《逆作复合桩基技术规程》JGJ@T186-2009.pdf

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《逆作复合桩基技术规程》JGJ@T186-2009.pdf

A.0.2浅基础的固结沉降应按

FikU. Si = Kr

4一封桩结束;5一结构封顶

路基工程实施性的施工组织设计A.0.3基础上拾量应按下式估算:

A.0.4压桩后封桩前的基础沉降应按下式计算:

A.0.6总沉降量s应按下式计算:

F3q F1k Kpr

1承台下地基土固结沉降中固结度的计算应按Terzaghi 维固结理论,并应按照下列公式计算:

k,Est Yw.Ha

式中K,承台刚度(kN/m); E。一土体的变形模量(kPa),取地基变形计算深度范 围内的加权平均值; V 土体泊松比,黏土取0.25~0.35,砂土取 0. 2~0. 25; Pm 垂直压力作用下的影响系数; B。一一承台宽度(m); α一承台长度与宽度之比。 3复合地基刚度应按下式计算:

式中Kps一复合地基刚度(kN/m); αn一一浅基础阶段地基沉降计算深度(m),应符合现 行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定。 4单桩刚度应按下列公式计算:

ul 桩身的压缩变形系数。 5 群桩刚度应按下式计算:

与场地有关的系数,对黏性土可取0.5,砂质土 可取0.3~0.4。 合桩基刚度按下列公式计算:

1为了便于在执行本规程条文时区别对待,对于要求严格 程度不同的用词说明如下: 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该这样做 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”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的,写法为:“应符合 的规定”或“应按执行”

1《建筑地基基础设计规范》GB5000 《混凝士结构设计规范》GB50010 3 《建筑变形测量规范》JGI8 4 《建筑桩基技术规范》JGJ94 5《建筑基桩检测技术规范》JGJ106

1.0.2对于地基土为黏性土及中密、稍密的砂土的基础设计: 如按传统的桩基础设计,桩承担全部荷载,则往往需要的桩数过 多,既不经济又增加施工工期。采用逆作复合桩基,考虑地基士 的承载能力,桩设计为摩擦桩,允许桩发生刺人沉降以发挥地基 土的承载能力,对于端承桩不适用于本规程。 1.0.3当受到建筑物层高以及场地的限制,大型施工机械不能 进人场地时,一般采用静力压入方式进行桩基施工。静压桩具有 无噪声、无泥浆、无油烟污染等优点,属于环保型施工;而且静 压桩压入施工时不像锤击桩那样会在桩身产生动应力,桩头和桩 身不会受损,从而可以降低对桩身的强度等级要求,节约钢材和 水泥,保证成桩质量。 1.0.4本规程适用于桩和承台、条形基础、筱形基础、箱形基 础等共同工作的逆作复合桩基,在此表述以承台为例。 对本规范所采用的符号、单位和术语,按《建筑结构设计术 语和符号标准》GB/T50083的规定,一方面力求与《混凝土结 构设计规范》GB50010、《建筑地基基础设计规范》GB50007 以及《建筑桩基技术规范》JGJ94协调一致,另一方面有关桩 基础的专业术语和符号采用国际土力学与基础工程学会的统一规 定。这样,既方便国内应用,又有利于国际交流

对本规范所采用的符号、单位和术语,按《建筑结构设计术 语和符号标准》GB/T50083的规定,一方面力求与《混凝土结 构设计规范》GB50010、《建筑地基基础设计规范》GB50007 以及《建筑桩基技术规范》JGJ94协调一致,另一方面有关桩 基础的专业术语和符号采用国际土力学与基础工程学会的统一规 定。这样,既方便国内应用,又有利于国际交流,

3.0.3逆作复合桩基中的基桩在压过程中受压桩机施加的压 力或者承受通过锚固筋传递的压力,封桩后参与基础受力,承受 上部结构的荷载。无论是在施工过程中还是在封桩以后,基桩总 是承受压力。可以采用接近于竖向受压桩实际工作条件的试验方 法一一单桩竖问受压静载试验确定单桩竖向受压极限承载力和单 桩竖向受压承载力特征值,判定竖向受压承载力是否满足设计要 求,测量桩端沉降和桩身压缩量,评价桩基的施工质量。 3.0.4施工技术人员应掌握采用逆作复合桩基的自的、设计原 理、技术要求和质量标准等。当出现异常情况时,应及时会同有 关部门妥善解决,

1压桩前阶段:在设计埋深处施工桩基承台,同时按设计 桩位预留桩孔和锚固筋: 2压桩阶段:施工若干层上部结构,当上部结构自重荷载 大于压桩所需反力,但小于关然地基的承载力时,可按设计方案 通过承台预留桩孔分批进行压桩: 3封桩后阶段:包括封桩后上部结构继续施工阶段及竣工 后的正常使用阶段。 对应三阶段的受力状态为: 1浅基础阶段:在压桩之前,上部结构荷载F1全部由承台 底地基土承担,完成对土体的部分预压。土体与承台底部保持严 密接触,此阶段的沉降对应于图1中的S1; 2复合地基阶段:压桩后、封桩前,承台与桩体没有可靠

图1施工、荷载、沉降特性曲线

连接,桩体不直接参与基础受力,这一阶段的荷载F2仍然由地 基土承担。相当数量预制桩的压人有两个效果,其一为加固作 用,改变了土体的结构刚度;其二为地基士会有一定程度的上抬 量S2。随着上部结构荷载继续增加,封桩前复合地基阶段的沉降 量为S3。从图1中可以明显地看出复合地基阶段的沉降速率小于 浅基础阶段,沉降量亦小于浅基础阶段,现象的本质在于桩的介 入对原地基土有加固作用: 3复合桩基阶段:封桩以后,承台与桩体形成可靠连接, 桩体参与基础受力,分担后期荷载F3。复合桩基阶段的沉降量 为S4,由于封桩后桩直接参与基础的受力和抵抗沉降变形,依照 弹性理论可认为封桩后基础刚度变大,基础的沉降量和沉降速率 再次减小。

2.2当压桩孔在承台边缘转角处,压桩力较大时,应设 构造钢筋,

4.2.3桩头与承台的连接是逆作法复合桩基静压桩施工的重

环节之一,必须连接可靠。桩头伸入承台的长度,一般为(50~ 100)mm。承台厚度不宜小于350mm,承台边缘距边桩的距离不 宜小于200mm。桩与承台的连接,采用强度等级高于承台混凝 土的微膨胀早强混凝土。在浇筑混凝土前,压桩孔内的泥水、杂 物必须清理干净,应对孔壁做凿毛处理,以增加新老混凝土的黏 结力。

逆作复合桩基荷载分配及计

,3.1压桩前施工阶段,基础的受力特性与天然地基上的 受力特性一致,上部结构荷载与承台自重及承台上土自重 地基土承担。

4.3.2在压桩阶段,桩体和承台尚未形成有效连接,』

地基刚度明显改善,但是由于在桩位处预留孔洞,桩体上方并没 有直接承受荷载,只是由于桩体加人而使复合土体变形模量增 大,沉降速率明显降低,在桩数较多的饱和黏土中,结构有可能 整体上抬(并非所有逆作法工艺中都会出现这种情况),所以直

封桩前,土体将承担全部上音

按公式计算桩数,这样就导致了桩体极限承载力不能完全发挥。 实配桩数的增加会引起基础上拾量的增加,而基础的上抬量是沉 降计算的重要组分,应考虑压桩时间的早晚进行合理的基础上抬 量估算。若实配桩数增加过量,将导致群桩刚度过大,桩体荷载 水平远低于极限承载力水平。有关分析表明:桩数的增加并不能 无限地增加群桩刚度,适当地减少桩数将使第三阶段有更多的荷 载分配给土体,并使整体沉降量略有增加,但只要在沉降的容许 范围内,便可以节约材料,并减少沉桩施工时的附加沉降

区别:承台的厚度通常由桩或柱(墙)的抗冲切来控制:由于 的反力位置常常在靠近支座,所以承台设计应考虑布桩的需要 为了施工方便,每个承台下桩数宜为偶数并对称布桩。

5.1.1压桩施工前,应该保证基底压力平均值不应大于地基承 载力特征值。 一定层数的上部结构施工完成时,开始在地下部分进行分批 压桩,为了防止过大的挤土效应,在周围环境允许的条件下,先 压中间部分桩,再压外围部分桩。为防止压桩力过大和承台受力 突变,压桩不能一次进行,建议分批跳压。 5.1.2封桩的其体时机有两种,一种为立即封桩,另一种则为 延后封桩,一般采用延后封桩。封桩越晚,则土体承受荷载增 加,在第三阶段本该由土体承受的荷载向桩体转移量将减少乃至 没有,这种作法可以明确控制桩土荷载分担比例。由于第二阶段 的复合地基刚度较大,一般情况下沉降速率很小。压桩后迅速封 桩,则前两阶段施加荷载下的固结沉降尚未完成,将有较多的荷 载发生转移,桩体受力增大,相应对桩数和桩长的要求提高。当 然,如果前期荷载下结构沉降值偏大,可以压桩后立即封桩,使 桩体刚度提前介人以减少沉降。 由于土层厚度与性质不均匀,荷载差异,体型复杂等因素引 起的地基变形,对于砌体承重结构应由局部倾斜控制;对于框架 结构应由相邻柱基的沉降差控制;对于多层或高层建筑和高箕结 构应由倾斜值控制。基础沉降预计值一般由经验确定,在没有 近工程经验参考的条件下应由设计、施工、监理和业主共同确 定。一般多层建筑物在施工期间完成的沉降量,对于砂土可认为 其最终沉降量已完成80%以上,对于其他低压缩性土可认为已 完成最终沉降量的50%~80%,对于中压缩性土可认为已完成 20%~50%,对于高压缩性土可认为已完成5%~20%。建筑物

的地基变形允许值应遵循《建筑地基基础设计规范》GB50007 的有关规定。

5.4.1静压桩桩侧阻力可分为无侧阻区、滑移区、挤压区三个 区域。无侧阻区:由于桩身横向晃动,浅层土体位移会使桩与土 体间形成小的裂缝,加上在超孔隙水压力作用下孔隙水沿桩侧的 渗流作用,会使上部桩侧摩阻力接近于零,l1一(0.15~0.3)l, 滑移区:由于土体结构扰动,超孔隙水压力作用和孔隙水桩侧 的渗流作用,使桩身中部桩侧土软化,降低桩侧单位摩阻力:当 桩的入土深度1小于30m时,取距挤压区顶部(0.5~ 0.6)lp,当入土深度l达到45m~60m时,l2可取距挤压区顶部 (0.4~0.5);挤压区:在桩贯入的同时,桩端处土体产生向桩 瑞附近的水平压力,使桩端附近单位摩阻力增大,但因桩对土体 产生的扰动影响和孔隙水压力的作用,文降低了士体强度,在上 述因素的共同作用下,桩端下部土层接近于或稍大于原状士强 度,挤压区厚度可取距桩端5~8倍桩直径,当桩径很大且土质 硬时取小值,反之取大值。 5.4.2对于表层为杂填土的情况,场地整平时应该首先清除土 体和度

5.4.2对于表层为杂填土的情况,:场地整平时应该首先清

中的大体积障碍物以防止对后期压桩产生影响

压桩过程中桩节就位必须保持垂直,使干斤顶与桩节轴线保 持在同一垂线上,桩顶应做好保护措施。可在桩顶垫上30mm~ 40mm的木板或是多层麻袋,套上桩帽,然后再进行压桩。 采用硫黄胶泥锚接法时,接桩前要把上、下两节桩的端头用 钢丝刷刷净,把预留钢筋调直,清除粘在上面的砂土、,铁锈等杂 物,并把底桩的预留孔清理十净。接桩时先把烧好的硫黄胶泥溶 液浇在底桩的预留孔内及桩头表面,再将上节桩的预理筋伸进底 桩的预留孔内,然后将上节桩与底桩的表面紧密接触,并施加一 定的压力。根据外界温度和桩截面大小,分别等3min~10min,

待胶泥冷却后方可继续压桩。当遇到个别桩头表面与桩身不垂 时,要在底桩上加一个临时护套,以便储存一定厚度的胶泥,保 证上节桩的垂直度,待胶泥十硬后,再拆除护套,按常规办法 压桩。 硫黄胶泥锚接的影响因索较多,如原材料的配合比、胶泥制 作的好坏、成品胶泥熔化的温度、锚接时浇筑时间的控制等。硫 黄胶泥的配合比可以根据试验确定,其原材料为工业硫黄、建筑 用中砂、普通硅酸盐42.5级水泥和聚硫橡胶,配合比(重量比) 如下:工业硫黄:中砂:水泥:聚硫橡胶为37:15:47:1。聚 硫橡胶可以以石蜡代替,但会使胶泥的物理性能略差。 熬制硫黄胶泥前必须将水泥和中砂烘十,按比例拌匀,待硫 黄熔化且温度升至120℃~130℃时加人,待升温至150℃~ 160℃时将聚硫橡胶加入。这期间必须不停地搅拌,否则会因局 部升温太快而燃烧。温度必须严格控制在170℃内,待完全脱水 后(一般需要2h~3h),降温成型而成成品硫黄胶泥。 采用焊接工艺,接桩前先将预制桩的预埋钢帽表面处理干 净,接桩时上、下节桩的中心线偏差不得大于10mm,两接触面 尽量平整,当接触面有间隙时应用铁片填实焊牢,减少焊接变 形,焊接应连续饱满。 5.4.4接桩前可以先用楔块把桩固定住,然后用凿子开3cm~ 5cm深的沟槽,露出的钢筋加以切割,以便摘除桩头。 5.4.5封桩时可以利用锚固筋和交叉钢筋焊接以加强封口的锚

固能力,保证桩与承台连接成一体参与基础受力。

检数量及检验方法。对地基基础设计等级为甲、乙级的工程,宜 采用慢速静荷载加载法进行承载力检验

6.1.2沉降观测应包括施工阶段的沉降观测以及工程竣工后的 沉降观测。

A02施工组织设计(方案)报审表.1.2沉降观测应包括施工阶段的沉降观测以及工程竣工

A.0.1逆作复合桩基的最终沉降由四部分组成。首先,在压桩 前,施工的N1层总竖向荷载Fig将引起基础产生S1沉降;在压 桩时,挤土效应将使建筑物产生整体上抬,上抬量S2的大小与 沉桩数量、桩的类型、施工顺序等因素有关;压桩结束后,若并 不马上封桩,基础处于复合地基阶段,压桩后封桩前施工的N2 层的总竖向荷载F2g引起的基础沉降为S3;封桩以后,为复合桩 基阶段,在继续施工的N层的总竖向荷载值F3g作用下产生沉 降S4。 A.0.2在压桩前,施工的Ni层总竖向荷载F1u将引起基础产生 S,的固结沉降,因为在F1作用下,地基士尚未达到最终沉降 故该段沉降与压桩前的施工时间以及土的渗透系数有关,可采用 Terzaghi一维固结理论方法求得。 A.0.3压桩引起的基础上抬量,自前暂无完善的理论方法对其 进行计算,可以把沉桩过程模拟在半无限弹性介质中的孔洞扩张 可题,根据桩压入士中体积大小按式(A.0.3)进行简单估算。 A。0.4压桩后封桩前,由于桩体的压人增加了地基土刚度,基 础沉降速率减小,按照桩士变形的特点,可利用式(A.0.4)计 算这一阶段基础的沉降量。 A.0.5封桩后,基础的沉降由两部分组成,其一为继续施工的 N3层的总竖向荷载值F3g作用下引起的基础沉降,第二部分沉 降是由于封桩前在荷载F1k十F2k作用下地基土的固结沉降并未 完成,在封桩后仍将弓起基础的沉降,两部分沉降均可采用弹性 理论按式(A.0.5)计算,

A.0.7计算参数的取值应符合下列规定

文承台的平均沉降来计算承台自

L Sr L Eo Pm K, = pL.B. S.

式中 p 复合桩基阶段群桩的平均沉降: Ur 复合桩基中承台的平均沉降,当承台为绝对刚性 时Q/GDW 13089.3—2018标准下载,复合桩基的沉降与群桩及承台沉降有p Wr=Wpr; P,一一承台所分担的荷载; P。一群桩所分担的荷载; αpr 复合桩基中承台对群桩的影响系数; αrp 复合桩基中群桩对承台的影响系数。 令矩阵的对角元素αpr/K,一αm/Kp,可得到群桩分担的荷载

P,、承台分担的荷载P,表达式

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