Q/CR 9401-2017 铁路工程旋挖挤扩灌注桩技术规程.pdf

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  • 基进非别来用行式或母化式 2桩的中心距不应小于2.5倍桩身设计直径。当盘径小于 等于2m时,不宜小于1.5倍承力盘盘径;当盘径大于2m时,不 宜小于承力盘盘径十1m。 4.0.3旋挖挤扩灌注桩可按桩身内力要求分段配筋,主筋应伸人 最下承力盘下1m。 4.0.4承力盘的持力土层厚度一般不宜小于3倍桩身设计直径。 若有软弱下卧层时,承力盘的持力土层厚度不宜小于4倍桩身设 计直径,且不宜小于2倍承力盘盘径。 4.0.5承力盘底进入持力土层的深度不宜小于0.5倍承力盘 高度。 4.0.6承力盘的竖向间距不宜小于2倍承力盘盘径,当持力土层 为砂土时,不宜小于2.5倍承力盘盘径。 4.0.7承力盘盘径应根据桩径、地质条件和受力大小确定,承力 盘夹角宜取70°。一般情况下,承力盘尺寸可按本规程附录A 选取。 4.0.8旋挖挤扩灌注桩桩根长度不宜小于2倍桩身设计直径

    5.1单桩竖向抗压承载力计算

    玻璃标准规范范本5.1单桩竖向抗压承载力计算

    5.1.1单桩的轴向容许承载力应分别按桩身材料强 力计算,取其小值。 5.1.2单桩轴向受压容许承载力应按下列公式计算

    5.1.2单轴向受压容许承载力应按下列公式计算

    式中[P 单桩轴向受压容许承载力(kN); u 桩身周长; f 各层土的极限摩阻力,可按表5.1.2一1采用; 1 桩穿过第i层土的厚度; ? 总盘端阻力调整系数,单个和2个承力盘时n=1: 3个及3个以上承力盘时㎡=0.93; qbi 单桩第i个盘的持力土层极限盘端阻力,可按表 5.1.22、表5.1.23采用; Ab 承力盘在水平投影面上的设计截面面积(扣除桩 身设计截面面积); mo 桩底支撑力折减系数,可按《铁路桥涵地基和基础 设计规范》TB10093取值; A 桩底支承面积(m),按桩身直径计算;

    a 桩底地基土的容许承载力,可按《铁路桥涵地基和 基础设计规范》TB10093取值; 桩身设计直径; D 承力盘盘径。

    表5.1.2一1桩周土的极限摩阻力f(kPs

    表5.2.3混凝土轴心抗拉设计值fm(MPa)

    5.3.1旋挖挤扩灌注桩桩基应进行沉降验算,并应符合下列 规定: 1铁路桥涵群桩基础时,沉降验算和沉降允许值应符合《铁 路桥涵地基和基础设计规范》TB10093的有关规定。 2铁路房建等工程采用单桩基础时,沉降计算值可在直桩计 算的基础上折减0.6~0.8倍。 5.3.2基础沉降应按恒载进行计算,其计算值不含区域沉降

    6.1.1旋挖挤扩灌注施工前除准备一般资料外,应根据工程特 点准备下列资料: 1主要施工机械及其配套设备的技术性能资料。 2施工组织设计或施工方案。 3成孔与旋挖挤扩承力盘腔施工工艺试验记录及静载试验

    4相关施工工艺的试验参考资料。 6.1.2旋挖挤扩灌注桩施工应先完成直孔钻 孔后,再旋挖挤扩承力盘腔。 6.1.3钻孔施工过程中应经常检查并记录土 层变化情况并与设计地质资料进行核对,对承 力盘进人持力层位置进行确认。 6.1.4旋挖挤扩灌注桩的旋挖挤扩记录应按 本规程附录B填写。 6.1.5旋挖挤扩灌注桩施工除应符合本规程 规定外,尚应符合铁路工程桩基础施工相关规 范的规定。

    6.2.1旋挖挤扩灌注桩作业主要流程应按图 6.2.1进行。

    图6.2.1旋挖挤扩 灌注桩作业流程图 . 13 :

    6.2.2旋挖挤扩灌注桩钻孔应根据不

    旋挖挤扩灌注桩钻孔应根据不同的地

    6.3.1旋挖挤扩灌注桩的承力盘腔施工,应采用旋挖挤扩装置施 工完成。当进行承力盘腔施工时,旋挖挤扩装置应对土体进行旋 转挤压和切削,沿着水平方向逐渐旋转打开,形成上下对称的陀螺 状空腔。 6.3.2旋挖挤扩灌注桩泥浆护壁成孔作业时,泥浆密度应以良好 护壁、避免塌孔为原则,泥浆比重应不小于1.10。承资 6.3.3钻孔直孔施工成孔后,对孔的垂直度、孔径、孔深等自检合 格后,应立即进入旋挖挤扩工序。 6.3.4旋挖挤扩装置应对准孔口中心,缓慢下放,避免碰撞孔壁。 6.3.5旋挖挤扩承力盘腔时应遵守下列规定: 1泥浆护壁成孔旋挖挤扩作业时应注意观察孔内泥浆面,及 时补充泥浆以保持水头压力。 2旋挖挤扩过程中,应认真观察旋挖挤扩压力值,及时填写 旋挖挤扩记录,旋挖挤扩记录按本规程附录B填写。量 3旋挖挤扩过程中如遇塌方、流砂等情况,应立即停止作业 及时取出旋挖挤扩装置,妥善处理后再进行旋挖挤扩作业。 4当土层变化需要调整承力盘的位置时,应符合设计规定。 5每个承力盘腔旋挖挤扩完毕,应立即对监测显示屏的旋挖 挤扩数据图像拍照.作为施工资料存档

    7.0.1旋挖挤扩灌注桩除应按现行有关标准对直桩进行检测与 质量验收外,还应重点对承力盘腔的数量、位置、间距、盘腔直径等 进行检测与验收。 7.0.2旋挖挤扩灌注桩的承力盘腔直径检测可使用本规程附录 C所示承力盘腔直径检测器,并按下列方法进行: 1将测杆处于收缩状态的检测器放人孔之前,应使主测绳与 副测绳O点位置对齐,并标出盘位深度 2将检测器放入到承力盘腔所在的位置后,放松副测绳,使 测杆完全张开处于承力盘腔内,在孔口处测量主测绳与副测绳的 落差值。 3根据落差值计算对应的承力盘腔直径。 7.0.3旋挖挤扩灌注桩的成孔、清孔及混凝土质量检测、承载力 试验等应符合现行铁路工程有关标准的规定。 7.0.4旋挖挤扩灌注桩的桩身完整性检测,可采用低应变法、声 波透射法

    7.0.5承力盘的验收应符合下列规定

    承力盘地层地质情况应符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位全部检查。 检验方法:检查施工记录、观察。 2承力盘数量、间距应符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位全部检查。 检验方法:检查施工记录、观察、尺量。 3承力盘位置应符合设计要求,施工允许偏差土100mm. 检验数量:施工单位、监理单位全部检查

    检验方法:检查施工记录、观察、尺量。 4承力盘腔直径等尺寸、形状应符合设计要求,承力盘腔直 轻允许偏差+5°mm。 检验数量:施工单位、监理单位全部检查。 连挖挤扩装量 检验方法:承力盘腔直径检测器检查。 7.0.6旋挖挤扩灌注桩的验收应符合国家、行业及铁路总公司现 行有关标准的规定。

    附录A旋挖挤扩灌注桩主要参数表

    A.0.1旋挖挤扩灌注桩的具体构造形式如图A.0.1所示,主要 参数可结合工程条件,按表A.0.1进行选择

    旋挖挤扩灌注桩的具体构造形式如图A.0.1 合工程条件,按表A.0.1进行选择,

    图A.0.1旋挖挤扩灌注桩的构造示意图

    .0.1旋挖控挤扩灌注机主要

    重时,可由表中对应参数计算得出承力盐体积V取值 2计算旋挖挤扩灌注桩承载力时,可按表中承力盘的设计直径D、表中对应参 数计算得出设计截面面积A取值

    附录B旋挖挤扩灌注旋挖挤扩记录表

    工程名称 施工单位 施工日期 年月日 护简标高 桩身设 桩 号 计直径 钻机编号 (m) (mm) 设计桩长 设计孔深 实际孔深 旋挖挤扩 (m) (m) (m) 机编号 承力盘设计直径 作业班号 (mm) 盘位序号 盘位标高 盘位深度 作业时间 (m) 日时分至日时分 (m) 一盘 旋挖挤扩最大压力P(MPa)旋挖挤扩盘径D,(mm) (顶盘) 旋挖挤扩最大压力P(MPa)旋挖挤扩盘径D,(mm) 二盘 旋挖挤扩最大压力P(MPa))旋挖挤扩盘径D,(mm) 三盘 旋挖挤扩最大压力P(MPa)旋挖挤扩盘径D(mm) 四盘 旋挖挤扩最大压力P(MPa))旋挖挤扩盘径D,(mm) 五盘 旋挖挤扩最大压力P(MPa)旋挖挤扩盘径D,(mm) . 有关情况说明: 监理: 工程负责人: 校核人: 记录人: 年月日 年月日 年月日 年月日

    附录C承力盘腔直径检测器示意

    图C.0.1承力盘腔直径检测器的构造示意图

    本规程用词说明 执行本规程条文时,对于要求严格程度的用词说明如下,以便 在执行中区别对待。 (1)表示很严格,非这样做不可的用词: 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用词: 正面词采用应”; 反面词采用“不应”或“不得”。 (3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词: 正面词采用“宜”; 反面词采用“不宜”。 (4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”

    《铁路工程旋挖挤扩灌注桩技术规程》

    在的可是 以及在执行中应注意的事项等予以说明,不具备与标准 正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准 规定的参考。为减少篇幅,只列条文号,未抄录原文。

    1.0.1~1.0.5旋挖挤扩灌注桩通过沿桩身不同部位设置的承力 盘,使等直径灌注桩成为变截面多支点的端承摩擦桩或摩擦端承 桩,从而改变桩的受力机理,显著提高单桩承载力,增加桩基稳定 性,减小桩基础沉降,降低桩基工程造价。 旋挖挤扩灌注桩的设计要实现安全适用、经济合理、确保质 量、节能环保和技术先进等目标,需综合考虑下列诸因素,把握相 关技术要点: (1)地质条件:建设场地的地质条件,包括地层分布特性与土 性,地下水赋存状态与水质等,不仅是在特定荷载条件下确定 径、桩长的主要因素,也是选择承力盘的主要依据。因此,场地勘 察做到完整可靠,使设计人员根据具体工程的地质条件,采用优化 设计方法,从而提高设计质量。 (2)上部结构类型、使用功能与荷载特征。上部结构类型不 同、使用功能不同,对地基基础的要求也不同。而不同的桩端与盘 端持力层、承力盘的数量及其排列与布置等,则具有不同的竖向和 水平承载力与变形性状。因此如何与上部结构相协调,如何适应 上部结构是旋挖挤扩灌注桩的布置与计算考虑的内容。 (3)施工技术条件与环境:指旋挖挤扩灌注桩成孔成桩设备、 ·22

    技术及其成熟性,施工现场的设备运转、弃土及排污要求等。 1.0.6车载显示器能够实时显示旋挖挤扩承力盘腔时的旋挖挤 扩压力值,该旋挖挤扩压力值能反映出该处地层的软硬程度。如 压力值偏小,表明该处地层较软,需对盘位进行适当调整,使盘位 设置在有效的设计士层内,保证单桩承载力满足设计要求。

    2.2.2旋挖挤扩灌注各符号意义如图A.0.1所示。

    旋挖挤扩灌注桩的试验结果表明,按地层土质、桩长、桩身直 径、承力盘直径与数量及承力盘持力层等不同情况,从荷载传递机 理看,旋挖挤扩灌注桩分属于端承摩擦桩或摩擦端承桩,承力盘是 旋挖挤扩灌注桩重要的承载部分。因此选择结构稳定、压缩性较 小、承载能力较高的土层作为承力盘的持力土层对于保证旋挖挤 扩灌注桩的承载能力是十分重要的, 3.0.3在软弱主、松散土和一些特殊性质土中设置承力盘难以发 辉承载作用。淤泥及淤泥质土、松散状态的砂类土和可能液化土 层,除因承载能力弱不起作用外,还由于旋挖挤扩时土易发生流动 或落,致使承力盘腔难以成形。 湿陷性黄土属于非饱和的结构不稳定土,在一定压力作用下 受水浸湿时,其结构迅速破环,并发生显著的附加下沉。《铁路桥 函地基和基础设计规范》TB10093规定,“位于湿陷性黄土和软 地基中的桩基础,当主壤可能出现湿陷或固结下沉时应考桩侧 土的负摩阻力作用”。故本条规定,“湿陷性黄王层不得作为承力 盘的持力层”。 4.0.1作为铁路桥梁基础的钻孔灌注桩直径一般大于0.8m,用 于铁路工程的旋挖挤扩灌注桩的直径一般也较其他行业大。 4.0.2工程实践表明,适当加大旋挖挤扩灌注桩相邻桩的中心距,能 减小承力盘之间受力的相互干扰,对保障承力盘成腔也是有利的。 4.0.5承力盘进入持力土层的最小厚度主要是考虑尽量提高承 力盘端阻力的要求。对于薄持力土层,且盘端持力土层下有软弱 下卧层时,承力盘进入持力土层不能过深。

    4.0.6旋挖挤扩灌注桩承受竖向荷载时,为使承力盘充分地发挥 其承载作用,避免相邻承力盘产生应力作用区的重叠,根据国内外 多节钻扩桩及我国各地区旋挖挤扩灌注桩工程实践的经验,并考 虑到承力盘持力土层的特性,本条规定了承力盘的竖向间距。 4.0.7经大量试验分析和工程实践证明,承力盘的夹角设计成 70°能充分发挥承力盘的优越性,这种上下对称且带一定坡度的承 力盘具有受力和施工的优点。 (1)抗压性能明显优于传统的直孔桩。 (2)具有非常好的抗拔性能。 (3)在成腔的施工过程中,沉渣能够顺着坡面落下,避免沉渣 在空腔底面的堆积。 (4)斜面便于混凝土的浇筑,混凝土靠自身的流动性就能充分 灌满整个腔体,同时还不夹泥,利于控制混凝土的密实程度。 (5)承力盘的斜面形状,保证了承力盘的混凝土处于受压状态。 (6)在竖向受力时,承力盘下方的斜面可以增加承力盘施加给 土体的附加应力的扩散范围。 4.0.8工程实践表明,为保证旋挖挤扩过程中最下承力盘腔的完 整性,保证承力盘腔内无明显沉渣,桩根长度一般需要不小于2倍 身设计直径。 5.1.2参考旋挖挤扩灌注桩有关行业标准,单桩竖向抗压承载力 有下面三种计算方法:

    (2按照《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB10093的规定计 算桩端阻力和桩身侧摩阻力,借用该规范桩端阻力的计算方法,计 算盘端阻力。

    R.=(uZqukl,+nqBkApD+QkA,)

    []=号U 2fil,+moA[o]i+moA,p[]

    (3)按照《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB10093的规定计 算桩端阻力和桩身侧摩阻力,借用《三岔双向挤扩灌注桩设计规 程》JGJ171的规定计算盘端阻力

    P]=ufil,+fqAb+moA[o

    铁路工程对沉降控制严格,通常是地基承载力还有潜力可挖, 而地基的变形却已经达到或超过按正常使用的限值,因此在铁路 工程的设计方法中,桩端阻力还是采用桩底地基土的容许承载力 进行设计比较符合实际情况,群桩情况下仍采用铁路沉降计算方 法和计算值。 5.2.2承力盘抗剪计算中的承力盘剪力按实际承受的单桩荷载 条件下,根据模型计算而得,必要时需经试桩确认。也可以考虑承 力盘在承受最大盘端阻力时的抗剪能力,采用承力盘剪力Q=qbiAb 时,对于承力盘混凝土结构是偏于安全的。 5.2.3承力盘抗冲切参考了公路有关设计规范中不配置抗冲切 钢筋的混凝土板抗冲切计算。 5.3.1本条规定依据《三岔双向挤扩灌注桩设计规程》JGJ171, 以及中国铁路总公司科技管理部关于印发《多节挤扩灌注桩在铁 路工程中的应用技术研究》通过技术评审的通知(科技工函【2016] 23号)中技术评审意见制定。铁路房屋建筑一般按照工业与民用 建筑行业标准执行;津保铁路工程实践沉降观测资料表明,当旋挖 挤扩灌注桩属于单桩基础时,桩基沉降量较同类条件下相同桩身 设计直径的等截面灌注桩沉降量减少30%~60%,为安全起见, 本规程取修正系数0.6~0.8。 6.1.1当地质条件复杂多变时,旋挖挤扩压力值变化较大需调整

    桩竖向抗压承载力特征值大于4000kN 旅游标准,工程桩抽检全部合格

    工程实例2:北京市厂渠路高架桥桩基工程 工程概况:工程地段位于北京市东四环大郊亭至通州区怡乐 西路,道路全长约12km。工程量情况见说明表7.0.1一2 各层地层岩性依次为:①素填土层、②粉土层、③细砂层、④粉 质黏土层、③中粗砂层、③粉质黏土层、细中砂层

    1桩径$110、$120设计单桩竖向抗压承载力特征值大于650

    2桩径130、160设计单桩竖向抗压承载力特征值大于7500kN,工程桩推 检全部合格

    其他已完成的桥梁桩基工程有:冀津沿海高速公路乐亭段三 桥、河北省唐曹高速南堡盐场特大桥、大广高速河北段淳沱河分洪 道特大桥、大广高速河北段幸福渠大桥、河北邢衡高速衡水段桥梁 桩基工程(包括:西沙河大桥、滏阳新河特大桥、滏阳河特大桥、赵

    其他已完成的桥梁桩基工程有:冀津沿海高速公路乐亭段三 桥、河北省唐曹高速南堡盐场特大桥、大广高速河北段淳河分洪 道特大桥、大广高速河北段幸福渠大桥、河北邢衡高速衡水段桥梁 桩基工程(包括:西沙河大桥、滏阳新河特大桥、滏阳河特大桥、赵

    园林养护管理圈互通北尚家村、大柳林大桥、骑河王排干大桥、上跨肃临公路 桥)、河北省衡德高速公路故城支线桥梁桩基工程(包括:景县枢红 互通、机场互通、主线站十故城互通、邢德线、青年东干渠分离立交 桥、江江河大桥、清江渠中桥)等。

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