JTS-167-15-2019水運(yùn)工程預(yù)制高強(qiáng)混凝土薄壁鋼管樁設(shè)計(jì)與施工規(guī)程

中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)鼎(南通)管樁有限公司施行日期：2019年9月30日2019年第58號(hào)2019年8月2日制定說(shuō)明制定說(shuō)明本規(guī)程是根據(jù)《交通運(yùn)輸部辦公廳關(guān)于下達(dá)2014年度水運(yùn)工程標(biāo)準(zhǔn)編制計(jì)劃的通知》(交辦水[2014]130號(hào))要求，由交通運(yùn)輸部水運(yùn)局組織有關(guān)單位在對(duì)國(guó)內(nèi)外預(yù)制高質(zhì)量得到更好的控制，并為進(jìn)一步推廣預(yù)制高強(qiáng)混凝土薄壁鋼管樁在水運(yùn)工程行業(yè)中的本規(guī)程共分6章和3個(gè)附錄，并附條文說(shuō)明，主要包括預(yù)制高強(qiáng)混凝土薄壁鋼管樁的本規(guī)程的第3.1.3條、第3.4.1條、第3.4.5條為強(qiáng)制性 2術(shù)語(yǔ) 3設(shè)計(jì) 3.1一般規(guī)定 3.3構(gòu)造 3.4防腐 4制作 4.3成型 4.8質(zhì)量控制 5儲(chǔ)運(yùn) 5.3裝運(yùn) 2附錄C本規(guī)程用詞說(shuō)明 引用標(biāo)準(zhǔn)名錄 和管理組人員名單 條文說(shuō)明 1.0.2本規(guī)程適用于水運(yùn)工程預(yù)制高強(qiáng)混凝土薄壁鋼管22.0.1預(yù)制高強(qiáng)混凝土薄壁鋼管樁PrccastThin-wallSteclandSpunConcrctcCompos-在薄壁鋼管內(nèi)澆筑混凝土，經(jīng)離心工藝成型的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C80的素混凝2.0.2TSC-C管樁PlainConcrctcTSCPilc未配置受力鋼筋的TSC管樁。配置預(yù)應(yīng)力筋的TSC管樁。2.0.4組合樁CompositcPilcTSC管樁與先張法預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁或鋼管樁拼接而成的樁。33.1.1TSC管樁宜用于樁身剛度和抗彎能力要求較高的3.1.5地基土對(duì)樁的承載力計(jì)算可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTS167)以動(dòng)力系數(shù)。動(dòng)力系數(shù)在起吊和水平吊運(yùn)時(shí)宜取1.3,吊立過(guò)程中宜取1.1。3.1.9設(shè)計(jì)時(shí)宜避免水上接樁。3.1.10冰凍地區(qū)應(yīng)考慮凍脹對(duì)TSC管樁的影響。3.2樁身結(jié)構(gòu)計(jì)算(4)上部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的偏心荷載等3.2.3TSC管樁進(jìn)行正截面承載力計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)管樁實(shí)際受力狀況按表3.2.3的規(guī)定4受壓樁軸心壓力；錘擊沉樁壓應(yīng)力；受拉樁軸心拉力；錘擊沉柱拉應(yīng)力；o—縱向預(yù)應(yīng)力鋼棒合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力等于零時(shí)的預(yù)應(yīng)力鋼棒應(yīng)力5(MPa);對(duì)于TSC-C管樁，取σ=0;63.2.11可取張拉控制應(yīng)力的25%σ——張拉控制應(yīng)力值(MPa);Yu——預(yù)應(yīng)力筋的松弛系數(shù)，可取2.5%σm=σn-△o式中σ——預(yù)應(yīng)力筋的有效拉應(yīng)力(MPa);7表3.3.4鋼管最小有效壁厚管樁直徑(mn)最小有效壁厚(mn)66893.3.6TSC-P管樁箍筋直徑宜取6mm～8mm,螺距宜取80mm,管樁兩端2m～6m范圍內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋直徑(imn)端板最小厚度(imn)3.3.11TSC管樁與樁帽或橫梁的連接應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》8 9或礦渣硅酸鹽水泥，其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水運(yùn)工程混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》泥量不應(yīng)大于1%,氯離子含量不應(yīng)大于0.01%,硫化物及硫酸鹽含量不應(yīng)大于0.5%;不得超過(guò)鋼筋凈距的3/4,其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水運(yùn)工程混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》(JTS202—2)的有關(guān)規(guī)定，且含泥量不應(yīng)大于0.5%,硫化物及硫酸鹽含量不應(yīng)大于0.5%。4.1.4混凝土拌合用水的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水運(yùn)工程混凝土施工規(guī)范》4.1.6.1硅砂粉的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁用硅砂粉》4.1.6.4硅灰的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高強(qiáng)高性能混凝土用礦物外加劑》 國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《低碳鋼熱軋圓盤條》(GB/T701)、《混凝土制品用冷拔低碳鋼絲》表4.1.11端板鋼材的力學(xué)性能屈服點(diǎn)(MPa)伸長(zhǎng)率(%)抗拉強(qiáng)度(MPa)(2)水膠比不大于0.3512圖4.2.3TSC管樁鋼管與端板焊接示意圖得大于2mm4.3.6鋼棒和螺旋筋的焊接點(diǎn)強(qiáng)度損失不得大于鋼棒材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的5%允許偏差(imn)允許偏差(mn)132 對(duì)偏差不應(yīng)超過(guò)±6%。水運(yùn)工程預(yù)制高強(qiáng)混凝土薄壁鋼管樁設(shè)計(jì)與施工規(guī)程(JTS167—15—2019)內(nèi)側(cè)于800mm的管樁，宜采用內(nèi)外兩圈的焊接形式；外徑小于800mm的管樁，可僅焊接外圈。表4.6.2肋板焊接參數(shù)表外徑(mn)焊縫高度h(inn)66888氣體保護(hù)焊，外圈焊接層數(shù)宜為3層，應(yīng)將內(nèi)層焊渣清 123樁身鋼板凹陷凹陷深度不應(yīng)大于5mn4斷筋、脫頭5612外周長(zhǎng)30.1%L與30中的小值4外徑0內(nèi)徑05607鋼管壁厚1(inn)允許偏差(imn)允許偏差(inn)1管樁樁身彎曲度322管樁兩端板之間間隙2404.8.4TSC管樁應(yīng)進(jìn)行抗彎承載力檢驗(yàn)。檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)以同規(guī)格的TSC管樁連續(xù)生產(chǎn) 5.3.2TSC管樁吊運(yùn)應(yīng)符合第5.1.2條和第5.1.3條的規(guī)定。持TSC管樁內(nèi)腔的空氣與大氣相通的允許偏差為+0mm 貫入度已達(dá)到控制貫入度而樁端未達(dá)到設(shè)計(jì)高程時(shí)應(yīng)繼續(xù)錘擊貫入100mm或錘擊取總沉樁數(shù)的2%～5%,且不得少于5根。低應(yīng)變法檢測(cè)數(shù)量宜取總沉樁數(shù)的10%Z=√(EA,+E6.2.3.4TSC管樁混凝土和鋼管在打樁過(guò)程中最大拉應(yīng)力和壓應(yīng)力可按下列公式式中σ——混凝土的拉應(yīng)力(Pa);σ——混凝土的壓應(yīng)力(Pa);σ——鋼管的拉應(yīng)力(Pa);σ——鋼管的壓應(yīng)力(Pa); 表6.2.4水上沉樁樁位允許偏差值允許偏差(in)內(nèi)河和有掩護(hù)近岸水域沉樁6.2.4.2水上沉樁樁的縱軸線傾斜度偏差不宜大于1%;樁的縱軸線傾斜度偏差大于1%但不大于2%的樁，其數(shù)量不應(yīng)大于樁總數(shù)的10%。此作為竣工偏位的最終數(shù)值公稱直徑D1未考慮壓屈影響的N軸心受拉承載力NMI型I型I型6789678989附錄A常用TSC管樁型號(hào)、規(guī)格和力學(xué)性能續(xù)表A.0.1D1NNMI型I型I型9D預(yù)壓應(yīng)力N軸心受拉承載力MMI型I型I型67806789水運(yùn)工程預(yù)制高強(qiáng)混凝土薄壁鋼管樁設(shè)計(jì)與施工規(guī)程(JTS167—15—2019)續(xù)表A.0.2DNI型I型I型899表A.0.3常用TSC-P管樁型號(hào)、規(guī)格和力學(xué)性能(AB公稱直徑D預(yù)壓應(yīng)力0N軸心受拉承載力NI型I型I型6789附錄A常用TSC管樁型號(hào)、規(guī)格和力學(xué)性能續(xù)表A.0.3DNI型I型I型6789899D預(yù)壓應(yīng)力N軸心受拉承載力NMI型I型I型67896789899附錄A常用TSC管樁型號(hào)、規(guī)格和力學(xué)性能D預(yù)壓應(yīng)力0N軸心受拉承載力NMI型I型I型注：管樁分類中，鋼管采用Q235B的為I型，采用Q345B的為Ⅱ型，混凝D預(yù)壓應(yīng)力未考慮壓屈影響的軸心N軸心受拉承載力NI型I型I型6789678989水運(yùn)工程預(yù)制高強(qiáng)混凝土薄壁鋼管樁設(shè)計(jì)與施工規(guī)程(JTS167—15—2019)續(xù)表A.0.5DσMI型I型I型9附錄BTSC管樁抗彎性能試驗(yàn)方法附錄BTSC管樁抗彎性能試驗(yàn)方法B.1試件與試驗(yàn)裝置B.1.1抗彎性能試驗(yàn)用試件的長(zhǎng)度不宜大于表B.1.1規(guī)定的長(zhǎng)度上限值，并不應(yīng)小于表B.1.1規(guī)定的下限值公稱直徑D.(imn)試件長(zhǎng)度上限值(m)試件長(zhǎng)度下限值(im)9B.1.2TSC管樁的抗彎性能試驗(yàn)可采用垂直向下加載、垂直向上加載和水平加載的簡(jiǎn)B.2分級(jí)荷載和極限狀態(tài)的確定W——試件重量(kN);(2)繼續(xù)加荷但荷載值不再增加時(shí)；(3)試驗(yàn)加荷時(shí)后一級(jí)荷載的應(yīng)變值大于前一級(jí)荷載的應(yīng)變值的5倍時(shí)。B.3加載步驟和極限荷載值的確定B.3.1加載應(yīng)按TSC管樁抗彎強(qiáng)度的20%級(jí)差分級(jí)由零加載至抗彎強(qiáng)度的80%為止；然后應(yīng)按抗彎強(qiáng)度的10%級(jí)差繼續(xù)加載至抗彎強(qiáng)度的100%;若試件在抗彎強(qiáng)度的100%時(shí)未達(dá)到極限狀態(tài)，則應(yīng)按抗彎強(qiáng)度的5%級(jí)差繼續(xù)分級(jí)加載至試件出現(xiàn)極限狀的有關(guān)規(guī)定。試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)按第B.2.2條觀察試件是否達(dá)到極限狀態(tài)，并應(yīng)測(cè)定和記錄B.3.2極限荷載的確定應(yīng)符合下列規(guī)定B.3.2.1當(dāng)某一級(jí)荷載的加載過(guò)程中試件達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)，應(yīng)取前一級(jí)荷載值作為B.3.2.2當(dāng)某一級(jí)荷載加載完畢后的持續(xù)時(shí)間內(nèi)試件達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)，應(yīng)取本級(jí)荷B.4試件極限彎矩的確定B.4.1試件的極限彎矩應(yīng)按下列公式確定：垂直向下加載垂直向上加載水平加載式中M——試件的極限彎矩值(kN·m),精確至I附錄C本規(guī)程用詞說(shuō)明(4)表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的采用“可”條文說(shuō)明 3設(shè)計(jì) 3.2樁身結(jié)構(gòu)計(jì)算 3.3構(gòu)造 3.4防腐 4.2混凝土和鋼管 4.3成型 4.5養(yǎng)護(hù) 條文說(shuō)明1.0.3有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要包括《碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTS163.1.1TSC管樁充分利用了鋼材和混凝土兩種材料特性：(4)具有良好的抗震性能。3.1.10TSC管樁外壁鋼管有助于提高樁身混凝土抵抗凍脹破壞、冰凌磨損和撞損的能3.2.2.3基樁在施工期產(chǎn)生的內(nèi)力，如斜樁的自重彎矩(包含樁內(nèi)水體與土體重力)《預(yù)制高強(qiáng)混凝土薄壁鋼管樁》(JG/T272—2010)中進(jìn)行TSC管樁軸心受壓承載力計(jì)算時(shí)，考慮到鋼管對(duì)混凝土的套箍作用，將混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f乘以1.3的提高系數(shù)。由于水運(yùn)工程樁基施工方法和受力狀態(tài)的復(fù)雜性，本規(guī)程中不提高混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f應(yīng)力混凝土管樁》(10C409),考慮到預(yù)應(yīng)力鋼筋鐓頭與端板連接處受力不均勻等因素的條文說(shuō)明混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB50936—2014)、《薄壁離心鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》管樁外徑管樁內(nèi)徑鋼管材質(zhì)受彎承載力M實(shí)測(cè)(kN·in)66經(jīng)過(guò)了試驗(yàn)驗(yàn)證籠接觸條文說(shuō)明在相同斷面的樁身混凝土上，打樁前在傳感器安裝位置的鋼管上開了一個(gè)比較接近。圖6.1和圖6.2為其中一根試驗(yàn)樁同一錘下高應(yīng)變實(shí)測(cè)曲線，表6.1為應(yīng)力圖6.11#高應(yīng)變實(shí)測(cè)曲線(傳感器安裝在鋼管上，樁尖高程：-14.50m)圖6.21#高應(yīng)變實(shí)測(cè)曲線(傳感器安裝在混凝土上，樁尖高程：-14.50m)條文說(shuō)明應(yīng)力波波速(n/s)最大錘擊力(kN)完整性系數(shù)(%)錘擊能量(kJ)從高應(yīng)變實(shí)測(cè)曲線和表6.1可以看出，傳感器安裝在鋼管上和安裝在混凝土上得到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)可根據(jù)檢測(cè)作業(yè)方便性以及對(duì)樁身局部破壞的程度(