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PAGE中華人民共和國行業(yè)標準JGJ/T××-20××水泥土復合管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程TechnicalspecificationforcompositepilefoundationmadeupofcementsoilandconcentricimplantedPHC(征求意見稿)20××-××-××發(fā)布20××-××-××實施中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布PAGEIII前言本規(guī)程是根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部《關(guān)于印發(fā)2012年工程建設標準規(guī)范制訂修訂計劃的通知》(建標[2012]5號)的要求,由山東省建筑科學研究院和中建八局第一建設有限公司會同有關(guān)單位共同編制完成。本規(guī)程在編制過程中,編制組經(jīng)廣泛調(diào)查研究,認真總結(jié)實踐經(jīng)驗,參考有關(guān)國際標準和國外先進標準,并廣泛征求意見,最后經(jīng)審查定稿。本規(guī)程共分6章和5個附錄,主要技術(shù)內(nèi)容是:總則、術(shù)語和符號、基本規(guī)定、設計、施工、質(zhì)量檢驗與工程驗收。本規(guī)程由住房和城鄉(xiāng)建設部負責管理,由山東省住房和城鄉(xiāng)建設廳負責日常管理,由山東省建筑科學研究院負責具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。執(zhí)行過程中如有意見或建議,請寄送山東省建筑科學研究院(地址:山東省濟南市無影山路29號,郵政編碼:250031),以供今后修訂時參考。本規(guī)程主編單位、參編單位、主要起草人員和主要審查人員:主編單位:山東省建筑科學研究院中建八局第一建設有限公司參編單位:主要起草人員:主要審查人員:
目次1總則 12術(shù)語和符號 22.1術(shù)語 22.2符號 33基本規(guī)定 74設計 94.1一般規(guī)定 94.2樁的選型與布置 114.3樁基計算 114.4構(gòu)造要求 215施工 235.1施工機械 235.2施工準備 235.3施工作業(yè) 245.4施工安全和環(huán)境保護 276質(zhì)量檢驗與工程驗收 296.1一般規(guī)定 296.2施工前檢驗 296.3施工中檢驗 296.4施工后檢驗 306.5工程驗收 31附錄A施工記錄表 33附錄B施工常見問題處理措施 34附錄C施工前質(zhì)量檢驗標準 37附錄D施工中質(zhì)量檢驗標準 38附錄E施工后質(zhì)量檢驗標準 39本規(guī)程用詞說明 40引用標準名錄 41附:條文說明 42
ContentsChapter1GeneralProvisions 1Chapter2TermsandSymbols 22.1Terms 22.2Symbols 3Chapter3BasicRequirements 7Chapter4Design 94.1GeneralRequirements 94.2SelectionandLayoutofPiles 114.3DesignandCalculation 114.4DetailingRequirements 21Chapter5Construction 235.1ConstructionEquipment 235.2ConstructionPreparation 235.3Construction 245.4ConstructionSafetyandEnvironmentProtection 27Chapter6InspectionandAcceptanceofQuality 296.1GeneralRequirements 296.2InspectionbeforeConstruction 296.3InspectionduringConstruction 296.4InspectionafterConstruction 306.5AcceptanceofConstructionQuality 31AppendixAConstructionRecord 33AppendixBCommonProblemsandPreventionMeasures 34AppendixCStandardforQualityInspectionbeforeConstruction 37AppendixDStandardforQualityInspectionduringConstruction 38AppendixEStandardforQualityInspectionafterConstruction 39ExplanationofWordinginThisSpecification 40ListofQuotedStandards 41Addition:ExplanationofProvisions 42PAGE21總則1.0.1為了在水泥土復合管樁基礎(chǔ)工程中貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟政策,做到安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、確保質(zhì)量、保護環(huán)境,制定本規(guī)程。1.0.2本規(guī)程適用于建(構(gòu))筑物水泥土復合管樁基礎(chǔ)的設計、施工、質(zhì)量檢驗與驗收。1.0.3在進行水泥土復合管樁基礎(chǔ)設計、施工、質(zhì)量檢驗與驗收時,除應符合本規(guī)程外,尚應符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。
2術(shù)語和符號2.1術(shù)語2.1.1水泥土復合管樁CompositePilemadeupofCementSoilandConcentricImplantedPHC(CPCP)由高噴攪拌水泥土樁與同心植入的預應力高強混凝土管樁并填芯復合而形成的基樁。2.1.2水泥土復合管樁基礎(chǔ)CompositePileFoundationmadeupofCementSoilandConcentricImplantedPHC由設置于土層中的水泥土復合管樁和連接于樁頂?shù)某信_組成的基礎(chǔ)。2.1.3高噴攪拌水泥土樁Jet-mixingCementSoilPile采用高壓水或高壓漿液形成高速噴射流束,沖擊、切割、破碎地層土體,由攪拌機具將水泥漿等材料與地基土強制攪拌,融合高壓噴射與攪拌法施工形成的大直徑水泥土樁。2.1.4預應力高強混凝土管樁Pre-tensionedspunhigh-strengthconcretepile(PHC)采用離心成型的先張法預應力高強度混凝土環(huán)形截面樁,混凝土強度等級不低于C80。2.1.5填芯混凝土Cavity-fillingconcrete灌填在管樁頂部內(nèi)腔一定深度的混凝土。2.1.6成樁工藝性試驗Proceduretest為驗證地層條件適應性、確定相關(guān)施工參數(shù)及工藝措施而進行的成樁施工。2.1.7基本試驗Basictest為確定水泥土復合管樁單樁豎向抗壓、抗拔或水平極限承載力而進行的靜載試驗。2.2符號2.2.1幾何參數(shù)、——有管樁段、無管樁段水泥土樁截面積;——管樁凈截面積;——管樁全部縱向預應力鋼筋的截面面積;——樁頂填芯混凝土內(nèi)錨固鋼筋總面積;——樁身計算寬度;——管樁直徑;——管樁扣除保護層后的直徑;——管樁內(nèi)徑;——水泥土復合管樁直徑;、——管樁、水泥土復合管樁長度;——樁頂填芯混凝土深度;——樁基中的樁數(shù);——沉降計算深度范圍內(nèi)土層的計算分層數(shù);——樁基最終沉降量;——樁身壓縮量;——管樁周長;——水泥土復合管樁周長;——管樁內(nèi)腔圓周長度;——群樁外周邊長度;、——第基樁至樁群形心的y、x軸線的距離;——樁基沉降計算深度;——第層土厚度;——樁頂允許水平位移。2.2.2力與材料性能——預應力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比;——孔隙比;、——管樁、樁頂填芯混凝土彈性模量;QUOTE、QUOTE——有管樁段樁身材料復合模量、水泥土彈性模量;——樁身抗彎剛度;——沉降計算深度范圍內(nèi)土層壓縮模量的當量值;QUOTE——第QUOTEi計算土層的壓縮模量;——管樁混凝土軸心抗壓強度設計值;——與樁身水泥土配比相同的室內(nèi)水泥土試塊(邊長為70.7mm的立方體)在標準養(yǎng)護條件下28d齡期的立方體抗壓強度平均值;——填芯混凝土與管樁內(nèi)壁的粘結(jié)強度設計值;——管樁預應力鋼筋抗拉強度設計值;——錨固鋼筋的抗拉強度設計值;——相應于荷載效應標準組合時,作用于樁基承臺頂面的豎向力;——樁基承臺自重及承臺上土自重標準值;——相應于地震作用效應和荷載效應標準組合時,作用于第基樁的水平力?!鄳诤奢d效應標準組合時,作用于第基樁的水平力;——相應于荷載效應標準組合時,作用于樁基承臺底面的水平力;——液性指數(shù);、——管樁、樁頂填芯混凝土換算截面慣性矩;——地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù);——管樁截面積與水泥土復合管樁總截面積之比;、——相應于荷載效應標準組合時,作用于承臺底面,繞通過樁群形心的x、y軸的力矩;——管樁與高噴攪拌水泥土樁應力比;——管樁縱向預應力筋配筋率;——極限端阻力標準值;——管樁—水泥土界面極限側(cè)阻力標準值;——第層土的極限側(cè)阻力標準值;——荷載效應基本組合下的樁頂軸向壓力設計值;——荷載效應基本組合下的樁頂軸向拉力設計值;——相應于地震作用效應和荷載效應標準組合時,軸心豎向力作用下基樁的平均豎向力;——相應于地震作用效應和荷載效應標準組合時,偏心豎向力作用下基樁的最大豎向力;——相應于荷載效應標準組合時,偏心豎向力作用下第基樁的豎向力;——相應于荷載效應標準組合時,偏心豎向力作用下基樁的最大豎向力;——第樁在荷載效應準永久組合作用下,樁頂豎向附加荷載;——相應于荷載效應標準組合時,軸心豎向力作用下基樁的平均豎向力;——有管樁段水泥土復合管樁總極限側(cè)阻力標準值;——單樁豎向極限承載力標準值;——單樁豎向承載力特征值;——單樁水平承載力特征值;、——管樁、樁頂填芯混凝土換算截面受拉邊緣的截面模量;、——管樁底部樁身總軸力占樁頂荷載之比、水泥土復合管樁底部總端阻力占樁頂荷載之比;——土的自重應力;——土中豎向附加應力;——樁端平面下第層土1/2厚度處豎向附加應力。2.2.3計算系數(shù)——考慮管樁縱向預應力鋼筋墩頭與端板連接處受力不均勻等因素影響而取的折減系數(shù);——安全系數(shù);——樁頂水平位移系數(shù);——樁的水平變形系數(shù);、——有管樁段、無管樁段樁身壓縮折減系數(shù);——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);——樁身水泥土強度折減系數(shù);、——管樁抗拔系數(shù)、水泥土復合管樁抗拔系數(shù);——管樁—水泥土界面極限側(cè)阻力標準值與對應位置水泥土立方體抗壓強度平均值之比;、——有管樁段、無管樁段樁身壓縮系數(shù);QUOTEφ——沉降計算經(jīng)驗系數(shù);——管樁施工工藝系數(shù)。
3基本規(guī)定3.0.1水泥土復合管樁可用于淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土、粉土、黏性土、松散~中密砂土及其他中高壓縮性土層。對于以下場地應通過現(xiàn)場和室內(nèi)試驗確定其適用性:1有機質(zhì)土、含有大量植物根莖土、地下水具有中~強腐蝕性、地下水流速過大;2地層中含有較多大粒徑塊石或其他障礙物;3地層中含有堅硬夾層;4密實砂層。3.0.2水泥土復合管樁基礎(chǔ)設計與施工前應按國家現(xiàn)行有關(guān)標準進行巖土工程勘察,重點查明各土層的厚度和組成;土的含水率、塑性指數(shù)和有機質(zhì)含量;地下水位、pH值、腐蝕性等。3.0.3設計前應針對樁長范圍內(nèi)主要土層進行室內(nèi)水泥土配合比試驗,選擇合適的水泥品種、外摻劑及其摻量。3.0.4水泥品種與強度等級應根據(jù)工程需要確定。宜選用普通硅酸鹽水泥,強度等級可選用42.5級或以上,對于地下水有腐蝕性環(huán)境宜選用抗腐蝕性水泥。水泥摻入量宜取被加固土質(zhì)量的20%~35%。水泥漿水灰比應根據(jù)地層與設備條件通過現(xiàn)場試驗確定,可選用0.8~1.5。外摻劑可根據(jù)工程需要和地質(zhì)條件選用早強、緩凝及節(jié)省水泥等性質(zhì)的材料。3.0.5設計前應選擇有代表性場地進行成樁工藝性試驗,以驗證地層條件適應性、確定有關(guān)施工參數(shù)及工藝措施;同一條件下成樁數(shù)量不宜少于3根。3.0.6工程樁正式施工前應進行基本試驗,確定單樁承載力。同一條件下,試樁數(shù)量不應少于3根,必要時,應對樁身內(nèi)力進行測試。當?shù)刭|(zhì)條件復雜、樁施工質(zhì)量可靠性低時,宜適當增加試樁數(shù)量。3.0.7樁頂填芯混凝土應采用強度等級不低于C40的微膨脹混凝土。3.0.8對于使用水泥土復合管樁基礎(chǔ)的建(構(gòu))筑物,在其主體結(jié)構(gòu)施工過程及建成后使用期間,應按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8的有關(guān)規(guī)定進行沉降觀測直至沉降穩(wěn)定。
4設計4.1一般規(guī)定4.1.1根據(jù)建筑規(guī)模、功能特征、對變形的適應性、場地地基和建筑物體型的復雜性,以及由于樁基問題可能造成建筑破壞或影響正常使用的程度,將水泥土復合管樁基礎(chǔ)設計分為表4.1.1所列的三個設計等級。樁基設計時,應根據(jù)表4.1.1確定設計等級。表4.1.1水泥土復合管樁基礎(chǔ)設計等級設計等級建筑類型甲級(1)重要的建筑;(2)20層以上或高度超過60m的高層建筑(3)體型復雜且層數(shù)相差超過10層的高低層(含純地下室)連體建筑;(4)14層以上框架—核心筒結(jié)構(gòu)及其它對差異沉降有特殊要求的建筑;(5)場地和地基條件復雜的7層以上的一般建筑;(6)對相鄰既有工程影響較大的建筑乙級除甲級、丙級以外的建筑丙級場地和地基條件簡單、荷載分布均勻的7層及7層以下的一般建筑4.1.2水泥土復合管樁基礎(chǔ)應根據(jù)具體條件分別進行下列承載能力計算和穩(wěn)定性驗算:1應根據(jù)樁基的使用功能和受力特征分別進行樁基的豎向承載力計算和水平承載力計算;2應對樁身和承臺結(jié)構(gòu)承載力進行計算;3當樁端持力層下存在承載力低于樁端持力層承載力1/3的軟弱下臥層時,應進行軟弱下臥層承載力驗算;4對于承受拔力的樁基,應進行基樁和群樁的抗拔承載力計算;5對于抗震設防區(qū)的樁基,應進行抗震承載力驗算。4.1.3下列水泥土復合管樁基礎(chǔ)應進行沉降計算:1設計等級為甲級的樁基;2設計等級為乙級的體型復雜、荷載分布顯著不均勻或樁端持力層下存在軟弱土層的樁基。4.1.4對受水平荷載較大,或?qū)λ轿灰朴袊栏裣拗频慕ㄖ痘?,應計算其水平位移?.1.5應根據(jù)樁基所處的環(huán)境類別和相應的裂縫控制等級,驗算承臺正截面的抗裂和裂縫寬度。4.1.6水泥土復合管樁基礎(chǔ)設計時,所采用的作用效應與相應的抗力限值應符合下列規(guī)定:1確定樁數(shù)和布樁時,應采用傳至承臺底面的荷載效應標準組合;相應的抗力應采用基樁承載力特征值;2計算荷載作用下的樁基沉降和水平位移時,應采用荷載效應準永久組合;計算水平地震作用、風載作用下的樁基水平位移時,應采用水平地震作用、風載效應標準組合;3驗算抗震設防區(qū)樁基的整體穩(wěn)定性時,應采用地震作用效應和荷載效應的標準組合;4計算承臺內(nèi)力、確定承臺高度、配筋和驗算樁身強度時,上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應組合和相應的基底反力,應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合,采用相應的分項系數(shù)。當進行承臺裂縫控制驗算時,應分別采用荷載效應標準組合和荷載效應準永久組合;5樁基結(jié)構(gòu)安全等級、結(jié)構(gòu)設計使用年限和結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應按現(xiàn)行有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范的規(guī)定采用,但結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)不應小于1.0;6對樁基結(jié)構(gòu)進行抗震驗算時,其承載力調(diào)整系數(shù)應按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011的規(guī)定采用。4.1.7水泥土復合管樁基礎(chǔ)設計應具備下列基本資料:1巖土工程勘察報告;2建筑場地與環(huán)境條件;3建筑物的總平面布置圖;建筑物的結(jié)構(gòu)類型、荷載,建筑物的使用條件和設備對基礎(chǔ)豎向及水平位移的要求;建筑結(jié)構(gòu)的安全等級;4施工條件;5供設計比較用的有關(guān)樁型及實施可行性的資料。4.2樁的選型與布置4.2.1水泥土復合管樁的選型應符合下列規(guī)定:1水泥土復合管樁直徑與管樁直徑之比(D/d)可按表4.2.1選擇,水泥土強度高者取低值,反之取高值:表4.2.1直徑范圍管樁直徑/mm3004005006008001000D/d2.7~3.02.0~2.51.7~2.21.5~2.01.4~1.81.3~1.8注:D—水泥土復合管樁直徑;d—管樁直徑。2管樁長度不宜小于水泥土復合管樁長度的2/3;3管樁可采用AB型或B型、C型預應力高強混凝土管樁,但不宜采用A型樁,直徑宜為300、400、500、600、800、1000mm。4.2.2水泥土復合管樁的布置應符合下列規(guī)定:1基樁的最小中心距應符合表4.2.2規(guī)定:表4.2.2基樁的最小中心距樁基情況最小中心距排數(shù)不少于3排且樁數(shù)不少于9根4.5d且2.5D其他情況4.0d且2.5D注:樁的中心距指兩根樁橫截面中心點之間的距離。2宜選擇中、低壓縮性土層作為樁端持力層,樁端進入持力層的長度可按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行;當存在軟弱下臥層時,樁端以下硬持力層厚度不宜小于3D。4.3樁基計算4.3.1水泥土復合管樁樁頂作用力應按下列公式計算:1軸心豎向力作用下(4.3.1-1)2偏心豎向力作用下(4.3.1-2)3水平力作用下(4.3.1-3)式中:——相應于荷載效應標準組合時,作用于樁基承臺頂面的豎向力(kN);——樁基承臺自重及承臺上土自重標準值(kN);——相應于荷載效應標準組合時,作用于第基樁的水平力(kN);——相應于荷載效應標準組合時,作用于樁基承臺底面的水平力(kN);、——相應于荷載效應標準組合時,作用于承臺底面,繞通過樁群形心的x、y軸的力矩(kN·m);——樁基中的樁數(shù);——相應于荷載效應標準組合時,軸心豎向力作用下基樁的平均豎向力(kN);——相應于荷載效應標準組合時,偏心豎向力作用下第基樁的豎向力(kN);、——第基樁至樁群形心的y、x軸線的距離(m)。4.3.2水泥土復合管樁基礎(chǔ)的抗震驗算應按國家現(xiàn)行標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。4.3.3單樁豎向承載力應符合下列規(guī)定:1荷載效應標準組合:軸心豎向力作用下(4.3.3-1)偏心豎向力作用下,除滿足式(4.3.3-1)外,尚應滿足下式的要求:(4.3.3-2)2地震作用效應和荷載效應標準組合:軸心豎向力作用下(4.3.3-3)偏心豎向力作用下,除滿足式(4.3.3-3)外,尚應滿足下式的要求:(4.3.3-4)式中:——相應于地震作用效應和荷載效應標準組合時,軸心豎向力作用下基樁的平均豎向力(kN);——相應于地震作用效應和荷載效應標準組合時,偏心豎向力作用下基樁的最大豎向力(kN);——相應于荷載效應標準組合時,偏心豎向力作用下基樁的最大豎向力(kN);——單樁豎向承載力特征值(kN)。4.3.4單樁豎向承載力特征值應按下式確定:(4.3.4)式中:——安全系數(shù),取=2;——單樁豎向極限承載力標準值(kN)。4.3.5單樁豎向抗壓極限承載力標準值的確定應符合下列規(guī)定:1單樁豎向抗壓極限承載力標準值應通過單樁豎向抗壓靜載試驗確定,試驗方法應按本規(guī)程第6.4.4條執(zhí)行;2初步設計時單樁豎向抗壓極限承載力標準值可按式(4.3.5-1)、(4.3.5-2)估算,并取其中的較小值:(4.3.5-1)(4.3.5-2)(4.3.5-3)式中:——無管樁段水泥土樁截面積(m2);——與樁身水泥土配比相同的室內(nèi)水泥土試塊(邊長為70.7mm的立方體)在標準養(yǎng)護條件下28d齡期的立方體抗壓強度平均值(kPa),應符合本規(guī)程第4.4.1條的規(guī)定;、——管樁、水泥土復合管樁長度(m);——極限端阻力標準值(kPa),無當?shù)亟?jīng)驗時,可取泥漿護壁鉆孔樁極限端阻力標準值;——第層土的極限側(cè)阻力標準值(kPa),無當?shù)亟?jīng)驗時,可取泥漿護壁鉆孔樁極限側(cè)阻力標準值的1.5倍~1.6倍;——管樁—水泥土界面極限側(cè)阻力標準值(kPa);——管樁周長(m);——水泥土復合管樁周長(m);——第層土的厚度(m);——樁身水泥土強度折減系數(shù),可取=0.33;——管樁—水泥土界面極限側(cè)阻力標準值與對應位置水泥土立方體抗壓強度平均值之比,可取0.16~0.19。4.3.6單樁豎向抗拔極限承載力標準值的確定應符合下列規(guī)定:1單樁豎向抗拔極限承載力標準值應通過單樁豎向抗拔靜載荷試驗確定,試驗方法應按本規(guī)程第6.4.8條執(zhí)行;2初步設計時單樁豎向抗拔極限承載力標準值可按下列公式估算,取其中較小值:單樁或群樁呈非整體破壞時:(4.3.6-1)(4.3.6-2)式中:、——管樁抗拔系數(shù)、水泥土復合管樁抗拔系數(shù),可按表4.3.6取值。表4.3.6抗拔系數(shù)λ土類λ1值λ2值砂土0.90~1.000.50~0.70黏性土、粉土0.80~0.900.70~0.80群樁整體破壞時:(4.3.6-3)式中:——群樁外周邊長度(m)。4.3.7樁身豎向承載力應符合下列規(guī)定:1樁軸心受壓時,荷載效應基本組合下的樁頂軸向壓力設計值應同時滿足式(4.3.7-1)、(4.3.7-2):(4.3.7-1)(4.3.7-2)(4.3.7-3)式中:——有管樁段水泥土樁截面積(m2);——管樁凈截面積(m2);——管樁混凝土軸心抗壓強度設計值(kPa),應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定;——管樁與高噴攪拌水泥土樁應力比,當無實測資料時可按表4.3.7取值;表4.3.7應力比水泥土強度/MPa應力比4~630~506~820~308~1015~2010~1510~15注:水泥土強度高時取低值,反之取高值。——荷載效應基本組合下的樁頂軸向壓力設計值(kN);——有管樁段水泥土復合管樁總極限側(cè)阻力標準值(kN);——管樁施工工藝系數(shù),取0.85。2樁軸心受拉時,荷載效應基本組合下樁頂軸向拉力設計值應同時滿足式(4.3.7-4)、(4.3.7-5)、(4.3.7-6):(4.3.7-4)(4.3.7-5)(4.3.7-6)式中:——管樁全部縱向預應力鋼筋的截面面積(m2);——樁頂填芯混凝土內(nèi)錨固鋼筋總面積(m2);——考慮管樁縱向預應力鋼筋墩頭與端板連接處受力不均勻等因素影響而取的折減系數(shù),一般取0.85;——填芯混凝土與管樁內(nèi)壁的粘結(jié)強度設計值(kPa),宜由現(xiàn)場試驗確定。當缺乏試驗資料時,C40的微膨脹混凝土可取360kPa;——管樁預應力鋼筋抗拉強度設計值(kPa),應按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定取值;——錨固鋼筋的抗拉強度設計值(kPa);——樁頂填芯混凝土深度(m);——荷載效應基本組合下的樁頂軸向拉力設計值(kN);——管樁內(nèi)腔圓周長度(m)。4.3.8單樁水平承載力應符合下列規(guī)定:荷載效應標準組合:(4.3.8-1)地震作用效應和荷載效應標準組合:(4.3.8-2)式中:——相應于地震作用效應和荷載效應標準組合時,作用于第基樁的水平力(kN);——單樁水平承載力特征值(kN)。4.3.9單樁水平承載力特征值的確定應符合下列規(guī)定:1單樁水平承載力特征值應通過單樁水平靜載試驗確定,試驗方法應按本規(guī)程第6.4.7條執(zhí)行;2初步設計時單樁水平承載力特征值可按式(4.3.9-1)估算:(4.3.9-1)(4.3.9-2)(4.3.9-3)(4.3.9-4)(4.3.9-5)(4.3.9-6)(4.3.9-7)式中:——管樁預應力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比;——樁身計算寬度(m),取0.9(1.5d+0.5);——管樁直徑(m);——管樁扣除保護層后的直徑(m);——管樁內(nèi)徑(m);、——管樁、樁頂填芯混凝土彈性模量(MPa),按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定取值;——樁身抗彎剛度(kN·m2);、——管樁、樁頂填芯混凝土換算截面慣性矩(m4);——地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù),宜通過單樁水平靜載試驗確定,當無試驗資料時可參照現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94規(guī)定的預制樁m值適當提高后采用;——管樁縱向預應力筋配筋率;——樁頂水平位移系數(shù),按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定取值;、——管樁、樁頂填芯混凝土換算截面受拉邊緣的截面模量(m3);——樁的水平變形系數(shù)(1/m);——樁頂允許水平位移(mm),可取4mm~9mm。3群樁水平承載力特征值可視為各單樁水平承載力特征值的總和。4.3.10當水泥土復合管樁樁周土體因自重固結(jié)、地面大面積堆載等因素影響而產(chǎn)生的沉降大于樁的沉降時,應根據(jù)工程具體情況考慮負摩阻力對樁基承載力和沉降的影響;當缺乏可參照的工程經(jīng)驗時,可按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定估算。4.3.11水泥土復合管樁基礎(chǔ)的沉降變形計算值不應大于樁基沉降變形允許值。樁基沉降變形允許值應符合國家現(xiàn)行標準《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》GB50007、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定。4.3.12樁基最終沉降量包括由單向壓縮分層總和法計算的土層沉降與樁身壓縮量,可按式(4.3.12-1)計算:(4.3.12-1)(4.3.12-2)(4.3.12-3)(4.3.12-4)(4.3.12-5)式中:QUOTE、QUOTE——有管樁段樁身材料復合模量、水泥土彈性模量(MPa);QUOTE——第QUOTEi計算土層的壓縮模量(MPa),應采用土的自重壓力至土的自重壓力加附加壓力作用時的壓縮模量;——管樁截面積與水泥土復合管樁總截面積之比。——沉降計算深度范圍內(nèi)土層的計算分層數(shù),應結(jié)合土層性質(zhì)確定;分層厚度不應超過計算深度的0.3倍;——第樁在荷載效應準永久組合作用下,樁頂豎向附加荷載(kN);——樁基最終沉降量(mm);——樁身壓縮量(mm);、——管樁底部樁身總軸力占樁頂荷載之比、水泥土復合管樁底部總端阻力占樁頂荷載之比,宜根據(jù)試驗確定,當無試驗資料時可根據(jù)本規(guī)程第4.3.5條建議的樁側(cè)、端阻力值進行計算;、——有管樁段、無管樁段樁身壓縮折減系數(shù),無試驗資料時可取1.0;、——有管樁段、無管樁段樁身壓縮系數(shù);——樁端平面下第層土1/2厚度處豎向附加應力(kPa),可按照現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》GB50007中的明德林應力公式方法計算;QUOTEφ——沉降計算經(jīng)驗系數(shù),無當?shù)亟?jīng)驗時,對于單樁、單排樁、樁中心距大于6倍樁徑的樁基,該系數(shù)可取1.0;對于樁中心距不大于6倍樁徑的群樁基礎(chǔ),該系數(shù)可按表4.3.12取值。表4.3.12沉降計算經(jīng)驗系數(shù)(MPa)152535400.680.540.400.20注:—沉降計算深度范圍內(nèi)土層壓縮模量的當量值,按現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》GB50007的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。4.3.13樁基沉降計算深度可按應力比法確定,即處附加應力與土的自重應力應符合下式要求:(4.3.13)式中:——土的自重應力(kPa);——土中豎向附加應力(kPa)。4.3.14水泥土復合管樁基礎(chǔ)承臺設計除應符合國家現(xiàn)行標準《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》GB50007、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定外,尚應符合下列規(guī)定:1承臺計算時,樁基豎向反力宜按全部由管樁承擔計算;2承臺受沖切計算時,樁徑宜按照管樁直徑計算;3宜進行上部結(jié)構(gòu)—承臺—樁—土共同工作分析。4.4構(gòu)造要求4.4.1水泥土復合管樁直徑及水泥土強度應符合下列規(guī)定:1水泥土復合管樁直徑與管樁直徑之差,應根據(jù)環(huán)境類別、承載力要求、樁側(cè)土性質(zhì)等綜合確定,且mm;2與樁身水泥土配比相同的室內(nèi)水泥土試塊(邊長為70.7mm的立方體)在標準養(yǎng)護條件下28d齡期的立方體抗壓強度平均值不宜低于4MPa;3宜對樁頂、管樁底、塑性指數(shù)較高的粘土層等部位采取復攪復噴措施以保證樁身質(zhì)量。4.4.2水泥土復合管樁中管樁接頭數(shù)量不宜超過1個,管樁的連接應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定,且接頭連接強度不得小于管樁樁身強度。4.4.3水泥土復合管樁樁中心至承臺邊緣的距離應符合下列規(guī)定:1邊樁中心至承臺邊緣的距離不應小于0.5D+150mm,且不宜小于1.0d;2對于墻下條形承臺梁,樁中心至承臺梁邊緣的距離不應小于0.5D+75mm,且不宜小于1.0d。4.4.4水泥土復合管樁與承臺連接時,宜采用樁頂填芯混凝土中埋設錨固鋼筋的連接方式,并應符合下列規(guī)定:1管樁嵌入承臺內(nèi)的長度對d<800mm的管樁不宜小于50mm,對d≥800mm的管樁不宜小于100mm;2對承壓樁,樁頂填芯混凝土深度應大于6倍管樁樁徑,且不得小于3.0m;對承受拔力的樁,應按本規(guī)程公式(4.3.7-5)計算確定,且不得小于3.0m;3對于承壓樁,錨固鋼筋數(shù)量應根據(jù)樁徑選取,宜取416~820;對于承受拔力的樁,錨固鋼筋面積應按本規(guī)程公式(4.3.7-6)計算確定;箍筋應采用~;4埋入樁頂填芯混凝土中的錨固鋼筋長度應與填芯混凝土深度相同;5錨固鋼筋錨入承臺內(nèi)的長度:承壓樁不應小于35倍鋼筋直徑;承受拔力的樁應按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定確定。4.4.5承臺之間的連接除應符合國家現(xiàn)行標準《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》GB50007、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定外,尚應符合下列規(guī)定:1同一承臺的樁數(shù)不多于2根時,應加強承臺間的拉結(jié);2有抗震要求的柱下樁基承臺,宜在兩個主軸方向設置連系梁。
5施工5.1施工機械5.1.1水泥土復合管樁施工機械包括整體式與組合式兩種,有條件時應選用整體式施工機械。5.1.2高噴攪拌水泥土樁施工機具應具有高壓噴射與機械攪拌功能,并宜根據(jù)地層條件選用合適的鉆具。5.1.3高噴攪拌水泥土樁施工主要配套設備應符合下列規(guī)定:1注漿泵、高壓水泵的壓力、流量應滿足施工要求,其額定壓力不應小于設計規(guī)定壓力的1.2倍;2空氣壓縮機的供氣量和額定壓力不應小于設計規(guī)定值;3攪拌機的性能應與需漿量相適應,并保證漿液攪拌均勻;4儲漿桶的容積應能滿足連續(xù)供給高壓噴射漿液的需要。5.1.4應根據(jù)設計文件、巖土工程勘察報告、施工場地周邊環(huán)境情況選用適宜的水泥土復合管樁中的管樁施工機械。5.2施工準備5.2.1水泥土復合管樁施工應具備下列資料:1巖土工程勘察報告;2樁基施工圖及圖紙會審紀要;3建筑場地和相鄰區(qū)域內(nèi)的建筑物、地下管線、地下構(gòu)筑物和架空線路等的調(diào)查資料;4主要施工機械及其配套設備的技術(shù)性能資料;5樁基施工組織設計;6水泥等原材料質(zhì)檢報告;7管樁的出廠合格證及相關(guān)技術(shù)參數(shù)說明;8有關(guān)施工工藝參數(shù)的試驗參考資料。5.2.2施工前應清除地下和空中障礙物并具備三通一平條件,平整后的場地標高應高出水泥土復合管樁設計樁頂標高不小于0.5m。5.2.35.2.4施工單位應按樁基施工圖在施工現(xiàn)場進行樁位放樣并填寫放線記錄,樁位放樣偏差不應大于10mm,經(jīng)監(jiān)理單位或建設單位復核簽證后方可開工。5.2.5樁位點應設有不易破壞的明顯標記,并宜在施工時進行樁位復核,避免漏樁。5.2.6施工前應對水泥土復合管樁施工機械及其配套設備進行試運行,并對流量、壓力、提升速度與轉(zhuǎn)速等施工參數(shù)進行標定。5.3施工作業(yè)5.3.1水泥土復合管樁施工步驟,應符合下列要求:1高噴攪拌水泥土樁應采用高噴攪拌法施工;2分別封閉首節(jié)管樁底端及末節(jié)管樁頂端;3在水泥土初凝之前,管樁應同心植入高噴攪拌水泥土樁中至設計標高。5.3.2采用組合式施工設備時,高噴攪拌水泥土樁施工工藝流程應按圖5.3.2進行:圖5.3.2高噴攪拌水泥土樁施工工藝流程5.3.3采用組合式施工設備時,水泥土復合管樁中的管樁施工工藝流程應按圖5.3.3進行:圖5.3.3水泥土復合管樁中的管樁施工工藝流程5.3.4采用整體式施工設備時,水泥土復合管樁施工工藝流程應按圖5.3.4進行:圖5.3.4水泥土復合管樁施工工序5.3.5高噴攪拌水泥土樁施工除應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79的有關(guān)規(guī)定外,尚應符合下列規(guī)定:1高噴攪拌水泥土樁施工參數(shù)應根據(jù)成樁工藝性試驗與基本試驗確定,并在施工中嚴格加以控制;2水泥漿應過篩后使用,其攪拌時間不應少于2min,自制備至用完的時間不應超過2h;3施工中鉆桿垂直度偏差不得超過1%;4對需要提高強度或增加噴攪次數(shù)的部位應采取復攪復噴措施;5停漿面高出樁頂設計標高不應小于500mm,樁徑、有效樁長不應小于設計值。5.3.6水泥土復合管樁中的管樁施工除應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定外,尚應符合下列規(guī)定:1管樁施工前應清除高噴攪拌水泥土樁施工后的樁頂返漿;2管樁施工機械就位后,應有可靠的垂直度控制措施,垂直度偏差不得超過0.5%;3管樁定位偏差不得大于10mm;4在管樁植入高噴攪拌水泥土樁中時應采取必要的監(jiān)控預防措施;5多節(jié)管樁接樁時應保證接樁質(zhì)量和上下節(jié)段的樁身垂直度;6管樁樁頂標高允許偏差應為±50mm。5.3.7在水泥土復合管樁施工過程中應按本規(guī)程附錄A的要求作好記錄。5.3.8水泥土復合管樁施工常見問題可按本規(guī)程附錄B進行處理。5.4施工安全和環(huán)境保護5.4.1水泥土復合管樁施工安全除應符合國家現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)及標準的有關(guān)規(guī)定外,尚應符合下列要求:1施工單位應根據(jù)工程實際情況建立項目安全管理組織機構(gòu)、現(xiàn)場安全管理制度及保證體系;2施工人員應經(jīng)過安全生產(chǎn)教育培訓,熟悉安全技術(shù)操作規(guī)程,并應自覺遵守;3應經(jīng)常檢查機械及防護設施,確保安全運行;4施工前應對高壓泵、空壓機、水龍頭等設備和供水、供氣、供漿管路系統(tǒng)進行檢查;5遇到暴風、暴雨、雷電時,應暫停施工并切斷電源;6施工完成后應在樁位孔口設置防護措施,防止樁孔對人身安全和交通造成威脅。
5.4.2環(huán)境保護除應符合國家現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)及標準的有關(guān)規(guī)定外,尚應符合下列要求:1應采用加防護罩等措施對施工機械進行降噪處理;2水泥運輸、水泥漿攪拌應采取覆蓋、封閉等措施防塵;3廢棄水泥漿應集中排放;4應及時清理返漿并集中堆放。
6質(zhì)量檢驗與工程驗收6.1一般規(guī)定6.1.1水泥土復合管樁質(zhì)量檢驗按時間順序可分為三個階段:施工前檢驗、施工中檢驗和施工后檢驗。6.1.2水泥土復合管樁質(zhì)量檢驗主控項目應包括水泥及外摻劑質(zhì)量、水泥用量、樁數(shù)、樁位偏差、樁身質(zhì)量和單樁承載力。6.2施工前檢驗6.2.1施工前應嚴格對樁位放樣偏差進行檢驗。6.2.2施工前應對水泥、外摻劑、管樁、接樁用材料等產(chǎn)品質(zhì)量進行檢驗。6.2.3施工前應對施工機械設備及性能進行檢驗。6.2.4施工前質(zhì)量檢驗應符合本規(guī)程附錄C的規(guī)定。6.3施工中檢驗6.3.1成樁工藝性試驗應對水泥土固結(jié)體的形態(tài)大小、垂直度及膠結(jié)情況進行開挖檢查。6.3.2對于重要工程或因地質(zhì)條件復雜、高噴攪拌水泥土樁成樁質(zhì)量可靠性差的工程,工藝性試驗成樁質(zhì)量檢查除應符合本規(guī)程第6.3.1條規(guī)定外,尚應采用鉆芯法檢查。6.3.3高噴攪拌水泥土樁施工中應檢查水泥用量、漿液壓力、水壓、氣壓、水灰比、鉆桿提升速度、鉆桿旋轉(zhuǎn)速度、樁底標高、垂直度等施工參數(shù)及施工程序。6.3.4水泥土復合管樁中的管樁施工時應檢查樁的植入情況、樁長、垂直度、接樁質(zhì)量、接樁上下節(jié)平面偏差、接樁節(jié)點彎曲矢高、接樁停歇時間、樁頂標高。6.3.5水泥土復合管樁施工質(zhì)量檢驗應符合本規(guī)程附錄D的規(guī)定。6.3.6在施工期間施工單位應依據(jù)本規(guī)程第6.3.5條規(guī)定對每根樁進行質(zhì)量檢查,對不符合預定施工工藝參數(shù)的樁經(jīng)監(jiān)理單位確認后報設計單位進行處理。6.4施工后檢驗6.4.1基坑開挖至設計標高后應檢查水泥土復合管樁的樁數(shù)、樁位偏差、樁徑、樁頂標高,如不符合設計要求應采取有效的補救措施。6.4.2施工完成后的工程樁應進行樁身完整性檢驗和豎向承載力檢驗。6.4.3豎向承載力的檢驗應采用單樁豎向抗壓靜載試驗,檢測樁數(shù)不應少于同條件下總樁數(shù)的1%,且不應少于3根;當總樁數(shù)少于50根時,不應少于2根。6.4.4單樁豎向抗壓靜載試驗除應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的有關(guān)規(guī)定外,尚應符合下列規(guī)定:1檢測時宜在樁頂鋪設粗砂或中砂找平層,厚度取20mm~30mm;2找平層上的剛性承壓板直徑應與水泥土復合管樁的設計樁徑相一致;3對直徑不小于800mm的水泥土復合管樁,Q-s曲線呈緩變型時,單樁豎向極限承載力可取s=0.05D對應的荷載值。6.4.5樁身完整性檢驗應采用可靠的動測法,檢測樁數(shù)不應少于總樁數(shù)的20%,且不得少于10根6.4.6水泥土質(zhì)量檢驗按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79的有關(guān)規(guī)定可采用淺部開挖或輕型動力觸探。對水泥土強度有懷疑時,應采用鉆芯法并對水泥土芯樣進行抗壓強度試驗。6.4.7對于承受水平力較大的水泥土復合管樁,應按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的有關(guān)規(guī)定進行單樁水平靜載試驗。水平推力應施加在管樁上,取水平臨界荷載統(tǒng)計值的0.60倍作為單樁水平承載力特征值。檢測樁數(shù)不應少于同條件下總樁數(shù)的1%,且不應少于3根。6.4.8對于承受拔力的水泥土復合管樁,應按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的有關(guān)規(guī)定進行單樁豎向抗拔靜載試驗。檢測樁數(shù)不應少于同條件下總樁數(shù)的1%,且不應少于3根。6.4.9水泥土復合管樁施工后質(zhì)量檢驗應符合本規(guī)程附錄E的規(guī)定。6.5工程驗收6.5.1基坑開挖至設計標高后,建設單位應會同施工、監(jiān)理、設計等單位進行水泥土復合管樁驗收。6.5.2水泥土復合管樁驗收應在施工單位自檢合格的基礎(chǔ)上進行,并應具備下列資料:1巖土工程勘察報告、樁基施工圖、圖紙會審紀要、設計變更等;2經(jīng)審定的施工組織設計、施工方案、技術(shù)交底及執(zhí)行中的變更單;3樁位測量放線圖,包括工程樁位線復核簽證單;4管樁的出廠合格證、相關(guān)技術(shù)參數(shù)說明、進場驗收記錄;5水泥等其他材料的質(zhì)量合格證、見證取樣文件及復驗報告;6施工記錄及隱蔽工程驗收文件;7工程質(zhì)量事故及事故調(diào)查處理資料;8單樁承載力及樁身質(zhì)量檢測報告;9基坑挖至設計標高時基樁竣工平面圖及樁頂標高圖;10其他必須提供的文件或記錄。6.5.3承臺工程驗收除應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204的有關(guān)規(guī)定外,尚應具備下列資料:1承臺鋼筋、混凝土的施工與檢查記錄;2樁頭與承臺的錨筋、邊樁離承臺邊緣距離、承臺鋼筋保護層記錄;3樁頭與承臺防水構(gòu)造及施工質(zhì)量;4承臺厚度、長度和寬度的量測記錄及外觀情況描述等。PAGE32附錄A施工記錄表表A施工記錄表工程名稱:設計樁徑:QUOTE水泥土樁管樁QUOTEmmmm設計樁長:QUOTE水泥土樁管樁QUOTEmmmm設計樁頂/樁底標高:QUOTE水泥土樁管樁QUOTEmmmm水泥品種:水灰比:攪拌翅外徑:mm噴(漿、氣、水)嘴直徑:mm序號施工日期樁號孔口標高(m)施工工序高噴攪拌水泥土樁預應力高強混凝土管樁備注時間下沉/提升起始標高(m)漿液壓力(MPa)氣壓(MPa)水壓(MPa)鉆桿旋轉(zhuǎn)速度(r/min)鉆桿下沉/提升速度(cm/min)垂直度偏差(%)水泥用量(kg)時間樁長(m)樁頂標高(m)送樁深度(m)接樁時間終壓力/最終激振力(kN)垂直度偏差(%)開始結(jié)束開始結(jié)束下沉提升下沉提升下沉提升下沉提升下沉提升下沉提升施工單位項目技術(shù)負責人:質(zhì)檢員:監(jiān)理工程師(建設單位項目技術(shù)負責人):PAGE40附錄B施工常見問題處理措施表B施工常見問題處理措施常見問題發(fā)生原因處理措施樁位偏差定位不準;施工中垂直度偏差超出規(guī)定值對高噴攪拌水泥土樁及管樁施工采用全站儀定位、復檢;采用線錘或經(jīng)緯儀控制高噴攪拌水泥土樁與管樁施工時的垂直度水泥土復合管樁直徑小漿液壓力??;漿液流量小調(diào)整漿液壓力、流量、提升速度、轉(zhuǎn)速、攪拌翅直徑等施工參數(shù)樁身水泥土強度達不到設計要求水泥摻入量??;水灰比大;攪拌不勻;局部噴漿量小、噴漿不連續(xù)調(diào)整水泥摻入量;調(diào)整水灰比;減小提速、增加攪拌均勻程度及噴漿量、連續(xù)噴漿水泥土斷樁噴漿不連續(xù)恢復供漿后噴頭提升或下沉1.0m后再行下沉或提升施工,保證接茬鉆進下沉困難、電流值高、跳閘電壓偏低;土質(zhì)堅硬,阻力太大;遇大塊石等障礙物;漏電調(diào)高電壓;加大漿液壓力;更換合適的鉆頭鉆具;開挖排除障礙物;檢查電纜接頭,排除漏電漿液過早用完或剩余過多供漿管堵塞、漏漿;鉆桿提升速度過慢或過快;投料不準、加水量少或過多;鉆進過程耗漿量太大檢修注漿泵及管路;調(diào)整鉆桿提升速度;重新標定投料量及加水量;減小鉆進耗時注漿泵堵塞、供漿管堵塞、爆裂,噴嘴堵塞水泥漿雜質(zhì)多;供漿管內(nèi)有雜物;雜物進入噴嘴增加水泥漿過濾遍數(shù)或更換過濾網(wǎng);拆洗供漿管、注漿泵;檢查拆洗噴嘴續(xù)表B常見問題發(fā)生原因處理措施注漿泵壓力劇增或劇減噴漿嘴或注漿管堵塞;噴漿嘴或注漿管漏漿;噴桿磨損漏漿拆洗檢查;更換噴桿注漿泵壓力不穩(wěn)注漿泵內(nèi)進氣;注漿泵內(nèi)進入硬質(zhì)顆粒;注漿泵機械磨損排除空氣;拆洗檢查;更換磨損件空氣壓縮機不工作線路或電機出現(xiàn)問題;噴氣嘴堵塞或輸氣管路堵塞檢查線路及電機;檢查清洗輸氣管、噴氣嘴及鉆頭內(nèi)部噴氣腔水泥漿進入空氣壓縮機儲氣罐鉆頭在地下時氣被憋住,造成回漿提起鉆頭,清洗儲氣罐注漿泵壓力、轉(zhuǎn)速、鉆桿提速等施工參數(shù)與設計不符噴嘴口徑與設計不符;管路堵塞;調(diào)速電機控制器出現(xiàn)問題檢查噴嘴口徑;檢查管路;檢查或更換調(diào)速電機控制器冒漿多土質(zhì)太黏,攪拌不動;遇硬土或障礙物下沉困難;漿液流量過大;噴漿下沉、提升速度小水灰比過大加強攪拌;清除障礙物;調(diào)整漿液流量;加大升降速度及噴攪遍數(shù)減少水灰比不返氣、不返漿供氣、供漿管路堵塞;下沉過快,上層黏土層封住返氣、返漿通道疏通管路;降低下沉速度;提起鉆頭,待返氣、返漿后再行下沉施工相鄰樁附近冒氣、冒水距離施工樁太近;臨近樁施工完成時間較短;間隔施工;增加相鄰樁施工時間間隔;續(xù)表B常見問題發(fā)生原因處理措施埋鉆鉆頭埋置地下較深時,鉆桿停止轉(zhuǎn)動同時不噴氣、不噴漿;遇流砂等土層降低鉆進速度;檢查電路及設備,防止出現(xiàn)鉆桿停止轉(zhuǎn)動等故障;維修設備時,應將鉆桿提至地面管樁施工達不到設計標高管樁施工與高噴攪拌水泥土樁施工完成時間間隔過長;接樁時間過長;水灰比小或注漿量少;壓樁力或激振力不足;樁身偏斜,壓入土中;水泥土不均勻減少時間間隔;縮短接樁時間;增大水灰比或注水攪拌;加大壓樁力或激振力;確保管樁位置及垂直度;增加噴攪次數(shù)管樁掉入水泥土中水灰比過大;管樁未封底減小水灰比;管樁封底;施工時采取控制措施管樁內(nèi)進漿管樁頂、底封閉不嚴密;接樁漏焊管樁頂、底封嚴;焊接嚴密
附錄C施工前質(zhì)量檢驗標準表C施工前質(zhì)量檢驗標準項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項目1水泥及外摻劑質(zhì)量符合出廠及設計要求查產(chǎn)品合格證和抽樣送檢2樁位放樣mm≤10查放線記錄一般項目1施工機械設備及性能符合出廠及設計要求查設備標定記錄2管樁外觀質(zhì)量無蜂窩、漏筋、裂縫、色感均勻、樁頂處無空隙直觀3管樁樁徑mm±5用鋼尺量4管壁厚度mm≤5用鋼尺量5管樁樁長按設計要求用鋼尺量6樁尖中心線mm<2用鋼尺量7端部傾斜mm≤0.5%D用水平尺量8樁體彎曲mm<1/1000用鋼尺量9管樁內(nèi)壁浮漿不得有浮漿直觀10接樁用材料符合出廠及設計要求查產(chǎn)品合格證或抽樣送檢
附錄D施工中質(zhì)量檢驗標準表D施工中質(zhì)量檢驗標準項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項目1水泥用量按設計要求查施工記錄一般項目1漿液壓力按施工組織設計要求查施工記錄2水壓按施工組織設計要求查施工記錄3氣壓按施工組織設計要求查施工記錄4水灰比按施工組織設計要求查施工記錄5鉆桿提升速度按施工組織設計要求查施工記錄6鉆桿旋轉(zhuǎn)速度按施工組織設計要求查施工記錄7水泥土樁垂直度%<1經(jīng)緯儀8水泥土樁的樁底標高按設計要求測量鉆頭深度9管樁垂直度%<0.5經(jīng)緯儀10管樁的樁頂標高mm±50水準儀11接樁質(zhì)量按設計或規(guī)范要求滿足設計或規(guī)范要求12接樁停歇時間min>5秒表測定13接樁上下節(jié)平面偏差mm<10用鋼尺量14接樁節(jié)點彎曲矢高mm<1/1000用鋼尺量
附錄E施工后質(zhì)量檢驗標準表E施工后質(zhì)量檢驗標準項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項目1承載力按設計要求按基樁檢測技術(shù)規(guī)范2樁位偏差mm100+0.005H用全站儀及鋼尺量3樁身完整性按設計要求按基樁檢測技術(shù)規(guī)范4樁數(shù)按設計要求現(xiàn)場清點一般項目5水泥土復合管樁樁徑按設計要求用鋼尺量6樁頂標高mm±50水準儀注:H為施工現(xiàn)場地面標高與樁頂設計標高的距離
本規(guī)程用詞說明1為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時區(qū)別對待,對要求嚴格程度不同的用詞,說明如下:1)表示很嚴格,非這樣做不可的:正面詞采用“必須”;反面詞采用“嚴禁”。2)表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的:正面詞采用“應”;反面詞采用“不應”或“不得”。3)表示允許稍有選擇,在條件允許時首先應這樣做的:正面詞采用“宜”;反面詞采用“不宜”。表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。2條文中指明應按其他有關(guān)標準、規(guī)范執(zhí)行的,寫法為:“應符合……的規(guī)定”或“應按……執(zhí)行”;非必須按所指的標準、規(guī)范或其他規(guī)定執(zhí)行時,寫法為“可參照……”。
引用標準名錄1《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》GB500072《建筑抗震設計規(guī)范》GB500113《巖土工程勘察規(guī)范》GB500214《工程結(jié)構(gòu)可靠性設計統(tǒng)一標準》GB501535《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準》GB501996《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB502027《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB502048《先張法預應力混凝土管樁》GB134769《建筑變形測量規(guī)范》JGJ810《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》JGJ7211《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ7912《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ9413《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ10614《水泥土配合比設計規(guī)程》JGJ/T233中華人民共和國行業(yè)標準水泥土復合管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程JGJ/T××-20××條文說明PAGE45制訂說明《水泥土復合管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》JGJ/T××-20××,經(jīng)住房和城鄉(xiāng)建設部20××年×月×日以第××××號公告批準、發(fā)布。本規(guī)范編制過程中,編制組進行了廣泛和深入的調(diào)查研究,總結(jié)了已有的工程經(jīng)驗,同時參考了國外先進技術(shù)標準,通過試驗,取得了大量重要技術(shù)參數(shù)。為便于廣大設計、施工、科研、學校等單位有關(guān)人員在使用本規(guī)程時能正確理解和執(zhí)行條文規(guī)定,《水泥土復合管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》編制組按章、節(jié)、條順序編制了本規(guī)程的條文說明,對條文規(guī)定的目的、依據(jù)以及執(zhí)行中需要注意的有關(guān)事項進行了說明。但是,本條文說明不具備與規(guī)程正文同等的法律效力,僅供使用者作為理解和把握規(guī)程規(guī)定的參考。
目次1總則 452術(shù)語和符號 463基本規(guī)定 484設計 504.1一般規(guī)定 504.2樁的選型與布置 514.3樁基計算 544.4構(gòu)造要求 595施工 635.1施工機械 635.2施工準備 645.3施工作業(yè) 645.4施工安全和環(huán)境保護 676質(zhì)量檢驗與工程驗收 706.1一般規(guī)定 706.2施工前檢驗 706.3施工中檢驗 716.4施工后檢驗 726.5工程驗收 73
1總則1.0.2水泥土復合管樁基礎(chǔ)適用于非抗震設計及抗震設防烈度小于等于8度地區(qū)的工業(yè)與民用建筑、構(gòu)筑物等工程的低承臺樁基礎(chǔ),主要用于承受豎向抗壓荷載。市政、公路與橋梁、鐵路、港口、水利等工程采用低承臺樁基時可參考使用,但尚應符合有關(guān)行業(yè)標準的規(guī)定。
2術(shù)語和符號2.1.1水泥土復合管樁(又稱管樁水泥土復合基樁)是基于水泥土樁和預應力高強混凝土管樁兩種樁型的特點提出的一種新樁型,由作為芯樁使用的預應力高強混凝土管樁、包裹在芯樁周圍的高噴攪拌水泥土樁和填芯混凝土優(yōu)化匹配復合而成(圖1)??沙浞职l(fā)揮水泥土樁樁側(cè)摩阻力和預應力高強混凝土管樁樁身材料強度,具有大直徑、長樁、高承載力、性價比高的特點。目前水泥土復合管樁最大直徑可達2.0m,樁長可達40.0m。其中外圍水泥土樁由高壓噴射融合攪拌法施工,水泥土初凝之前同心植入預應力高強混凝土管樁。圖1水泥土復合管樁1—錨固鋼筋;2—填芯混凝土;3—復噴段;4—預應力高強混凝土管樁;5—高噴攪拌水泥土樁2.1.3高噴攪拌水泥土樁是綜合了高壓噴射注漿法與水泥土攪拌法兩種工藝特點施工而成的大直徑樁,直徑一般為0.8m~2.0m。由高壓水或高壓漿液形成高速噴射流束,沖擊、切割、破碎地層土體,同時采用攪拌翅等強制攪拌水泥漿液與地基土,可有效控制樁身均勻性、成樁直徑,返漿量小,提高了施工效率。2.1.5樁頂填芯混凝土不僅具有構(gòu)造作用,而且具有提高承載力、抗震等作用,樁頂填芯混凝土深度應符合本規(guī)程第4.4.4條規(guī)定。2.1.7本規(guī)程中的“基本試驗”含義與有關(guān)標準中的土釘或錨桿基本試驗類似,是為設計提供依據(jù)的單樁豎向抗壓、抗拔或水平靜載試驗,可按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的有關(guān)規(guī)定進行試驗,應在工程樁正式施工前進行,并應加載至破壞。
3基本規(guī)定3.0.1水泥土復合管樁由高噴攪拌水泥土樁與同心植入的管樁構(gòu)成,施工工藝包括高噴攪拌水泥土樁施工與管樁植入兩個步驟,其材料性能、施工方法決定了該樁型可用于淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土、粉土、黏性土、松散~中密砂土及其他中高壓縮性土層,尤其適用于軟弱土層,對于第1~4款所列場地應通過現(xiàn)場成樁工藝性試驗、基本試驗及室內(nèi)水泥土配比試驗確定其適用性。3.0.2巖土工程勘察報告應符合國家現(xiàn)行標準《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021、《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011、《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》JGJ72、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94、《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79的有關(guān)規(guī)定,包括:提供按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行設計所需的巖土物理力學參數(shù)及原位測試參數(shù);建筑場地不良地質(zhì)作用及防治方案;地下水位埋藏情況、類型和水位變化幅度及抗浮設計水位,土、水腐蝕性評價,地下水浮力計算的設計水位;抗震設防區(qū)按抗震設防烈度提供的液化土層資料;有關(guān)特殊性地基土評價。3.0.3設計前應按現(xiàn)行行業(yè)標準《水泥土配合比設計規(guī)程》JGJ/T233的有關(guān)規(guī)定進行室內(nèi)水泥土配合比試驗;也可以結(jié)合本規(guī)程第3.0.5、3.0.6條中的成樁工藝性試驗或基本試驗,進行鉆芯法檢測。當樁長范圍內(nèi)為成層土時,應選擇主要土層進行室內(nèi)配比試驗,并以其中的較弱土層對應的標準養(yǎng)護條件下28d齡期的立方體抗壓強度平均值作為本規(guī)程第4.3.5、4.3.6、4.3.7條單樁承載力計算依據(jù)。3.0.4水泥品種與強度等級、外摻劑對高噴攪拌水泥土成樁質(zhì)量至關(guān)重要。宜優(yōu)先選用42.5級及以上的普通硅酸鹽系列水泥。在某些地區(qū)的地下水中含有大量硫酸鹽,因硫酸鹽與水泥發(fā)生反應時,對水泥土具有結(jié)晶性侵蝕,會出現(xiàn)開裂、崩解而喪失強度。為此應選用抗硫酸鹽水泥,使水泥土中產(chǎn)生的結(jié)晶膨脹物質(zhì)控制在一定的數(shù)量范圍內(nèi),藉以提高水泥土的抗侵蝕性能。3.0.5成樁工藝性試驗的目的是:驗證地層條件適應性;確定實際成樁步驟、漿液壓力、水壓、氣壓、水灰比、鉆桿提升速度、鉆桿旋轉(zhuǎn)速度等工藝參數(shù);了解鉆進阻力及植樁情況并采取相應措施。成樁工藝性試驗時可以采用超聲波、井徑儀或鉆芯法等檢查成樁直徑及樁身均勻程度。成樁工藝性試驗應選擇有代表性場地進行,試驗樁的規(guī)格、長度應符合設計要求。在條件許可時,可以將成樁工藝性試驗與基本試驗合二為一。3.0.6按國家現(xiàn)行標準《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》GB50007、《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的有關(guān)規(guī)定,水泥土復合管樁作為一種新樁型,應在工程樁正式施工前進行基樁豎向或水平靜載基本試驗,確定單樁豎向極限承載力或水平極限承載力,為設計人員提供足夠的設計依據(jù)。3.0.7為了提高樁頂填芯混凝土與管樁樁身混凝土的整體性,應清除管樁內(nèi)壁浮漿后采用微膨脹混凝土填芯。3.0.8為了積累資料,本條規(guī)定對所有應用水泥土復合管樁基礎(chǔ)的建(構(gòu))筑物均應進行沉降觀測,沉降觀測應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8的有關(guān)規(guī)定。
4設計4.1一般規(guī)定4.1.1水泥土復合管樁基礎(chǔ)是一種新型基礎(chǔ)形式,為了做到安全適用、確保質(zhì)量,根據(jù)樁基設計的復雜性和技術(shù)難度,按照從嚴原則將樁基設計分為三個設計等級。相比國家現(xiàn)行標準《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》GB50007、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定,本規(guī)程將甲級設計等級的建筑物規(guī)模和高度界定為“20層以上或高度超過60m的高層建筑、14層以上框架—核心筒結(jié)構(gòu)及其它對差異沉降有特殊要求的建筑”。4.1.2、4.1.3為確保樁基設計的安全,在進行樁基設計時應按照本條文規(guī)定的原則進行承載能力計算、穩(wěn)定性驗算及沉降計算。軟弱下臥層承載力驗算應按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。對位于坡地、岸邊的建筑物,應慎用水泥土復合管樁基礎(chǔ);當采用水泥土復合管樁基礎(chǔ)時,應按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94有關(guān)規(guī)定進行整體穩(wěn)定性驗算,并采取減小直徑比(D/d)、植入等長管樁并通長填芯等措施。4.1.4水泥土復合管樁基礎(chǔ)水平位移計算可按本規(guī)程第4.3.9條與現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。4.1.5水泥土復合管樁基礎(chǔ)承臺正截面抗裂及裂縫寬度驗算應按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。4.1.6本條規(guī)定了樁基設計時所采用的作用效應組合和抗力限值,已與國家現(xiàn)行標準《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》GB50007、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94等協(xié)調(diào)。4.1.7巖土工程勘察報告應符合本規(guī)程第3.0.2條規(guī)定。建筑場地與環(huán)境條件包括交通設施、地上及地下管線、地下構(gòu)筑物的分布;相鄰建筑物安全等級、基礎(chǔ)形式及埋置深度;附近類似地層條件場地的樁基工程試樁資料和單樁承載力設計參數(shù);周圍建筑物的防振、防噪聲的要求;返漿排放條件;建筑物所在地區(qū)的抗震設防烈度和建筑場地類別。施工條件包括:施工機械設備條件,動力條件,施工工藝對地層條件的適應性;水、電及有關(guān)建筑材料的供應條件;施工機械進出場及現(xiàn)場運行條件。4.2樁的選型與布置4.2.1本條規(guī)定了水泥土復合管樁的選型原則。1水泥土復合管樁直徑與管樁直徑之比(D/d)水泥土復合管樁是在強度較低的大直徑水泥土樁中植入合適的預應力高強混凝土管樁,提高樁身材料復合強度,以達到與樁側(cè)土阻力的匹配,如圖2所示。圖2匹配關(guān)系當D/d增大至某值后,樁身材料復合強度對應承載力小于樁側(cè)土阻力對應承載力,樁身材料強度與樁側(cè)土阻力不匹配,即D/d存在上限值。水泥土復合管樁的工作機理為:管樁承擔的大部分荷載通過管樁—水泥土界面?zhèn)鬟f至高噴攪拌水泥土樁,然后再通過水泥土—土界面?zhèn)鬟f至樁側(cè)土,管樁、高噴攪拌水泥土樁、樁側(cè)土構(gòu)成了由剛性向柔性過渡的結(jié)構(gòu)。作為管樁與樁側(cè)土之間的過渡層—“高噴攪拌水泥土”不宜太薄,否則無法保證水泥土復合管樁有效工作。另外考慮到施工中樁位偏差、垂直度偏差等因素,“高噴攪拌水泥土”也不宜太薄。綜合考慮上述因素,水泥土復合管樁直徑宜比管樁直徑大300mm以上,即D/d存在下限值。本條第1款根據(jù)不同的管樁直徑給出了D/d,當水泥土強度高或樁側(cè)土質(zhì)較好時取小值。條文中僅列出了管樁直徑為300、400、500、600、800、1000mm時的D/d取值范圍,對于其他直徑的管樁可參考取用。2管樁長度與水泥土復合管樁長度之比管樁底端以下的高噴攪拌水泥土樁為柔性~半剛性樁,存在臨界樁長,其長度隨著水泥土復合管樁直徑與水泥土強度的增加而增大。管樁相當于高噴攪拌水泥土樁中的配筋,其長度不宜小于總樁長的2/3。當水泥土復合管樁底端土質(zhì)較差或承受拔力、抗震作用時,管樁長度與水泥土復合管樁長度之比可達到1.0。試驗與計算結(jié)果表明無管樁段樁身壓縮量占樁身總壓縮量比例隨著管樁長度與水泥土復合管樁長度之比的增大基本呈線性減小,為了減小沉降、提高承載力,管樁長度與水泥土復合管樁長度比應取高值。當管樁底端附近有可利用的硬土層時,管樁宜進入硬土層(1~2)d,以盡可能發(fā)揮硬土層對提高水泥土復合管樁承載力的貢獻。3管樁選擇A型管樁樁身混凝土有效預壓應力值較小,相應的樁身抗彎、抗剪、抗拉性能均劣于AB型、B型、C型管樁。為了確保水泥土復合管樁基礎(chǔ)的安全,不宜選用A型管樁。4.2.2水泥土復合管樁與承臺采用本規(guī)程第4.4.4條規(guī)定的方式連接時,管樁承擔70%以上的荷載,因此確定基樁最小中心距應主要考慮管樁直徑d,并兼顧水泥土復合管樁直徑D。在確定基樁最小中心距時,需考慮如下因素:1管樁封底,屬于擠土樁;2植入管樁時高噴攪拌水泥土呈流塑狀態(tài);3水泥土復合管樁屬于摩擦樁;4防止相鄰樁的高噴攪拌水泥土樁施工時相互影響;5樁側(cè)土位移影響范圍。單樁豎向抗壓與水平靜載試驗表明,樁側(cè)土沉降(或水平位移)隨著至樁心距離的增大迅速減小(圖3),距離樁心2.5D處樁側(cè)土沉降約為樁頂沉降的10%(水平位移為0)。這說明至樁中心2.5D范圍內(nèi)樁、土影響較明顯,超出該距離后影響較小甚至可以忽略。圖3樁側(cè)土豎向沉降影響范圍綜合上述因素,參照現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94,本條規(guī)定了基樁最小中心距,如表4.2.2所示。當?shù)貙又杏锌梢岳玫闹?、低壓縮土層時,應盡量選擇作為持力層,發(fā)揮其對提高承載力的貢獻。樁端全斷面進入持力層的深度及其至軟弱下臥層的距離應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的有關(guān)規(guī)定。4.3樁基計算4.3.1水泥土復合管樁主要用于承受豎向抗壓荷載,應盡量避免承受較大的上拔與水平荷載,因此本條僅給出了樁基設計中沿用已久的針對“一般建筑物和受水平力(包括力矩與水平剪力)較小”情況的樁頂作用力計算公式。4.3.3本條規(guī)定了單樁豎向承載力特征值應滿足的要求。已與國家現(xiàn)行標準《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》GB50007、《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94等協(xié)調(diào)。4.3.4本規(guī)程中樁基豎向抗壓、抗拔承載力計算均采用綜合安全系數(shù)。4.3.5為保證水泥土復合管樁設計的可靠性,單樁豎向抗壓極限承載力標準值應采用單樁豎向抗壓靜載試驗確定,并應重視類似工程、鄰近工程的經(jīng)驗。初步設計時可采用經(jīng)驗公式估算單樁豎向抗壓極限承載力標準值,并按照本規(guī)程第4.3.7條驗算樁身豎向承載力。其中式(4.3.5-1)基于水泥土—土界面計算,式(4.3.5-2)基于管樁—水泥土界面計算。當采用經(jīng)驗公式進行估算時,極限側(cè)阻力標準值、極限端阻力標準值應由靜載試驗結(jié)果統(tǒng)計分析求得,當無試驗資料時可根據(jù)巖土工程勘察報告或現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94建議的泥漿護壁鉆孔樁極限側(cè)、端阻力標準值乘以提高倍數(shù)得到。根據(jù)搜集到的試樁資料,統(tǒng)計水泥土復合管樁極限側(cè)阻力標準值如表1所示,與現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94建議的泥漿護壁鉆孔樁極限側(cè)阻力標準值對比,前者約為后者的1.5倍~1.6倍。搜集到的所有試樁均為樁頭材料破壞,樁側(cè)摩阻力尚未充分發(fā)揮,本規(guī)程建議的提高倍數(shù)1.5~1.6是偏于保守的。表1極限側(cè)阻力標準值土的名稱土的狀態(tài)(kPa)填土—30~42淤泥—18~28淤泥質(zhì)土—30~42黏性土38~5858~8080~102102~126126~144144~152粉土36~6464~9494~124粉細砂稍密中密密實34~7070~9696~130按照式(4.3.5-2)基于管樁—水泥土界面計算單樁豎向抗壓極限承載力標準值時,將管樁外圍的水泥土視作均勻介質(zhì)。4.3.6本條規(guī)定了水泥土復合管樁單樁豎向抗拔極限承載力標準值確定方法。研究表明,水泥土復合管樁承受豎向上拔荷載時一般有水泥土復合管樁從地基土中拔出、管樁從高噴攪拌水泥土樁中拔出、管樁材料破壞等三種破壞模式。因此單樁或群樁呈非整體破壞時,單樁豎向抗拔極限承載力標準值應按照式(4.3.6-1)、(4.3.6-2)分別計算管樁—水泥土界面、水泥土—土界面對應的總極限側(cè)阻力標準值,并按照本規(guī)程第4.3.7條驗算樁身豎向承載力。計算單樁豎向抗拔極限承載力時不考慮無管樁段高噴攪拌水泥土樁的自重。表4.3.6中為對應于管樁—水泥土界面的抗拔系數(shù),該界面極限側(cè)阻力在抗拔與抗壓時基本一致,因此建議值接近于1.00;為對應于水泥土—土界面的抗拔系數(shù),與現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94建議值一致。4.3.7水泥土復合管樁承受豎向荷載時,其破壞模式主要為樁身材料破壞,因此樁身豎向承載力驗算十分重要。公式(4.3.7-1)基于管樁驗算了樁頭材料強度,公式(4.3.7-2)驗算了管樁底端處水泥土材料強度。在本規(guī)程第4.4.1條給出的水泥土材料強度范圍及表4.3.7給出的應力比情況下,樁頂軸向壓力設計值一般由管樁材料強度控制,因此樁頭材料驗算時僅給出了基于管樁材料強度的驗算公式,而未給出基于水泥土材料強度的驗算公式。根據(jù)國家現(xiàn)行標準《工程結(jié)構(gòu)可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50153、《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準》GB50199、《水泥土配合比設計規(guī)程》JGJ/T233的有關(guān)規(guī)定,本規(guī)程中將水泥土立方體抗壓強度平均值作為水泥土抗壓強度標準值使用,其材料性能分項系數(shù)取1.3。水泥土復合管樁與承臺采用本規(guī)程第4.4.4條規(guī)定方式連接時,管樁與高噴攪拌水泥土樁應力比與二者彈性模量之比接近,初步設計時應力比可按表4.3.7取值。4.3.9已有試驗資料表明,水泥土復合管樁水平極限荷載為水平臨界荷載的1.18倍~1.20倍,為了使安全系數(shù)達到2,宜取水平臨界荷載的0.60倍作為水平承載力特征值。水平荷載作用下,水泥土復合管樁破壞模式為外圍水泥土開裂,而管樁未發(fā)生破壞。地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)值隨管樁周圍水泥土強度、厚度的增加而提高,因此當無試驗資料時,值可以參照現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94中有關(guān)預制樁的規(guī)定,并適當提高后采用。搜集到的單樁水平靜載試驗(水泥土復合管樁直徑800mm,植入PHC400AB95)結(jié)果表明:水平臨界荷載對應水平位移為4mm~9mm,相應的地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)為40MN/m4~80MN/m4。4.3.10當管樁水泥土復合基樁樁周土體因自重固結(jié)或因地面大面積堆載而產(chǎn)生的沉降大于樁的沉降時,應考慮由此引起的樁側(cè)負摩阻力對樁基承載力和沉降的影響,并考慮對無管樁段水泥土樁的拖曳影響。4.3.11樁基沉降變形計算是樁基設計中的一個重要組成部分。當樁基產(chǎn)生過大變形時,可能影響建筑物正常使用,甚至造成建筑物破壞,危及人們的安全。因此水泥土復合管樁基礎(chǔ)的沉降變形計算值不應大于國家現(xiàn)行標準《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》GB50007、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94規(guī)定的允許值。4.3.12本條規(guī)定了水
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