DB34-5005-2014安徽省先张法预应力混凝土管桩基础技术规程.pdf
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1.0.1 为了在先张法预应力混凝土管桩(以下简称管桩)基础勘察、设计、施工与检测中做到安全适用、技术先进、经济合理、保护环境、规范施工,制定本规程。
1.0.2 本规程适用于我省新建、改建和扩建的工业与民用建筑工程(包括构筑物)的低承台管桩基础的勘察、设计、施工、质量检验和验收。当建筑物高度大于60m时,应设地下室;当建筑物高度大于100m时,宜选用桩径不小于600mm的PHC管桩。
1.0.3 管桩基础的设计、施工、质量检验和验收除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。Rha一单桩水平承载力特征值; Rm一桩身的抗弯承载力特征值; Ra一单桩抗拔承载力特征值; U一桩身截面混凝土有效预压应力
2.2.2作用和作用效应
F一相应于荷载效应标准组合时,作用于桩基承台顶 面的竖向力; G一桩基承台和承台上土自重标准值; Gpk一桩身自重标准值,地下水位以下应扣除浮力; Hk一相应于荷载效应标准组合时,作用于任一单桩的 水平力; H一相应于荷载效应标准组合时,作用于承台底面的 水平力; M一相应于荷载效应基本组合时,作用于单桩的弯矩 设计值; Mk一相应于荷载效应标准组合作用于承台底面时,通 过桩群形心的x轴的力矩: Mk一相应于荷载效应标准组合作用于承台底面时,通 过桩群形心的y轴的力矩; Q一相应于荷载效应基本组合时,轴心竖向力作用下 单桩所受竖向力设计值: Qik一相应于荷载效应标准组合偏心竖向力作用下第i根 桩的竖向力: 大竖向力; Qk一相应于荷载效应标准组合轴心竖向力作用下任 一单桩的竖向力: Q,一相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向上拔力设 计值;
F一相应于荷载效应标准组合时,作用于桩基承台顶 面的竖向力; G一桩基承台和承台上土自重标准值; Gpk一桩身自重标准值,地下水位以下应扣除浮力; Hi一相应于荷载效应标准组合时,作用于任一单桩的 水平力; H一相应于荷载效应标准组合时,作用于承台底面的 水平力; M一相应于荷载效应基本组合时,作用于单桩的弯矩 设计值; Mx一相应于荷载效应标准组合作用于承台底面时,通 过桩群形心的x轴的力矩: Mk一相应于荷载效应标准组合作用于承台底面时,通 过桩群形心的y轴的力矩; Q一相应于荷载效应基本组合时GB/标准规范范本,轴心竖向力作用下 单桩所受竖向力设计值: Qik一相应于荷载效应标准组合偏心竖向力作用下第i根 桩的竖向力: 大竖向力; Qk一相应于荷载效应标准组合轴心竖向力作用下任 一单桩的竖向力: Q,一相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向上拔力设 计值;
Ra一结构构件抗力的设计值; S.一荷载组合的效应设计值。
A一管桩桩身横截面面积; A一空心桩桩端净面积; Apl一管桩空心部分口面积; A一管桩内孔连接钢筋总公称截面面积; D一管桩外径; d一管桩内径; L一桩顶填芯混凝土深度; l一桩穿越第i层土(岩)的厚度; t一管桩壁厚; up一桩身外周边长度; ·upn一管桩内孔圆周长;
n一桩基中的桩数; o一结构重要性系数; 入,一管桩抗拔系数; 2p一桩端土塞效应修正系数; ssi、ssp一管桩第层土(岩)的侧摩阻力增强系数、端阻力 增强系数。
3.0.1地基勘察应评价场地对管桩使用的适宜性,并提出相应的 使用建议。 3.0.2标准贯入试验除应符合国家现行相关标准的规定外,尚应 符合下列规定: 1勘探孔深度范围内的每一土层,包括全风化、强风化岩 层,均应进行标准贯入试验,其中遇中密一密实砂层、硬塑一坚 硬粘性土层、残积土层及全风化岩层时,宜沿深度方向每2m测试 次,拟作为桩端持力层的土(岩)层宜每1m测试一次: 2在拟作为桩端持力层的土(岩)层中进行标准贯入试验 时,当锤击数已达到50击而贯入深度不足30cm时,可终止试验 记录50击时的实际贯入深度,按下式换算成相当于30cm时的标准 贯入击数
50 N=30x AS
式中:N一标准贯人击数; △S一50击时的贯入度(cm)。 3.0.3静力触探试验适用于软土、一般粘性土、粉土、砂土和含 少量碎石的土,静力触探试验应符合国家现行相关标准的有关规 定。 3.0.4应对工程场地中的岩土层(含地下水)对管桩的腐蚀性进 行评价。 3.0.5拟采用管桩基础的场地,岩土工程勘察报告应包含下列内 容:
场地的交通运输条件
2对建筑场地中孤石、坚硬夹层、岩溶、王洞和构造断裂等 不良地质现象及岩面坡度对桩端稳定性的影响的判断结论; 3# 抗震设防区按抗震设防烈度提供的可液化地层分布和判定 资料; 4 岩土的物理力学指标或原位试验成果; 5 桩端持力层选择、沉桩可行性的建议; 6 管桩基础的极限特征值: 7 沉桩对周边环境影响的评价; 8 挤土效应评价; 9 施工注意事项。
4管桩制作、规格和质量要求
4.1.1管桩宜采用强度等级不低于42.5R的硅酸盐水泥、普通硅
管桩宜采用强度等级不低于42.5R的硅酸盐水泥、普通石 水泥、矿渣硅酸盐水泥,其质量应符合现行国家标准《通用 盐水泥》GB175的规定。 同数成然人下折宝
4.1.2骨料应符合下列规定
1)宜采用洁净的天然硬质中粗砂或人工砂,细度模数 为2.3~3.4; 2)天然砂的含泥量应小于1%,人工砂的石粉含量应 小于3%; 3)天然砂的坚固性以质量损失值计量应小于8%,人 砂以压碎指标计量应小于20%; 4)砂中不应混有草根、树枝、塑料等杂物,有害物质 最高含量应符合表4.1.2的规定
表4.1.2砂中有害物质最高含量
5)严禁使用未经处理的海砂,其它的质量指标应符合 现行国家标准《建设用砂》GB/T14684的有关规定
1)宜采用碎石或破碎的卵石
碎石的压碎值指标应小于10%,风化石等软弱颗粒 含量应小于3%,针片状颗粒含量应小于10%,含泥量
3)碎石的最大粒径不应大于25mm,且不应大于钢筋 净距的3/4; 4)岩石的立方体抗压强度宜比要配制的混凝土强度 高20%以上,其它的质量指标应符合现行国家标 准《建设用碎石、卵石》GB/T14685的有关规定
1)对于有抗冻、抗渗或其他特殊要求的管桩,其所使 用的骨料应符合相关标准的规定; 2)骨料不应产生碱集料反应,其膨胀率应小于1%; 3)硫化物及硫酸盐含量不应大于0.3%。 钢材应符合下列规定:
4.1.3钢材应符合下列规定
根据工程设计需要,经双方协商,可采用延性大于35级的钢材。
3端板 端板钢材应采用Q235B,其质量应符合现行建材行业标准 《先张法预应力混凝土管桩用端板》JC/T947及现行国家标准《碳 素结构钢》GB/T700的有关规定。 4.1.4混凝土拌合用水应符合现行行业标准《混凝土拌合用水标 准》JGJ63的规定。 4.1.5外加剂应经过试验验证,宜适应蒸压养护,其质量应符合 现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076的规定,严禁使用氯盐 类外加剂。 41核人数应体 公下剂圳宝
4.1.6掺合料应符合下列规
1改善管桩工作性能的掺合料,应执行现行国家标准《用于 水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046中S95级的规定、 《高强高性能混凝土用矿物外加剂》GB/T18736中表1和行业标准 《预应力高强混凝土管用硅砂粉》JC/T950的有关规定。 2其他品种掺合料应根据使用要求通过试验确定
管桩按外径可分为400mm、450mm、500mm、550mm m、700mm、800mm、1000mm、1200mm等
一壁厚1一长D一外径1一桩端加密区长度12一非加密区长度 图4.2.2管桩的结构型式
1预应力竖向钢筋应沿桩横截面圆周均匀配置,最小配筋率 低于0.5%,且不得少于六根,间距允许偏差为±5mm。不同 规格、型号的管桩结构配筋应符合本规程附录A的规定; 2 螺旋筋的直径不应小于表4.3.1的规定:
表4.3.1螺旋筋的直径
注:螺旋筋的直径不得有负偏差。
3螺旋筋的螺距应符合下列规定:管两端2000mm范围内螺 旋筋的螺距应为45mm;其余部分螺旋筋的螺距应为80mm; 螺距的允许偏差均为±5mm
4.3.2管桩预应力筋混凝土保护层厚度应符合下列要习
1预应力筋保护层厚度应符合现行国家标准《先张法予 凝土管桩》GB13476的规定; 2用于特殊环境下的管桩,保护层厚度应符合相关 复求。
1 2接头的端面必须与桩身的轴线垂直,其允许偏差应为 ±0.5%D(D为管桩外径); 3接头的焊接坡口尺寸应按国家现行焊接规范执行。 4.3.4管桩可不设端部锚固钢筋,当需要设置端部锚固钢筋 时,锚固钢筋宜采用低碳钢热轧圆盘条或钢筋混凝土用热轧带肋 钢筋,其质量应分别符合现行国家标准GB/T701和GB1499.2的 规定。 4.3.5端板制造不得采用铸造工艺,严禁使用地条钢制造端 板。端板最小厚度应符合表4.3.5的规定,且不得有负偏差,除
4.3.5端板制造不得采用铸造工艺,严禁使用地条
反。端板最小厚度应符合表4.3.5的规定,且不得有负偏去 旱接坡口、桩套箍连接槽、预应力钢筋挂筋孔、消除焊挂 、机械连接孔外,端板表面应平整,不得开槽和打孔
表4.3.5端板最小厚度
注:根据工程设计需要,经双方协商 可采用其他材质和厚度的端
根据工程设计需要,经双方协商,
接套,但必须满足张拉应力要求
4.4.1预应力钢筋的加工应符合下列规定:
4.1预应力钢筋的加工应符合下列规定: 1钢筋应清除油污,不应有局部弯曲,端面应平整,同一节 桩中预应力钢筋长度的相对差值,当钢筋长度小于等于15m时 得大于1.5mm,长度大于15m时不得天于2mm; 2钢筋与螺旋筋的焊接点的强度损失不得大于钢筋标准强度 5%; 3钢筋墩头强度不得低于该材料标准强度的90%。钢筋 制作应符合现行行业标准《预应力混凝土用钢棒墩头机》JC/T 66的有关规定。 4.2混凝土质量控制应符合现行国家标准《混凝土质量控制 准》GB50164及《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 0204的规定。PHC管桩用混凝土强度等级不应低于C80。 4.3管桩钢模应符合现行行业标准《先张法预应力混凝土管 主钢模》JC/T605的有关规定。管桩脱模剂应符合现行行业标准 混凝土制品用脱模剂》JC/T949的有关规定。 .4.4混凝土配料应称量,并应采用强制式搅拌机进行搅拌。 种材料称量的允许误差为:水泥、掺合料、水、外加剂±2%, 1、细骨料±3%。 .4.5采用先张法预应力工艺,宜采用张拉力和伸长值双控保 王预应力值。 .4.6混凝土布料应均匀,离心工艺成型应按低速、低中速、 速、高速四个阶段进行,混凝土应密实,壁厚应均匀。离心的 公
1钢筋应清除油污,不应有局部弯曲,端面应平整,同一节 管桩中预应力钢筋长度的相对差值,当钢筋长度小于等于15m时 不得大于1.5mm,长度大于15m时不得天于2mm; 2钢筋与螺旋筋的焊接点的强度损失不得大于钢筋标准强度 的5%; 3钢筋墩头强度不得低于该材料标强度的90%。钢筋墩 实制作应符合现行行业标准《预应力混凝土用钢棒头机》JC/T 966的有关规定。
4.4.2混凝土质量控制应符合现行国家标准《混凝王
标准》GB50164及《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的规定。PHC管桩用混凝土强度等级不应低于C80
4.4.3管桩钢模应符合现行行业标准《先张法预应力
主钢模》JC/T605的有关规定。管桩脱模剂应符合现行行业 (混凝土制品用脱模剂》JC/T949的有关规定。
各种材料称量的允许误差为:水泥、掺合料、水、外加剂±2%, 粗、细骨料±3%。
.4.5采用先张法预应力工艺,宜采用张拉力和伸长值又 正预应力值。
4.4.6混凝土布料应均勾,离心工艺成型应按低速、
成型过程应根据管桩的品种、规格等经试验确定。
4.4.7当桩尖采用钢板制作时,钢板材质应符合现行国家标准 《碳素结构钢》GB/T700的有关规定,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现行行业标准《建筑钢结构 焊接技术规程》JGJ81的有关规定
4.5.1检验应分出厂检验和型式检验。出厂检验与型式检验的 条件、项目、抽样与判定规则等应符合现行国家标准《先张法预 应力混凝士管桩》GB13476的有关规定。
外观质量与尺寸偏差:以同品种、同规格、同型号的智 生产300,000m为一批,但在3个月内生产总数不足300,00 电应作为一批,每批随机抽取10根进行检验。 抗裂性能:在外观质量和尺寸偏差检验合格的产品中险 2根进行抗裂性能的检验
1当采用压蒸养护工艺时,混凝土强度等级的龄期为出金后 d;采用其他养护工艺时,混凝土强度等级的龄期为28d。 2检验混凝土质量的试件的留置,应符合下列要求: 1)当混凝土配合比调整或原材料发生变更时,应制作 3组试件; 2)每拌制100盘或一个工作班拌制的同配合比混凝土 不足100盘时,应制作3组试件。其中一组试件检验 预应力钢筋放张时混凝土抗压强度,一组试件检验 28d的混凝土抗压强度(采用压蒸养护工艺时,检验 出釜后1d的混凝土抗压强度),另一组备用或检验管 桩出厂时的混凝土抗压强度。 3混凝士强度检验评定应按现行国家标准《混凝土强度检验 平定标准》GB50107执行。
4对于采用离心成型的混凝土管桩,可采用敲击听声法检测 端板处的混凝土密实程度。 4.5.4管桩的外观质量应符合表4.5.4的规定
表4.5.4管桩的外观质量
4.5.5管桩尺寸的允许偏差应符合表4.5.5的规定 表4.5.5管桩的尺寸充许偏差
4.5.5管桩尺寸的充许偏差应符合表4.5.5的
表4.5.5管桩的尺寸允许偏差
管桩的型式检验应符合现行国家标准《先张法预应力泪 桩》GB13476的规定。
凝士管桩》GB13476的规定。
凝士管桩》GB13476的规定。
凝士管桩》GB13476的规定。
5.1.1管桩的选型应在综合分析下列条件后确定
51·1 1地上及地下管线、地下工程的分布,可能受打桩影响的 临近建(构)筑间距和基础形式,施工机械进退场及施工作业运 行条件,防振、防噪声要求等建筑场地地质与环境条件; 2拟建建筑物上部结构体系、荷载大小与分布以及对基础 抗降及水平位移的要求; 3抗震设防要求; 4 管桩规格和型号、单节桩长、接头形式及供应条件; 5 沉桩设备性能及其对场地条件的适应性。 5.1.2 根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特性以及由于地 基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度,管桩基础设 计可分为表5.1.2所示的3个设计等级
表5.1.2管桩基础设计等级
5.1.3 管桩基础设计时,所采用的荷载效应组合及相
与变形限值应符合下列规定: 1按单桩承载力确定桩数时,传至承台底面上的荷载效应 按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合,相应的抗力应采 用单桩承载力特征值; 2当计算桩基变形时,传至承台底面上的荷载效应应按正 常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不应计入风荷载和地 震作用,相应的限值应为桩基变形允许值; 3在计算管桩基础承台内力、确定承台高度、配筋和验算 管桩桩身强度时,上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反 力,应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的 分项系数。相应的抗力应采用承载力设计值。当需要验算承台和 桩身变形、裂缝宽度时,应按正常使用极限状态下荷载效应的标 准组合。
5.1.4在进行基础结构构件的截面承载力计算或验算时,应满 足下式要求:
式中:S。一荷载组合的效应设计值; o一结构重要性系数; R。一结构构件抗力的设计值。 5.1.5管桩基础设计时应根据承载力和变形控制的要求进行下 列计算或验算; 1根据桩基的使用功能和受力特性进行桩基的竖向抗压或 抗拔承载力计算和水平承载力计算; 2桩身承载力验算; 3计算承台内力并验算其承载力; 4 桩基沉降计算: 5当桩端持力层下存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层 的承载力和变形;
6当使用条件要求限制混凝土裂缝时,应作裂缝控制验 算。
.1.6管桩的选用应符合下死
1设计等级为甲级、抗震设防烈度为7度或工程地质条件较复杂 的管桩基础工程,宜选用AB型、B型、C型管桩,不应选用Φ400 以下的管桩; 2抗拔桩宜选用AB型或B型、C型管桩; 3甲、乙级工程,对于形体不规则和荷载较大的单项工 程,宜选用较大直径的管桩。
5.1.7管桩的平面布置应符合
表5.1.7管桩的最小中心距
2采用多桩或群桩时,应使桩承载力合力点与其上 竖向永久荷载重心相重合; 3同一结构单元应避免采用不同类型的桩: 4硬粘土层中应适当加大桩距
5.1.9管桩基础承台设计应符合国家现行标准《建年
设计规范》GB50007和《建筑桩基技术规范》JGJ94中有 十算及构造要求的规定
3.1.10 基础混凝土结构的耐久性设计应符合现行国家有关标准 的规定。
5.2.1对于一般建筑物和受水平力较小的高层建筑物,桩径相同 的群桩基础,单桩桩顶作用力应按下列公式计算:
5.2.1对于一般建筑物和受水平力较小的高层建筑物,桩径相同
F,+Gk Mxyi Mex Qik 二 十 Zy? Zx? n
式中:F一相应于荷载效应标准组合时,作用于桩基承台顶面 的竖向力; Gk一桩基承台和承台上土自重标准值; Qk一相应于荷载效应标准组合时的轴心竖向力作用下任 一根桩所承受的竖向力: Ⅱ一同一桩基承台中的桩数; Qik一相应于荷载效应标准组合时的偏心竖向力作用下第 i根桩所承受的竖向力; Mxk一相应于荷载效应标准组合作用于承台底面时,通 过桩群形心的x轴的力矩; Myk一相应于荷载效应标准组合作用于承台底面时,通 过桩群形心的y轴的力矩;
X一桩至桩群形心的y轴线的距离; yi一桩i至桩群形心的x轴线的距离; H一相应于荷载效应标准组合时,作用于桩基承台底 面的水平力; H一相应于荷载效应标准组合时,作用于任一单桩的 水平力。 5.2.2管桩基础的抗震性能,应符合现行国家标准《建筑抗震 设计规范》GB50011的规定。 5.2.3对于主要承受竖向荷载的抗震设防区桩基,当同时满足 下列条件时,桩顶作用效应计算可不考虑地震作用: 1按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011规定, 可不进行天然地基和基础抗震承载力计算的建筑物; 2按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011规定, 可不进行桩基抗震承载力验算的建筑物。
X一桩至桩群形心的y轴线的距离; y一桩至桩群形心的x轴线的距离; Hk一相应于荷载效应标准组合时,作用于桩基承台底 面的水平力; Hik一相应于荷载效应标准组合时,作用于任一单桩的 水平力。 篮址书
5.2.2管桩基础的抗震性能,应符合现行国家标准《建筑抗震
下列茶件时,桩顶作用效应计算可不考虑地震作用: 1按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011规定, 可不进行天然地基和基础抗震承载力计算的建筑物; 2按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011规定, 可不进行桩基抗震承载力验算的建筑物。 鱼桩
1 轴心竖向力作用下
Qikmax≤1.2R.
式中:R一单桩竖向承载力特征值; Qk一相应于荷载效应标准组合轴心竖向力作用下任 单桩的竖向力; Qikmax一相应于荷载效应标准值组合作用下单桩最大竖向力; RHa一单桩水平承载力特征值 4对管桩基础设计等级为甲级且水平荷载较大或水平位移 要求严格时,应作桩基水平变位验算,
5.2.5在考虑地震作用效应时,单桩承载力除符合本规程第 5.2.4条的规定外,尚应满足下列公式要求:
5.2.4条的规定外,尚应满足下列公式要求:
管道标准Qik max≤1.5R,
Hk≤1.25RHa
5.2.6单桩竖向承载力特征值的确定应符合下列规定: 1管桩基础设计等级为甲级、乙级的建筑物,应通过单桩 竖向抗压静载试验确定,单桩竖向静载荷试验应按现行行业标准 《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的相关规定执行; 2管桩基础设计等级为丙级的建筑物,可根据原位测试法 和经验参数确定。 3当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定 单桩竖向抗压承载力特征值时,宜按下式估算:
upEqsial,+qpa (A, +pAp)
入,=0.8;其中h,为管桩桩端进入持力层深度; A一管桩空心部分口面积(m),A,=Td/4。
注:1、选取qs%时,应综合考虑桩长、土(岩)的标贯值N、持力层岩主的性质、 桩端进入持力层深度、终压或收锤标准等因素; 2、对于尚未完成自重固结的土类,不计算其侧摩阻力: 3、N为修正后的标准贯入击数: 4、软质岩可取中~低值,硬质岩可取中~高值。
:1、选取qs时,应综合考虑桩长、土(岩)的标贯值N、持力 桩端进入持力层深度、终压或收锤标准等因素; 2、对于尚未完成自重固结的土类建筑造价、预算、定额,不计算其侧摩阻力; 3、N为修正后的标准贯入击数: 4、软质岩可取中~低值,硬质岩可取中~高值。
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