采用低应变法。设计等级为甲级或地 质条件复杂的三岔双向挤扩灌注桩,抽检数量不应少于工程桩总 数的30%,且不得少于20根;其他设计等级桩基工程的抽检数 量不应少于总桩数的20%,且不得少于10根;柱下三桩或三桩 以下承台的抽检数量不得少于1根。 对于身设计直径大于800mm的三岔双向挤扩灌注桩的桩 身完整性检测,除可采用低应变法外,也可选用声波透射法、钻 芯法,后两者的抽检数量不应少王总桩数的10%
6.2.1三岔双向挤扩灌注桩基的工程桩应进行单桩承率 身完整性的抽样检测。
6.2.2工程的竖向抗压承载力检测应符合现行行业机
6.2.4桩身完整性检测可采用低应变法。设计等级为日
质条件复杂的三岔双向挤扩灌注桩,抽检数量不应少于工程桩总 数的30%,且不得少于20根:其他设计等级桩基工程的抽检数 量不应少于总桩数的20%,且不得少于10根:;柱下三桩或三桩 以下承台的抽检数量不得少于1根。 对于桩身设计直径大于800mm的三岔双向挤扩灌注桩的桩 身完整性检测,除可采用低应变法外,也可选用声波透射法、钻 芯法,后两者的抽检数量不应少于总桩数的10%
附录 A三岔双向挤扩灌注桩的构造
录B三岔双缸双向液压挤扩装置
附录 B 三岔双缸双向液压挤扩装
3三岔双缸双向液压挤扩装置示慧
挤扩臂;2一内活塞杆;3一外活塞杆;4一缸筒;5一油管;6一接长杆
附录C三岔双缸双向液压挤扩
表C三岔双缸双向液压挤扩装置主要技术参数
承力盘(岔)公称直径可根据实际工程需要作适当变动,随之相应的承 (岔)设计直径和桩身设计直径也作相应变动。
附录D承力盘腔直径检测器
承力盘腔直径检测器(图D)的检测方法应符合下列
1检测前,应对承力盘腔直径检测器进行测量标定,建立 测杆张开状态时的直径(即盘径)和主、副测绳零点间距的承力 盘腔直径与落差关系表: 2将检测器放人到承力盘位置深度后,应放松副测绳,使 测杆完全张开处于挤扩腔内,此时应提直副测绳; 3应在孔口处测量主测绳与副测绳零点之间落差: 4根据落差并由承力盘腔直径与落差关系表可查出相应的 承力盘腔直径
F.1.1本方法适用于检测单桩的竖向抗压承载力。 F.1.2当埋设有测量桩身应力、应变、桩端反力的传感器或位 移杆时,可测定桩的分层侧阻力、盘端阻力、岔端阻力和桩端阻 力或桩身截面的位移量。 E.1.3为设计提供依据的试验桩,宜加载至破坏;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。 F.1.4对工程桩抽样检测时山东标准规范范本,加载量不宜小于设计要求的单桩 承载力特征值的2倍。
F.2仪器设备及其安装
F.2.1仪器设备及其安装应按现行行业标准《建筑基桩检测技 术规范》JGI106的规定执行。三岔双向挤扩灌注桩的试桩与锚 桩的中心距不应小于2倍承力盘设计直径。
F.3.1 试桩的成桩工艺和质量控制标准应与工程桩一致。 F.3.2桩顶部宜高出试坑底面,试坑底面宜与桩承台底面标高 一致。混凝士桩头加固可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规 范》JGJ106的规定执行,其中桩顶应设置钢筋网片3~4层, 间距宜为60~100mm。 F.3.3检测前,应对试桩进行桩身完整性检测,也宜对锚桩进 行桩身完整性检测。 F.3.4试验加卸载方式应按现行行业标准《建筑基桩检测技术 规范》JGI106的规定执行。
规范》JGI106的规定执行。
F.3.5静载试验应采用慢速维持荷载法,其试验步骤应
3.5静载试验应采用慢速维持何载法锻件标准,其试验步骤应按均 业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的规定执行。当 工程桩验收时也可采用快速维持荷载法进行试验(即每隔 一级荷载)。
F.3.6当出现下列情况之一时,可终止加载:
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