JGJT405-2017 预应力混凝土异型预制桩技术规程.pdf

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JGJT405-2017 预应力混凝土异型预制桩技术规程.pdf

1.0.1规定了本规程编制的目的。 预应力混凝土异型预制桩是预制成型的变截面桩结构,异型 桩能够与土层更好地结合,充分发挥桩身与土体接触形成的侧摩 阻力来提高桩的整体承载能力,桩身材料用量和建筑成本能得到 明显降低,桩身和连接部位的防腐性能得到提升。 预应力混凝土异型预制桩主要包括异型管桩、异型方桩、六 角桩、八角桩、T型桩、扩头桩等。为使预应力混凝土异型预制 桩的应用规范化,制定本规程

1.0.1规定了本规程编制的目自

2.1.2异型管桩分为不带纵向肋和带纵向肋(图1和图2)

CJ/T 135-2018 园林绿化球根花卉种球2.1.2异型管桩分为不带纵向肋和带纵向肋(图1和图2)

图2异型管桩(带纵向肋)

2.1.3异型方桩分为空心异型方桩和实心异型方桩(图3和图4)。

2.1.3异型方桩分为空心异型方桩和实心异型方桩(图3和图4)。

2.1.4六角桩分为空心六角桩和实心六角桩(图5和图

1.4六角桩分为空心六角桩和实心六角桩(图5和图6)

2.1.6T型桩为实心异型桩(图9)

2.1.6T型桩为实心异型桩(

2.1.7扩头桩为异型桩一种(图10)。

2.1.8异型复合桩是通过十喷水泥或直接喷射水泥砂浆至土体 中,经过多轴正反转叶片的钻机(带有喷浆口)将土体与水泥浆 搅拌均匀后插入异型桩形成的复合桩

3.0.3异型桩应用时应详细了解场地工程地质和水文地质条件, 掌握土的工程性质,特别是穿越土层和桩端土的类别与性质,结 合工程经验,进行计算分析。由于岩土工程分析中计算条件的不 确定性、信息的不完全性、计算方法的局限性和各种假想边界条 生的不确定性,很难十分准确计算出地基基础的承载力、沉降 量、稳定性等指标,需要工程师在计算分析结果和工程经验类比 的基础上综合判断。异型桩设计应在充分了解功能要求、荷载的 性质与大小和掌握必要资料的基础上,先定性分析,再定量分 析,从技术方法的适宜性和有效性、施工的可操作性、质量的可 控制性、防腐性能指标提高以及经济性等多方面进行论证,通过 比较分析,逐步完善设计与施工方案。 3.0.5场地的适宜性方面应重点评价:桩基稳定性、场地均匀 生、承载力特性(即岩土参数)、沉桩可能性、沉桩方式以及异 型桩对场地环境条件的限制性要求

4.1.5本条对端板的材质、构造、制作工艺及要求提

2.2增加了350mm、450mm、550mm、650mm等规格的异 管桩,丰富了品种,满足工程需要。

4.3.3异型方桩的型号分为A型、AB型、B型和C

3.3异型方桩的型号分为A型、AB型、B型和C型四种,

3.3异型方桩的型号分为A型、AB型、B型和C型四种, 要是按现行行业标准《预应力混凝土空心方桩》JG197按有 预压应力值来区分的,并增加了C型桩的规定。

4.4.2纵向不等截面的异型桩,其回凸面能分段承担各段桩身 与水泥土桩的剪切力,增强了桩身摩擦力,因而彻底解决了复合 桩中普通圆形或方形预制桩在承载力较大时,水泥土桩收缩,芯 桩由于无凹凸而出现与水泥土桩粘结面脱离,抗压、抗拨承载力 降低的现象。所以异型复合桩充分发挥了复合桩的优势,克服了 普通预应力桩与水泥土粘结不牢的缺陷

其他异型桩本规程中主要是指六角桩、八角桩、T型桩和扩 桩等。随着技术的发展和市场需求,将不断有新的异型桩 现

术规范》JGJ94的相关规定确定,异型复合桩的最小中心距是 根据现行行业规程《水泥土复合管桩基础技术规程》JGJ/T330 的相关规定确定。

5.1.8桩端进入较坚硬、较密实的土层,是提高单桩承载 征值、减少沉降的重要手段

照异型复合桩外芯最小截面处直径或边长计算,长径比要求 直接打、压入式异型桩要求严格,摩擦型桩长径比不宜大于 端承型桩长径比不宜大于70

5.1.12锤击法或静压法施工异型桩一般不宜用于含孤石或障碍 物较多且不易清除的土层,也不宜用于桩端以上存在难以穿透的 坚硬黏性土、密实的砂土、碎石土层的场地。异型桩存在挤土效 应,当桩基施工可能影响邻近建筑物、地下管线的正常使用和安 全时,也不宜采用锤击法或静压法施工。常年地下水位偏低地 区、常年缺水干旱地区锤击法或静压法施工异型桩可能会导致异 型桩与体不能紧密接触,承载力得不到发挥。 采用种植法可解决以上问题,但异型复合桩用于塑性指数大 于25的黏性土时应通过试验确定其适用性。异型桩也可配合弓 孔辅助法沉桩,引孔法是减轻挤土效应一种常用的有效方法,也 可以采用引孔法穿越上部坚硬夹层,使桩长符合设计要求。

5.2.3当异型桩纵向不变截面时,异型桩在竖向荷载

2.3当异型桩纵向不变截面时,异型桩在竖向荷载作用下的

艮承载力Quk,将151个试桩的极限承载力实测值Quk与计算值 Ruk比较,n=Quk/Quk,将统计得到的n按0.1分位与其频数之 可的关系,Q/Qu平均值及均方差S,分别表示于图12中

图12异型桩极限承载力计算/实测频数分布

面影响系数β较竖向抗压侧阻力截面影响系数β大,由于数 少,此处偏于安全取与竖向抗压侧阻力截面影响系数相同数值

少,此处隔一 截面影响系数相问数值。 5.2.6对纵向变截面异型桩,桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻 力时,由于桩身凹凸桩侧负摩阻力会增大,设计时可参考本规程 第5.2.3条乘以竖向抗压侧阻力截面影响系数β。以考虑其不利 影响,

5.2.8桩身结构强度验算不同于一般的轴心受压构件的强

强调在桩基施工中应根据各专项标准的要求严格施工、加强现场 管理和监理。对于采用种植法或中掘法施工的异型桩,桩身完整 性受施工因素的影响较小,将山提高至0.85。 5.2.10异型桩截面尺寸变化,其桩身受弯、受剪性能计算应 取最不利截面处,因此应取其最小截面处。

强调在桩基施工中应根据各专项标准的要求严格施工、 管理和监理。对于采用种植法或中掘法施工的异型桩, 性受施工因素的影响较小,将出提高至0.85。

.2.10异型桩截面尺寸变化,其桩身受弯、受剪性能计算应 最不利截面处,因此应取其最小截面处。

5.3.1本条在估算异型复合桩的承载力时,考虑了四种可能破 坏模式,即内芯桩与外芯之间接触面的破坏、外芯水泥土冲切破 坏、桩周土的破坏以及桩身材料受压破坏。 本条提供的外芯侧阻力调整系数、端阻力调整系数按现行行 业标准《劲性复合桩技术规程》JGJ/T327取值。 当内芯预制桩为异型桩时,内芯与外芯之间除存在侧阻力 外,还存在表面凹凸处外芯对内芯桩的端阻力,由于外芯材质相 对较均匀,端阻力可取一定值,计算时可计人其有利作用 外芯水泥土对内芯异型桩的端阻力垂直于凹凸面,因此当凹凸 面为斜面时,内芯异型桩在竖向力作用下在凹凸面处对外芯水泥士 产生局部水平推力,水平力可能造成外芯水泥土冲切破坏(图13)。

图13外芯水泥士冲切破坏示意

端阻力对外芯水泥土形成的总水平力为:

Vh = gg sindAst /cos = gAst tand

按照现行国家规范《混凝土结构设计规范》GB50010外芯 水泥土冲切锥体所能承受的最大冲切力为:

水泥土发生冲切破坏的临界条件

V。=0.7Bhftbmho bm = up+U ho = ti V。= 0. 7ft(up+U)t

V。= Vh aAst tan = 0. 7ft(up +U)t gs = 1. 4 ftcoto

此时,异型复合桩所能承受的竖向极限承载力标准值为

kl+uZqskl+qpkAs+1.4ns

5.3.4本条规定了异型复合桩单桩竖向抗拨极限承载力标

5.4.1、5.4.2预应力混凝土空心异型桩顶部填芯混凝土是桩基 础设计与施工的重要环节。桩顶与承台连接部位,受力较大且较 复杂,采用端板焊接连接时锚固钢筋和预应力钢筋难以对齐锚入 承台,需要另行设置插筋连接,本规程推荐机械连接可保证预应 力钢筋有效锚入承台,为了工程安全,此处仍规定需要填芯插筋 连接,增强桩顶抗弯、抗剪能力。 填芯混凝土应采用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土浇筑密实,以 提高填芯部分与桩身的整体性。关于补偿收缩混凝土的具体要

求,应按照现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》GB 50119的规定执行。 5.4.7对于腐蚀环境中的桩,应采取有效的防腐蚀措施以确保 桩基的耐久性。桩连接部位的防腐性能尤其重要,为保证工程质 量此处规定了接头位置的防腐性能要求。在弱腐蚀、中腐蚀的环 境中,可采用异型桩,但桩身钢筋的内外保护层厚度均不应小于 40mm,钢筋直径不应小于9.0mm,桩尖宜采用封口型,桩底宜 采用C30填充,用膨胀混凝土封底,高度为1.5m~2.0m。

6.1.2异型桩基础施工前,应具备的文件和资料一般包括: 1 经审查批准的施工图设计文件; 2拟建场地的工程地质、水文地质资料; 3拟建场地周边相邻区域建(构)筑物、道路和地下各类 管线、地下构筑物和架空线路等有关的调查资料; 4现场的试桩资料或附近类似桩基工程的经验资料; 5异型桩的产品合格证和说明书; 6沉桩机械控制系统合格证书、生产厂家设备与部件的产 品说明书、桩机相关技术参数等,

6.2桩起吊、运输和堆放

6.2.1桩起吊可采用专用吊钩钩住桩两端内壁进行水平起吊, 吊绳与桩夹角应大于45°(图14)。

3.5接桩时,为施工准确便捷,下节桩施工桩长高出自然地 的高度与人的操作高度相当为宜。

6.4.6采用整体式施工机械时,可采用多轴钻杆(图15)。

6.4.6采用整体式施工机械时,

图15整体式施工机械

一正钻转杆;2一反钻转杆

施工工艺确定一般应考下列因素: 1根据施工图定位放线,填写放线记录,并经复核确认后 施工机具就位、桩机调平中心点对准钻头误差控制在10mm; 2制备水泥浆; 3调整钻头转速以及混合材料用量,搅拌钻杆提升速度应 按工程成桩质量要求确定; 4通过转杆叶片和高压注喷气体将土体打碎,并采用高压 喷射水泥浆和化工材料,通过高压泵均匀地喷射搅拌在土中,形 成水泥土桩; 5钻机驱动速度应根据设计要求和水泥土桩外形尺寸调整; 6下、上宜各一次喷浆成型,复搅复喷应根据地质和实际

情况确定; 7关闭高喷搅拌、注浆泵设备后,应及时采取水或气冲清 除管道内的水泥浆等; 8采用整体式施工机械时,在施工完成拌合桩后,异型桩 应再次定位;采用组合式施工机械时,首先移走水泥土桩施工机 具,然后异型桩施工机具就位并定位调直,再次放线定位桩中心 位,误差控制在10mm以内: 9在水泥土初凝前,必须完成异型桩的种植,异型桩沉桩 接桩、送桩杆均应采用带有振动器的装置; 10桩机移位,进行下一根桩施工。 11异型复合桩采用植入法施工,与采用锤击法、静压法施 工相比,植入法施工速率对桩身应力影响很小,所以不宜对异型 复合桩施工速率、日打桩量、时间进行限制。 6.4.7搅拌墙钻进搅拌施工宜采用跳槽复搅式连接方法。施工 时先施工第1单元,然后施工第2单元。第3单元的A轴及C 轴分别插入到第1单元的C轴孔及第2单元的A轴孔中,完成 套接施工。依次类推,施工第4单元和套接的第5单元,形成连 续墙,如图16(a)所示;当施工场地受限制时可采用单侧挤压 式连接方式,如墙体转角处或施工间断的情况下,施工顺序如图 16(b)所示,先施工第1单元,第2单元的A轴插入第1单元 的C轴中,边孔套接施工,依次类推,施工完成水泥土种植围 护桩的搅拌墙体。 水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆,喷浆下沉

图16水泥土搅拌墙施工顺序

速度应为0.5m/min~1.0m/min,提升速度应为1.0m/min~~ 2.0m/min,桩底部分适当持续搅拌注浆,做到匀速下沉和提升, 使水泥士和原地基土充分搅拌。 水泥土搅拌桩施工完毕后,吊机应立即就位,准备吊放异型 桩。异型桩插入宜在搅拌桩施工结束后9h~12h内进行,插入 前应检查其规格型号、长度、垂直度等,以满足设计要求。异型 桩插人应采用牢固的定位导向架,先固定插入异型桩的平面位 置,然后起吊异型桩,将异型桩底部中心对正桩位中心并沿定位 导向架徐徐垂直插人水泥土搅拌桩体内。必要时可采用经纬仪校 核异型桩插入时的垂直度,异型桩插入到位后用悬挂物件控制异 型桩顶标高。异型桩插人宜依靠自重插入,也可借助带有液压钳 的振动锤等辅助手段下沉到位,严禁采用多次重复起吊异型桩并 松钩下落的插入方法。 由于水泥浆液的定量注入搅拌和异型桩插入,一部分水泥土 被置换出沟槽,采用挖土机将沟槽内的水泥土清理,保持沟槽沿 边的整洁,确保桩体硬化成型和下道工序的继续。被清理的水泥 土将在24h后开始硬化,随日后基坑开挖一起运出场地

6.5施工安全和环境保护

.5.2应因地制宜地制定现场环境保护措施《国家电网公司输变电工程通用设计 110(66)~750kV变电站分册110kV变电站A3方案》2011,达到降低噪声、 方止扬尘和废水处理等目的

7.1.2现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202和现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106规 定应对桩身完整性进行检验。桩身质量与基桩承载力密切相关: 桩身质量会严重影响基桩承载力。桩身质量检测抽样率较高,费 用较低,通过检测可减少桩基安全隐患,并可为判定基桩承载力 提供参考。

7.2.1异型桩在吊运过程中,可能发生损坏。因此施工前,必 须进行逐节检查,检查方法主要采用目测、丈量等方法。检查中 持别注意桩身是否产生微小裂缝,对受损异型桩一概不准使用。 列出工地用桩所作检查和检测的内容,便于施工单位自检,监 理、质监、业主等单位检查验收

7.3.1列出沉桩过程中工程质量检测的主要内容,供施工单位 自检,监理、业主、质监、设计等单位检查和检测。 7.3.2放线定位和桩位标记保护工作很重要,不注意也会造成 工程桩的质量事故,尤其是桩位的偏差值。借鉴江苏省应用空心 方桩的经验,对于大承台群桩基础,宜先打承台内的桩,承台四 周边缘的桩位待承台内其他桩全部打完后再重新测定,这样施打 后的基桩,整个群桩基础的外围形状不变,承台模板和混凝土施 工既方便文节约材料。

7.3.3第一节桩垂直度的控制直接影响到整根桩的垂

此对底桩垂直度控制要严格一些,不得大于0.5%。送桩以后桩 身垂直度偏差不易测量,故在送桩前进行测量。一般情况下,送 桩前后的桩身垂直度不会有大的变化GB/T 50105-2010 建筑结构制图标准,但在基坑内的基桩,有时 由于基坑土方开挖不当会引起桩身倾斜,故在基坑土方开挖后 需再次测量桩身垂直度

7.4.3异型复合桩中芯桩采用种植法施工,一般依靠自重即可 自行沉桩,桩身质量没有损伤,桩身完整性能满足设计承载要求 所以不需要检测;据多项工程经验总结,采用低应变等方法检测 异型复合桩桩身质量时,因异型桩与水泥土桩直径变化,检测结 果不可靠。

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