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文档简介
ICS93.020山东土木建筑学会标准P22T/SDCEAS1000X-2024Technicalstandardformulti-sectionwedgepiles(征求意见稿)202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施山东土木建筑学会发布
1总则1.0.1为规范多节楔形桩的技术要求,做到安全适用、技术先进、经济合理、质量可靠、环境友好,制定本标准。1.0.2本标准适用于建筑与市政工程的多节楔形桩的设计、施工、检查与验收。1.0.3多节楔形桩的设计、施工、检查与验收除应执行本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1多节楔形桩multi-sectionwedgepile桩身横截面形状为圆形的空心预应力高强钢筋混凝土预制桩,沿桩身纵向分布有多个楔形体构造,桩两端和桩身中部设置方便施工和堆放的平直段,简称楔形桩(外观见本标准附录A)。2.1.2普通多节楔形桩commonmulti-sectionwedgepile采用顶压高频振动沉桩工艺将多节楔形桩直接置入场地土,利用沿桩身纵向分布的楔形体构造对桩周土产生斜向压力来提高承载力的基桩。2.1.3水泥土复合多节楔形桩cement-soilcompositemulti-sectionwedgepile采用交叉转钻搅拌、高喷搅拌方法形成的水泥土搅拌桩与同轴心植入的多节楔形桩复合而成的基桩,简称水泥土复合楔形桩。2.1.4砂石复合多节楔形桩gravelcompositemulti-sectionwedgepile采用高频振动等方法,将级配良好的砂石经过振捣密实填充于多节楔形桩的周围复合而成的基桩。2.1.5内芯innercore复合多节楔形桩桩体中心的多节楔形桩部分。2.1.6外芯outercore复合多节楔形桩中内芯以外的水泥土或砂石部分。2.1.7楔形体构造wedgestructure沿桩身横截面外围分布的与桩纵轴线呈一定角度的楔形结构。2.1.8水泥掺入比cement-soilpowdercontent水泥掺入重量与被搅拌以天然重度计算的土体重量的比值。2.1.9齿深toothdepth楔形体构造三角形凹槽沿桩径向的最大深度。2.1.10最大外径maximumoutsidediameter桩身楔形体构造的外轮廓直径。2.1.11有效直径effectivediameter不含楔形体构造的桩身横截面直径。2.1.12水泥土复合多节楔形桩复合段cement-soilcompositemultisectionwedge-shapedpilecomposite水泥土复合多节楔形桩中有内芯和外芯的长度范围。2.1.13水泥土复合多节楔形桩非复合段cement-soilcompositemultisectionwedge-shapedpilenoncompositesection水泥土复合多节楔形桩中仅有水泥土或仅有楔形桩的长度范围。2.1.14砂石复合多节楔形桩复合段Sandandgravelcompositemulti-segmentwedgepilecompositesection砂石复合多节楔形桩中有内芯和外芯的长度范围。2.2符号2.2.1作用和作用效应Qc——荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值;Quk——单桩竖向抗压极限承载力标准值。2.2.2抗力和材料性能fc——预制桩混凝土轴心抗压强度设计值;fpy——预应力钢筋的抗拉强度设计值;ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值;qsik——水泥土(砂石)复合楔形桩复合段第i土层极限侧阻力标准值;qpk——水泥土(砂石)复合楔形桩内芯桩极限端阻力标准值;qcsjk——水泥土复合楔形桩非复合段第j土层极限侧阻力标准值;qcpk——水泥土的极限抗压强度;qpa——水泥土(砂石)复合楔形桩桩底极限端阻力标准值;fak——承台下1/2承台宽度且不超过5m深度范围内各层土的地基承载力特征值按厚度加权的平均值;fn——填芯混凝土与桩孔内壁的粘结强度设计值;fy——插筋的抗拉强度设计值。2.2.3几何参数Am——指多节楔形桩不计楔形体的有效面积;Ap——水泥土复合楔形桩内芯端头桩身截面面积;Acp——水泥土复合楔形桩桩端面积;As——插筋的总面积;D——水泥土(砂石)复合楔形桩外芯直径;d——多节楔形桩最大外径,以桩身楔形体的外轮廓计;li——多节楔形桩穿越第i层土(岩)的厚度;u——水泥土(砂石)复合楔形桩复合段桩身周长;uc——水泥土(砂石)复合楔形桩内芯桩身周长;b0——水平承载力计算时,桩身计算宽度;d0——多节楔形桩扣除纵筋保护层后的直径;lc、lj——分别为水泥土复合楔形桩复合段长度和非复合段穿越第j土层厚度;IP——多节楔形桩混凝土换算截面惯性矩;La——桩顶填芯混凝土深度;upn——桩内孔圆周长。2.2.4计算系数C——考虑纵向预应力钢筋受力不均匀等因素的折减系数;βc——侧阻力提高系数;n——群桩基础中桩的数量;ξsi、ξp——分别为水泥土(砂石)复合楔形桩复合段外芯第i土层极限侧阻力调整系数、端阻力调整系数;ɑ——桩的水平变形系数;vx——桩顶水平位移系数;X0a——桩顶的水平位移允许值;m——地基土水平抗力系数的比例系数;ρg——多节楔形桩纵向预应力筋配筋率;ξa——地基抗震承载力调整系数;∂E——多节楔形桩预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比。
3基本规定3.1一般规定3.1.1多节楔形桩基础适用于黏性土、粉土、砂性土、残积土、强风化岩以及人工填土等地基,不宜用于含障碍物较多的杂填土。水泥土复合楔形桩不应用于有机质含量大于5%的深厚淤泥、淤泥质土层。当缺乏地区经验时,应通过试验确定其适用性。3.1.2多节楔形桩基础岩土工程勘察应符合现行国家标准《工程勘察通用规范》GB55017和《岩土工程勘察规范》GB50021、现行行业标准《高层建筑岩土工程勘察标准》JGJ/T72以及山东省工程建设标准《建筑岩土工程勘察设计规范》DB37/5052的有关规定。3.1.3水泥土复合楔形桩在滨海咸水区使用时,应根据场地土层水、土的腐蚀性条件,通过试验确定在咸水地区适用的水泥土配合比,并采取相应的防腐措施。在盐渍土以下的非盐渍土中,水泥土复合楔形桩可不采取专门的防腐措施。3.1.4当无类似的水泥土复合楔形桩工程经验时,设计前应对桩长范围内各主要土层进行室内水泥土试验,优选水泥掺量、水灰比、外掺剂种类和掺量等技术参数以满足水泥土的强度、工艺性要求,并应符合下列规定:1室内水泥土抗压强度试验中,与桩身水泥土配比相同的室内边长70.7mm立方体水泥土试件在标准养护条件下28d龄期的抗压强度平均值由设计确定,且不宜低于3MPa。2宜选用普通硅酸盐水泥,当地下水有腐蚀性时应符合本标准第3.1.3条的规定。3水泥掺入量不应小于15%。4水灰比可取0.6~1.2,工艺条件允许时宜取低值。5外掺剂可根据工程需要选用具有早强、缓凝、改善工艺性、节省水泥、抗腐蚀等作用的材料。3.1.528d龄期现场取芯的水泥土抗压强度平均值由设计确定,且不宜低于1MPa。3.1.6楔形桩基础的耐久性应满足设计工作年限的要求。3.1.7对于无同类工程经验和复杂地质条件的场地,应在场地有代表性的区域进行成桩工艺性试验。3.1.8污染土和地下水对桩基的腐蚀性等级,应按现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021、《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046的有关规定确定。3.1.9楔形桩基础的设计和施工应综合考虑工程地质、上部结构、施工场地的情况和施工机械设备的现场运行条件。3.2材料3.2.1预应力钢筋应采用预应力混凝土用钢棒,其质量应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢棒》GB/T5223.3中低松弛螺旋槽钢棒的规定,预应力钢筋力学性能应符合表3.2.1-1的规定,基本尺寸应符合表3.2.1-2的规定;预应力钢筋张拉控制应力σcon应取钢筋抗拉强度标准值的0.7倍,钢筋的张拉应力及每根钢筋的张拉力值应符合表3.2.1-3的规定。表3.2.1-1预应力钢筋的力学性能抗拉强度标准值(MPa)规定非比例延伸强度(MPa)弹性模量(N/mm2)断后伸长率(%)最大总伸长率(%)1000小时最大松弛值(%)≥1420≥12802.0×105≥7.03.52.0表3.2.1-2预应力钢筋的基本尺寸公称直径(mm)基本直径及允许偏差(mm)公称截面面积(mm2)最小截面面积(mm2)参考重量(kg/m)允许最小重量(kg/m)7.17.25±0.1540.039.00.3140.3069.09.15±0.2064.062.40.5020.49010.711.10±0.2090.087.50.7070.68712.613.10±0.20125.0121.50.9810.95114.014.15±0.20154.0149.61.2091.184表3.2.1-3预应力钢筋的张拉应力及每根钢筋的张拉力值钢筋直径(mm)7.19.010.712.614.0张拉控制应力σcon(MPa)994每根钢筋的张拉力(kN)39.7663.6289.46124.25153.083.2.2预应力钢筋镦头部位的强度不应低于该材料抗拉强度的90%。3.2.3螺旋箍筋宜采用低碳钢热轧圆盘条、混凝土制品用冷拔低碳钢丝,质量应分别符合国家现行标准《低碳钢热轧圆盘条》GB/T701、《混凝土制品用冷拔低碳钢丝》JC/T540、《冷拔低碳钢丝应用技术规程》JGJ19的规定。3.2.4楔形桩混凝土强度等级不应低于C65。楔形桩出厂时的桩身混凝土抗压强度不应低于设计的混凝土强度。3.2.5端板材质应采用Q235B钢,并应符合下列规定:1端板制造不得采用铸造工艺。2端板厚度不得有负偏差,用于抗拔桩工程的端板厚度宜增加且应满足设计要求。3除焊接坡口、桩套箍连接槽、预应力钢棒锚固孔、消除焊接应力槽、机械连接孔外,端板表面应平整,不得开槽和打孔。3.2.6楔形桩采用免压蒸养护工艺时,掺合料宜采用矿渣微粉、硅灰等,并应符合下列规定:1矿渣微粉的质量不应低于国家标准《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046-2017表1中S95级的有关规定。2硅灰的质量应符合现行国家标准《砂浆和混凝土用硅灰》GB/T27690的有关规定。3掺合料进厂必须有供方提供的该批材料的检验报告和质保书,存放对应挂牌标明品种、生产厂家、数量及进厂日期,掺合料不得混合存放。4当采用其他品种的掺合料时,应通过试验验证,且生产的楔形桩质量合格,方可使用。3.2.7楔形桩节间接头强度不应低于桩身强度。接桩密封材料环氧树脂和固化剂应符合现行国家标准《双酚A型环氧树脂》GB/T13657和《色漆、清漆和色漆与清漆用原材料取样》GB/T3186的规定。3.2.8楔形桩采用其他原材料时,应符合现行国家标准《先张法预应力混凝土管桩》GB13476的相关规定。3.3分类3.3.1楔形桩的分类应符合下列规定:1楔形桩按最大外径可分为500mm、600mm、700mm、800mm、1000mm、1200mm等。2楔形桩按有效预应力值大小可分为A型、AB型、B型、灌孔型,对应混凝土有效预压应力值分别为4MPa、6MPa、8MPa。3按养护工艺可分为高压蒸汽养护楔形桩、常压蒸汽养护楔形桩和免压蒸养护楔形桩。3.3.2多节楔形桩按桩周复合材料分为普通楔形桩、水泥土复合楔形桩和砂石复合楔形桩。水泥土复合楔形桩按内芯桩长短可分为短芯桩、等芯桩和长芯桩(图3.3.2)。(1)(2)(3)(4)(5)图3.3.2桩分类示意图普通楔形桩(2)水泥土复合楔形桩短芯桩(3)水泥土复合楔形桩等芯桩(4)水泥土复合楔形桩长芯桩(5)砂石复合楔形1-水泥土外芯;2-楔形桩内芯;3-砂石外芯;4-楔形桩内芯。
4构造4.0.1预应力钢棒应沿楔形桩分布圆周均匀配置,楔形桩最小配筋率不应小于0.5%,并不得少于6根。4.0.2楔形桩两端螺旋筋加密区长度为桩径的3倍~5倍,且不应小于2000mm,加密区螺旋筋的净间距为50mm,其余部分螺旋筋的净间距为80mm,螺距允许偏差为±5mm;最大外径500mm楔形桩,螺旋筋直径不应小于5mm,最大外径600mm及以上楔形桩,螺旋筋直径不应小于6mm。4.0.3端板最小厚度应符合表4.0.3的规定。表4.0.3端板最小厚度钢筋直径(mm)7.19.010.712.614.0端板最小厚度(mm)16182024284.0.4预应力钢棒放张时,楔形桩混凝土立方体抗压强度不应低于45MPa,其中采用免压蒸工艺的楔形桩混凝土立方体抗压强度不应低于65MPa。4.0.5楔形桩的钢筋混凝土保护层厚度不应小于35mm。4.0.6楔形桩接桩应符合下列规定:1楔形桩上下节拼接可采用端板焊接连接或机械接头连接,接头连接强度不应小楔形桩桩身强度。2用作抗拔的楔形桩宜采用专门的机械连接接头或经专项设计的焊接接头。当在强腐蚀环境采用机械接头时,应同时采用焊接连接。3承压桩的接头数量不宜超过3个,抗拔桩的接头数量不宜超过1个。4.0.7楔形桩桩尖应符合下列规定:1普通楔形桩和水泥土(砂石)复合楔形桩应采用闭口型桩尖;水泥土复合楔形桩和弱腐蚀及以下腐蚀环境的普通楔形桩,也可在最下节桩底采用不小于5mm厚的钢板封头替代桩尖。2中等腐蚀及以上腐蚀环境下或当桩端位于遇水易软化的风化岩层时,在首节桩沉桩后宜立即在桩端灌注高度不小于1.2m的补偿收缩混凝土或中粗砂拌制的水泥砂浆进行封底,混凝土强度等级不宜低于C20,水泥砂浆强度等级不宜低于M15。3桩尖宜采用钢板制作,钢板应采用Q235B钢材,钢板厚度不宜小于16mm,且应满足沉桩过程对桩尖的刚度和强度要求。桩尖制作和焊接应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB50661的有关规定。4.0.8桩中心至承台边缘的距离应符合下列规定:1对于柱下独立桩基承台,边桩中心至承台边缘的距离不宜小于楔形桩的最大外径,且楔形体构造的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm。2对于墙下条形承台梁,楔形构造的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm。4.0.9楔形桩顶部与承台连接处的混凝土填芯应符合下列规定:1对于承压桩,填芯混凝土深度不应小于3倍有效桩径且不应小于1.5m;对于抗拔桩,填芯混凝土深度和插筋应按式(4.0.9)计算确定,且填芯深度不得小于3m;对于桩顶承担较大水平力的桩,填芯混凝土深度应按计算确定,且不得小于6倍有效桩径并不得小于3m。(4.0.9)式中:La——桩顶填芯混凝土深度,按计算确定且不得小于3.0m;N——荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值(kN);fn——填芯混凝土与桩孔内壁的粘结强度设计值,当混凝土强度等级不低于C35时,fn可取300kPa~350kPa;upn——桩内孔圆周长(m);2填芯混凝土强度等级宜比承台提高一个等级,且不应低于C30,应采用无收缩混凝土或微膨胀混凝土。混凝土限制膨胀率和限制干缩率的测定应按现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的有关规定执行。3管腔内壁浮浆应清除干净,并刷纯水泥浆。填芯混凝土应灌注饱满,振捣密实,下封层不得漏浆。4.0.10楔形桩与承台连接应符合下列规定:1楔形桩有效桩径小于800mm时,桩顶嵌入承台深度不应小于50mm;有效桩径不小于800mm时,桩顶嵌入承台深度不应小于100mm。2应采用桩顶填芯混凝土内插钢筋与承台连接的方式。对于没有截桩的桩顶,可采用桩顶填芯混凝土内插钢筋和在桩顶端板上焊接钢板后焊接锚筋相结合的方式。连接钢筋应采用热轧带肋钢筋。3对于承压桩,连接钢筋配筋率按有效桩径实心截面计算不应小于0.6%,数量不宜少于4根,钢筋插入楔形桩内的长度应与桩顶填芯混凝土深度相同,锚入承台内的长度不应小于35倍钢筋直径。4对于抗拔桩,连接钢筋面积应根据抗拔承载力按式(4.0.10)计算确定,钢筋插入楔形桩内的长度应与桩顶填芯混凝土深度相同,锚入承台内的长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。(4.0.10)式中:N——荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值(kN);As——插筋的总面积(mm2);fy——插筋的抗拉强度设计值(N/mm2);4.0.11当楔形桩处于中等腐蚀、强腐蚀环境中时,防腐蚀措施应符合下列规定:1桩钢筋混凝土保护层厚度不应小于45mm;桩身混凝土抗渗等级不应低于P12。2在中等腐蚀环境下,桩身防护应符合下列规定:1)硫酸盐腐蚀环境下桩身混凝土可采用抗硫酸盐水泥、掺入抗硫酸盐的外加剂、矿物掺合料提高桩身混凝土的耐腐蚀性能;氯离子腐蚀环境下可掺入钢筋阻锈剂(不得采用亚盐酸类的阻锈剂)、矿物掺合料提高桩身混凝土的耐腐蚀性能;PH值腐蚀环境下应采取混凝土表面涂刷防腐蚀涂层的措施;2)当桩身混凝土采用或掺入耐腐蚀材料后不能满足防腐蚀性能要求时,可采用混凝土表面涂刷防腐蚀涂层的措施,防腐涂层的厚度不应小于300µm;3)宜采用机械连接接桩,接缝处采用添加固化剂的环氧树脂密封;4)当采用焊接连接时,应减少接头数量,宜采用单节楔形桩;当需要接桩时,接头宜设置于弱腐蚀以下土中,接头焊缝坡口应满焊封闭,接头钢零部件应涂防腐蚀耐磨涂层或增加焊缝厚度,其腐蚀余量不应小于2mm。3在强腐蚀环境下,桩身防护应符合下列规定:1)硫酸盐腐蚀环境下桩身混凝土可采用抗硫酸盐水泥、掺入抗硫酸盐的外加剂、矿物掺合料提高桩身混凝土的耐腐蚀性;氯离子腐蚀环境下可掺入钢筋阻锈剂(不得采用亚盐酸类的阻锈剂)、矿物掺合料提高桩身混凝土的耐腐蚀性能;PH值≥5腐蚀环境下应采取混凝土表面涂刷防腐蚀涂层的措施;2)应采用机械连接接桩,接头钢零部件不得外漏,接缝处采用添加固化剂的环氧树脂密封。4.0.12水泥土复合楔形桩外芯直径宜比内芯最大外径大200mm~600mm,外芯最大直径不宜大于内芯最大外径的3倍。4.0.13桩周水泥搅拌土中掺入水泥标号为P.O42.5。水泥土复合楔形桩的水泥掺入比应符合下列规定:1湿法施工时,水灰比不得大于1.0,控制掺粉量,掺入比误差不应超过5%。2短芯桩内芯桩端以下非复合段水泥土的掺粉量宜为20%~30%,非复合段长度越大,掺粉量越大。3内芯桩长度范围内水泥土的掺粉量宜为10%~30%,淤泥质土、黏性土时掺粉量取高值;粉土、砂性土、砾石土、强风化土时掺粉量取低值。4.0.14对于水泥土复合楔形桩的短芯桩,内芯长度宜占桩长的75%以上;芯桩以下非复合段宜进入较硬持力层,且非复合段的长度宜小于5倍外芯直径。4.0.15砂石复合楔形桩桩身构造(图4.0.15-1),应符合下列规定:1砂石复合楔形桩外围砂石厚度应大于50mm且小于3倍楔形体齿深,当大于3倍齿深时应通过现场实验确定其适用性。2砂石复合楔形桩施工时,为保证砂石材料的密实度,芯桩桩底应焊接钢桩尖,尚采取加强冲孔侧壁稳定和填充砂石类材料的填充口不被周围土堵塞的措施(图4.0.15-2)。3砂石材料可采用级配良好的砂石,其最大粒径应小于楔形体齿深的50%,且在施工投料前应已充分拌和。在施工过程中压实系数要大于0.9。1-级配砂石;2-多节楔形桩;3-托底钢板;4-齿深h图4.0.15-1砂石复合楔形桩桩身构造示意图1-4mm厚钢板斗定位挡板,焊接在钢板护桶封板上,焊缝厚4mm;钢板斗;3-钢板护桶封板(t≥4mm);4-t≥4mm钢板护桶侧壁;钢板加劲肋(t>4mm),8片沿护桶周边布置,焊缝厚度≥4mm;6-级配碎石,最大粒径≤h/2;7-端板;8-钢桩尖图4.0.15-2砂石复合楔形桩施工措施示意图
5设计5.1一般规定5.1.1楔形桩基础设计等级应根据建筑规模、功能特征、对差异变形的适应性、场地地基和建筑物体形的复杂性以及由于桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度,按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定确定。5.1.2楔形桩基础应根据具体条件分别进行下列承载能力计算:1应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算。2应对桩身和承台结构承载力进行计算。3当桩端平面以下存在软弱下卧层时,应进行软弱下卧层承载力验算。4对于承受上拔力的桩基,应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算。5对于抗震设防区的桩基,应进行抗震承载力验算。5.1.3下列楔形桩桩基础应进行沉降计算:1设计等级为甲级的桩基。2设计等级为乙级的建筑物体形复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的桩基。5.1.4楔形桩基础设计时,所采用的作用效应与相应的抗力应符合下列规定:1确定桩数和布桩时,应采用传至承台底面的荷载效应标准组合;相应的抗力应采用单桩承载力特征值。2计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时,应采用荷载效应准永久组合;计算水平地震作用、风载作用下的桩基水平位移时,应采用水平地震作用、风载效应标准组合。3验算抗震设防区桩基的整体稳定性时,应采用地震作用效应和荷载效应的标准组合。4计算承台内力、确定承台高度、配筋和验算桩身强度时,上部结构传来的荷载效应组合和相应的桩顶反力,应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数;当进行承台裂缝控制验算时,应采用荷载效应标准组合。5桩基结构安全等级、结构设计工作年限和结构重要性系数应按国家现行有关建筑结构标准的规定采用,但结构重要性系数γ0不应小于1.0。6对桩基结构进行抗震验算时,其承载力调整系数应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定采用。5.1.5楔形桩基础设计应具备下列基本资料:1岩土工程勘察报告。2建筑场地与环境条件资料。3建筑物的总平面布置图;建筑物的结构类型、荷载、建筑物和设备对基础竖向及水平位移的要求;建筑结构的安全等级。4施工条件资料。5实施可行性资料。5.1.6楔形桩底端宜穿透软弱土层,落在较密实的土层上。5.1.7桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时,应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响。5.1.8楔形桩应按下列规定进行受拉应力验算:1对于严格要求不出现裂缝的楔形桩,其裂缝控制等级应为一级,在荷载效应标准组合下混凝土不应产生拉应力,应满足下式要求:(5.1.8-1)2对于一般要求不出现裂缝的楔形桩,其裂缝控制等级应为二级,在荷载效应标准组合下受拉边缘的应力不应大于混凝土轴心受拉强度标准值,应满足下式要求:(5.1.8-2)式中:σck——荷载效应标准组合下桩身混凝土正截面法向拉应力(N/mm2);σpc——楔形桩桩身截面混凝土有效预压应力(N/mm2);ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值(N/mm2);5.1.9楔形桩桩身轴心受拉时,裂缝控制等级为一级;楔形桩桩身受弯时,处于弱腐蚀环境及以下的楔形桩裂缝控制等级为二级,中等腐蚀及强腐蚀环境的楔形桩裂缝控制等级为一级。5.2桩的选型与布置5.2.1应综合分析工程地质与水文地质条件、上部结构类型、使用功能、荷载特征、施工条件、环境及地区经验等因素,选择普通楔形桩、水泥土复合楔形桩或砂石复合楔形桩。5.2.2楔形桩选型应符合下列规定:1基础设计等级为甲级的桩基础和抗拔桩不宜选用A型桩。2当用于端承型桩且需穿越一定厚度较硬土层时,不宜选用A型桩。3抗震设防烈度8度时的楔形桩、抗震设防烈度7度时与承台连接的首节桩不应选用A型桩。4中等腐蚀及强腐蚀环境时不应选用A型桩。5.2.3基桩的布置应符合下列规定:1相邻桩的最小中心距不宜小于表5.2.3的规定;表5.2.3桩的最小中心距土类与桩基情况排数不少于3排且桩数不少于9根的摩擦型桩桩基其他情况普通楔形桩非饱和土、饱和非黏性土4.0d3.5d饱和黏性土4.5d4.0d水泥土复合楔形桩砂石复合楔形桩4.5d和2.5D的较大值4.0d和2.0D的较大值注:1.d为楔形桩的有效直径。2.D为水泥土(砂石)复合楔形桩外芯直径。2单桩或单排桩宜直接布置于柱、墙等竖向构件之下;当采用多桩或群桩时,宜使桩群承载力合力点与其竖向荷载效应准永久组合的合力作用点相重合。3同一结构单元宜避免同时采用摩擦桩和端承桩。4宜选择中、低压缩土层作为桩端持力层。5桩端全截面(不包括桩尖部分)进入持力层深度,对于黏性土、粉土不宜小于2.0d,砂土、全风化、强风化软质岩等不宜小于1.5d,碎石土、强风化硬质岩等不宜小于1.0d。当存在软弱下卧层时,桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d。对于水泥土复合楔形桩的短芯桩,芯桩以下非复合段宜进入持力层。5.3桩顶作用效应计算5.3.1对于一般的建筑物和受水平力(包括力矩与水平剪力)较小的高层建筑群桩基础,应按下列公式计算柱、墙、核心筒群桩中基桩的桩顶作用效应:1竖向力轴心竖向力作用下:(5.3.1-1)偏心竖向力作用下:(5.3.1-2)2水平力(5.3.1-3)式中:Gk——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,任一单桩的竖向力(kN);Fk——桩基承台和承台上土自重标准值(kN),对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力;Nk——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,基桩的平均竖向力(kN);Nik——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,第i基桩的竖向力(kN);Mxk、Myk——荷载效应标准组合下,作用于承台底面,绕通过桩群形心的x、y主轴的力矩(kN·m);xi、xj、yi、yj——第i、j基桩至x、y主轴的距离(m);Hk——荷载效应标准组合下,作用于桩基承台底面的水平力(kN);Hik——荷载效应标准组合下,作用于第i基桩的水平力(kN);n——桩基中的桩数。5.3.2楔形桩基础的抗震验算应按国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB50011、《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定执行。5.4桩基竖向承载力计算5.4.1桩基竖向承载力计算应符合下列规定:1荷载效应标准组合:轴心竖向力作用下(5.4.1-1)偏心竖向力作用下,除满足上式外,尚应满足下式的要求:(5.4.1-2)2地震作用效应和荷载效应标准组合:轴心竖向力作用下(5.4.1-3)偏心竖向力作用下,除满足上式外,尚应满足下式的要求:(5.4.1-4)式中:Nk——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,基桩的平均竖向力(kN);Nkmax——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,桩顶最大竖向力(kN);NEk——地震作用效应和荷载效应标准组合下,基桩或复合基桩的平均竖向力(kN);NEkmax——地震作用效应和荷载效应标准组合下,基桩或复合基桩的最大竖向力(kN);R——基桩或复合基桩竖向承载力特征值(kN)。5.4.2单桩竖向承载力特征值Ra应按下式确定:(5.4.2-1)式中:K——安全系数,取K=2;Quk——单桩竖向极限承载力标准值(kN)。5.4.3对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基、或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时,基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值。5.4.4对于符合下列条件之一的摩擦型桩基,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值:1上部结构整体刚度较好、体型简单的建(构)筑物。2对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物。3按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区。5.5单桩竖向极限承载力5.5.1单桩竖向极限承载力标准值应在施工前采用单桩静载荷试验确定,单桩竖向抗压静载试验应按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106执行,并应符合下列规定:1试桩的规格、长度及地质条件应具有代表性。2试桩应选在地质勘探孔附近。3试桩施工条件应与工程桩一致。5.5.2初设阶段,单桩竖向极限承载力标准值可结合静力触探原位试验参数和工程经验参数综合确定。Ⅱ普通楔形桩5.5.3普通楔形桩初步设计时,单桩竖向抗压极限承载力标准值可按下式计算:(5.5.3-1)式中:Quk——普通楔形桩单桩竖向抗压极限承载力标准值(kN);uc——以楔形桩桩身楔形体的外轮廓计得出的周长(m);qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值(kPa),无当地经验时,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94规定的混凝土预制桩极限侧阻力标准值取值;li——普通楔形桩穿越第i层土的厚度(m);Ap——楔形桩桩端平直段面积(mm2);qpk——桩极限端阻力标准值(kPa),无当地经验时,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94规定的混凝土预制桩极限端阻力标准值取值;βc——侧阻力提高系数,可按表5.5.3取值。表5.5.3侧阻提高系数βc土层加权平均侧阻力标准值kPaβc1.62.4III水泥土复合楔形桩5.5.4水泥土复合楔形桩初步设计时,可按下列公式估算并取其中的最小值:1水泥土复合楔形桩破坏面位于内、外芯交接界面时,单桩竖向抗压极限承载力标准值可按下列公式估算:长芯桩:(5.5.4-1)短芯桩或等芯桩:(5.5.4-2)式中:Quk——水泥土复合楔形桩单桩竖向抗压极限承载力标准值(kN);uc——水泥土复合楔形桩内芯桩身周长(m);ud——楔形桩齿深中点处周长(m);lc、lj——分别为水泥土复合楔形桩复合段长度和非复合段穿越第j土层厚度(m);Ap——水泥土复合楔形桩内芯桩身截面面积(mm2);qcsjk——水泥土复合楔形桩非复合段楔形桩第j土层极限侧阻力标准值(kPa),可按地区经验取值;无当地经验时,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94中预制桩相关参数取值;qpk——水泥土复合楔形桩内芯的端阻力标准值(kPa),宜按地区经验取值;对长芯桩与等芯桩也可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94中预制桩相关参数取值,短芯水泥土复合楔形桩可取4000kPa~6000kPa;qcpk——水泥土的极限抗压强度(MPa)。2水泥土复合楔形桩破坏面位于外芯和桩周土的交接界面时,单桩竖向抗压极限承载力标准值可按下列公式估算:长芯桩:(5.5.4-3)等芯桩:(5.5.4-4)短芯桩:(5.5.4-5)式中:u——水泥土复合楔形桩复合段桩身周长(m);uc——水泥土复合楔形桩内芯桩身周长(m);Acp——水泥土复合楔形桩桩端面积(mm2);Ap——水泥土复合楔形桩内芯桩身截面面积(mm2);li、lj——分别为水泥土复合楔形桩复合段第i土层厚度和非复合段穿越第j土层厚度(m);lq——水泥土复合楔形桩短芯桩非复合段穿越第q土层厚度(m);qpk——水泥土复合楔形桩内芯极限端阻力标准值(kPa),宜按地区经验取值;也可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94中预制桩相关参数取值;qcsjk——水泥土复合楔形桩非复合段多节楔形桩第j土层极限侧阻力标准值(kPa),可按地区经验取值;无当地经验时,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94中预制桩相关参数取值;qsik——水泥土复合楔形桩复合段第i土层极限侧阻力标准值(kPa),宜按地区经验取值;无经验时,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94规定的泥浆护壁钻(冲)孔桩极限侧阻力标准值取值;qcsqk——水泥土复合楔形桩短芯桩非复合段第q土层极限侧阻力标准值(kPa),可按地区经验取值;无当地经验时,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94中泥浆护壁钻(冲)孔桩相关参数取值;qpa——水泥土复合楔形桩(等芯桩)极限端阻力标准值按(kPa),宜按地区经验取值;无当地经验时,可现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94中泥浆护壁钻(冲)孔桩极限端阻力标准值取值;ξsi、ξp——分别为水泥土复合楔形桩复合段外芯第i土层极限侧阻力调整系数、端阻力调整系数。可按表5.5.4取值;非复合段侧阻力调整系数、端阻力调整系数均取1.0;qps——水泥土复合楔形桩(短芯桩)极限端阻力标准值(kPa)。表5.5.4水泥土复合楔形桩复合段外芯侧阻力调整系数ξsi、端阻力调整系数ξp调整系数土的类别淤泥淤泥质土黏性土粉土粉砂细砂粗砂砾砂砾石卵石全风化岩强风化岩ξsi2.1~2.62.5~3.02.5~3.22.8~3.53.0~3.83.3~4.24.0~5.02.3~3.0ξp—2.0~2.22.0~2.42.3~2.72.5~2.93.0~3.53.2~4.02.0~2.4注:当水泥土为干法搅拌时取高值;水泥土为湿法搅拌、旋喷桩时取低值;内外芯截面积比例大于0.40时取高值。5.5.5短芯桩极限端阻力标准值qps取下列三项中的最小值:10.8倍的预制桩极限端阻力标准值qpk,即qps=0.8qpk。2提高后的泥浆护壁钻(冲)孔桩的极限端阻力标准值qpa,即qps=ξpqpa。3非复合段底部极限端阻力标准值qpt,即qps=qpt。5.5.6短芯桩非复合段底部极限端阻力标准值qpt可按下式计算确定:(5.5.6-1)式中:qpt——短芯桩桩底水泥土底部极限端阻力标准值(kPa);Δ——水泥土复合楔形桩非复合段水泥土的压缩量限值(mm);当a1-2=0.1时,Δ=0.8%lq(非复合段水泥土长度)且≤15mm;当a1-2=0.5时,Δ=0.5%lq(非复合段水泥土长度)且≤10mm;复合桩桩端持力层土的压缩系数其它值采用线性插入法取值;a1-2——水泥土复合楔形桩桩端持力层土的压缩系数a1-2;E50——水泥土复合楔形桩非复合段水泥土变形模量水泥(Mpa),E50=(80~150)fcu,fcu应根据当地经验或土土工试验确定;lq——水泥土复合楔形桩非复合段水泥土长度(mm)。IV砂石复合楔形桩5.5.7砂石复合楔形桩单桩竖向抗压极限承载力标准值应符合下列规定:1砂石复合楔形桩单桩竖向抗压极限承载力标准值应根据单桩竖向抗压静载试验确定,单桩竖向抗压静载试验应按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106执行。2初步计算时,可按下列公式估算,并取其中的最小值:1)砂石复合楔形桩破坏面位于内、外芯交接界面时,其竖向抗压极限承载力标准值可按下式估算:(5.5.7-1)式中:Quk——砂石复合楔形桩单桩竖向抗压极限承载力标准值(kN);qpk——砂石复合楔形桩的端阻力标准值(kPa),宜按地区经验取值;也可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94中预制桩相关参数取值;Ap——内芯桩底托板面积(m2);ud——楔形桩齿深中点周长(m);lc——砂石复合楔形桩复合段长度(m);fsc——多节楔形桩桩周砂石充盈系数应≥1.05,级配砂石层的极限抗压强度可按1.0MPa取值估算。2)砂石复合楔形桩破坏面位于外芯与外围土交接界面时,其竖向抗压极限承载力标准值可按下式计算:(5.5.7-2)式中:u——砂石复合楔形桩复合段桩身周长(m);li——砂石复合楔形桩复合段第i土层厚度(m);qsik——砂石复合楔形桩复合段第i土层极限侧阻力标准值(kPa),宜按地区经验取值;无经验时,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94规定的泥浆护壁钻孔桩极限侧阻力标准值取值;ξsi——砂石复合楔形桩复合段外芯第i土层极限侧阻力调整系数,可按表5.5.4取值;β——折减系数0.85。5.6抗拔桩基承载力验算5.6.1多节楔形桩单桩抗拔极限承载力标准值应通过单桩竖向抗拔静载试验确定,试验方法应符合现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的有关规定。5.6.2初步设计时,普通楔形桩群桩基础及基桩的抗拔极限承载力标准值可按下列公式计算:1呈非整体破坏时:(5.6.2-1)式中:Tuk——单桩或群桩呈非整体破坏时单桩的抗拔极限承载力标准值(kN);λi——抗拔系数,按表5.6.2选用;表5.6.2抗拔系数λi土的类别砂性土黏性土、粉土λi值0.50~0.700.70~0.802呈整体破坏时:(5.6.2.2)式中:Tgk——群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值(kN);ul——桩群外围周长。5.6.3水泥土复合楔形桩用于抗拔桩时宜采用等芯桩,初步设计时,可按下列公式估算,并取其中的最小值。1群桩呈非整体破坏,且破坏面位于内、外芯交接界面时,单桩竖向抗拔极限承载力标准值可按下式估算:(5.6.3-1)式中:Tuk——群桩呈非整体破坏时水泥土复合楔形桩单桩竖向抗拔极限承载力标准值(kN);ud——多节楔形桩齿深中点周长(m);qcpk——水泥土的极限抗压强度(MPa);lc——水泥土复合楔形桩复合段长度(m)。2群桩呈非整体破坏,且破坏面位于外芯和桩周土的交接界面时,单桩竖向抗拔极限承载力标准值可按下式估算:(5.6.3-2)式中:qsik——水泥土复合楔形桩复合段水泥土第i土层极限侧阻力标准值(kPa),宜按地区经验取值;无经验时,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94规定的泥浆护壁钻(冲)孔桩极限侧阻力标准值取值;li——水泥土复合楔形桩复合段第i土层厚度(m);u——水泥土复合楔形桩复合段桩身周长(m);λ——水泥土复合楔形桩复合段外芯抗拔系数,宜按地区经验取值;无地区经验时,可根据土的类别按表5.6.3取值。表5.6.3抗拔系数λ土的类别砂性土黏性土、粉土λ0.60~0.800.75~0.853群桩呈整体破坏时,水泥土复合楔形桩单桩的抗拔承载力计算应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定。5.6.4初步设计时,砂石复合楔形桩单桩竖向抗拔极限承载力标准值可按式下列公式估算,并取其中的最小值:1群桩呈非整体破坏,且破坏面位于内、外芯交接界面时,单桩竖向抗拔极限承载力标准值可按下式估算:(5.6.4-1)式中:Tuk——群桩呈非整体破坏时砂石复合楔形桩单桩竖向抗拔极限承载力标准值(kN);ud——多节楔形桩齿深中点周长(m);fsc——多节楔形桩桩周砂石充盈系数应≥1.05,级配砂石层的极限抗压强度可按1.0MPa取值估算。lc——砂石复合楔形桩复合段长度(m)。2群桩呈非整体破坏,且破坏面位于外芯和桩周土的交接界面时,单桩竖向抗拔极限承载力标准值可按下式估算:(5.6.4-2)式中:qsik——砂石复合楔形桩复合段第i土层极限侧阻力标准值(kPa),宜按地区经验取值;无经验时,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94规定的泥浆护壁钻(冲)孔桩极限侧阻力标准值取值;u——砂石复合楔形桩复合段桩身周长(m);ξsi——砂石复合楔形桩复合段外芯第i土层极限侧阻力调整系数,可按表5.5.4取值;λ——砂石复合楔形桩复合段外芯抗拔系数,宜按地区经验取值;无地区经验时,可根据土的类别按表5.6.4取值。li——砂石复合楔形桩复合段第i土层厚度(m)。表5.6.4抗拔系数λ土的类别砂性土黏性土、粉土λ0.60~0.800.75~0.853群桩呈整体破坏时,砂石复合楔形桩单桩的抗拔承载力计算应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定。5.7桩基沉降计算5.7.1多节楔形桩沉降变形计算值不应大于桩基沉降变形允许值,桩基沉降变形允许值应满足现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的要求。5.7.2多节楔形桩沉降计算应采用现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94中沉降计算方法得出的计算值再乘以折减系数β作为最终沉降值,折减系数β取值见表5.7.2。表5.7.2折减系数β桩型β普通楔形桩0.4~0.5砂石复合楔形桩0.3~0.4水泥土复合楔形桩0.2~0.3注:1、桩周土为粘性土时取高值;为粉土、砂性土时取低值。2、有当地测桩资料时,折减系数β可通过普通楔形桩或水泥土(砂石)复合楔形桩与普通管桩在相同压力时的沉降值之比得出。5.8桩基水平承载力与位移计算5.8.1对于承受水平荷载大的多节楔形桩基础,应通过现场单桩水平静载试验确定单桩水平承载力特征值。试验宜采用单向多循环加载法或慢速维持荷载法,按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106执行。5.8.2初步设计时单桩水平承载力特征值可按下列公式估算:(5.8.2-1)(5.8.2-2)(5.8.2-3)(5.8.2-4)式中:ɑ——桩的水平变形系数;EI——桩身抗弯刚度;vx——桩顶水平位移系数,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定;X0a——桩顶的水平位移允许值,当以位移控制时,可取X0a=10mm(对水平位移敏感的结构物取X0a=6mm);m——地基土水平抗力系数的比例系数,宜通过单桩水平静载试验确定,当无试验资料时,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94规定的预制桩的地基土水平抗力系数的比例系数采用,水泥土(砂石)复合桩宜适当提高后采用;b0——桩身计算宽度(mm);当有效直径d≤1m时,b0=0.9(1.5d+0.5);当有效直径d>1m时,b0=0.9(d+1);Ec——楔形桩混凝土弹性模量(N/mm2),应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定取值;I0——楔形桩混凝土换算截面惯性矩,I0=W0d0/2;d——楔形桩有效直径(mm);dc——楔形桩开孔内径(mm);∂E——楔形桩预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比;ρg——楔形桩纵向预应力筋配筋率;d0——楔形桩扣除保护层后的直径(mm)。5.8.3群桩水平承载力特征值可取各单桩水平承载力特征值的总和。5.9桩身承载力与裂缝控制计算5.9.1桩身钢筋混凝土竖向承载力设计值应符合下列规定:1桩身轴心受压时,荷载效应基本组合下的桩顶竖向压力设计值应满足下式要求:(5.9.1-1)式中:Qc——荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值(kN);fc——桩身混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm2);f’y——纵向主筋抗压强度设计值(N/mm2);ψc考虑成桩工艺、混凝土残留预压应力、施工条件等影响的综合折减系数:当采用抱压式或锤击式施工时,取ψc=0.70;当采用顶压式施工时,取ψc=0.75~0.80;当采用水泥土复合楔形桩施工时,取ψc=0.85;当采用砂石复合楔形桩施工时,取ψc=0.75~0.80;A’s——纵向主筋截面面积(mm2);Am——指楔形桩不计楔形体的有效面积(mm2)。2桩身轴心受拉承载力验算:(5.9.1-2)式中:Qct——荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值(kN);AP——预应力钢筋的面积(mm2);fpy——预应力钢筋的抗拉强度设计值(N/mm2);C——考虑纵向预应力钢筋受力不均匀等因素的折减系数,可取0.85。5.9.2楔形桩桩身正截面抗弯承载力、斜截面抗剪承载力按照对应有效直径的圆形空心截面应符合《预应力混凝土管桩技术标准》JGJ/T406的有关规定。5.9.3普通楔形桩桩身压屈计算应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的规定。5.9.4承受竖向上拔力作用的楔形桩应进行端板锚固孔抗剪强度、接桩连接处强度验算,并应按最不利处确定桩的抗拔承载力,强度验算应符合现行行业标准《预应力混凝土管桩技术标准》JGJ/T406的有关规定。5.9.5桩身的裂缝控制计算应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的相关规定。
6施工6.1一般规定6.1.1多节楔形桩施工应具备下列资料:1岩土工程勘察报告。2桩基工程施工图及图纸会审纪要。3建筑场地和相邻区域内的建筑物、地下管线、地下构筑物和架空线路等的调查资料。4主要施工机械及其配套设备的技术性能资料。5施工组织设计。6水泥等原材料质量证明文件。7楔形桩的质量证明文件及相关技术参数说明。8有关施工工艺参数的试验参考资料。6.1.2根据桩型及岩土工程勘察报告选用合适的施工设备及施工工艺,符合下列规定:1普通楔形桩和砂石复合楔形桩应优先选用顶压高频振动沉桩工艺。沉桩速度宜控制在不大于1m/min,每米振动次数不小于50次。2砂石复合楔形桩使用的砂石要有良好的级配,其最大粒径应小于楔形桩齿深的50%。3水泥土复合楔形桩应先进行水泥土搅拌工序,然后植入楔形桩芯桩;水泥土须搅拌需结合土体性质、含水量等因素,水泥土浆液或水泥粉中可加入外加剂。当土的含水量≥30%时宜用干法施工,含水量<30%时宜采用湿法施工。当搅拌直径大于800mm或处于黏性土中时宜采用复搅复喷搅拌工法或采用加入高压空气的湿法搅拌工法。水泥掺入量偏差控制在±5%以内,不得随意增加或减少。6.1.3施工前应平整场地并清除地上和地下的障碍物。当表层松软时应碾压夯实;场地平整后应测量场地平面标高。桩顶设计标高以上宜预留大于500mm的土层。6.1.4水泥土复合楔形桩施工时,水泥土施工完成2h~4h内,采用静压或锤击活种植法的方式向水泥土中插入芯桩。6.2桩起吊、运输和堆放6.2.1楔形桩吊运除应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94外,尚应符合下列规定:1楔形桩吊装宜采用两支点法。两支点法的两吊点位置距离桩端宜为0.21L,吊索与桩段水平夹角不得小于45°。大直径长桩吊装应增加吊点。2采用加托盘的吊装方法时,吊点位置可不作要求。3在运输过程中的支承点应对称放置(图6.2.1),且应绑扎牢固。图6.2.1两支点法位置(注:L为多节楔形桩长度)6.2.2楔形桩现场堆放和取桩除应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94外,尚应符合下列规定:1楔形桩堆放场地应有排水措施。2楔形桩应按不同规格、长度和施工流程分类堆放,严禁混堆。3场地许可时宜单层堆放,需叠层堆放时,底层最外缘楔形桩的垫木处应用木楔塞紧。4楔形桩堆放层数应符合表6.2.2的规定:表6.2.2楔形桩堆放层数最大外径或边长(mm)500600700~900>900堆放层数≤6≤5≤4≤35取桩时应保证桩的完整性,不得磕撞,严禁滚桩。6.3接桩6.3.1上、下节桩拼接成整桩时,可采用机械连接或端板焊接等方式。6.3.2楔形桩采用机械连接方式时,其间隙应保证采用沥青填料填满。6.3.3焊接接桩除应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205和《钢结构焊接规范》GB50661中的有关规定外,尚应符合下列规定:1下节桩的桩头处宜设置导向箍或其他导向措施。接桩时上、下节桩段应保持顺直,错位不超过2mm;逐节接桩时,节点弯曲矢高不得大于1/1000桩长,且不得大于20mm。2上、下节桩接头端板坡口应用钢丝刷清刷干净并保持干燥,焊接处应刷至露出金属光泽。3焊接时宜先在坡口圆周上对称点焊4点~6点,待上、下节桩固定后拆除导向箍再分层对称施焊。4焊接可采用电弧焊或二氧化碳气体保护焊,焊接层数宜为3层,内层焊渣必须清理干净后方能施焊外层,焊缝应饱满连续,且根部必须焊透。5焊接接头应自然冷却后才可继续施工,冷却时间不宜少于8min,不得用水冷却或焊完立即施工。6.3.4接桩时,下节桩的桩头宜高出地面0.5m~1.0m。6.4沉桩6.4.1楔形桩的沉桩施工应符合下列规定:1当多节楔形桩桩顶位于自然地坪以下,需要送桩施工时,送桩范围内应先用同直径的送桩器预成孔,拔出送桩器后,再二次用送桩器送芯桩到设计标高,以防止送桩范围内的土挤入斜面体之间的齿槽内。2施工时严禁单点起吊,桩下端不得直接在地面上拖拉。3两点抬吊不能实施时,桩下端应安装拖桩专用板。4沉桩时桩身应垂直,垂直度偏差不得超过0.5%,首节沉桩插入地面时的垂直度偏差不得超过0.3%。5应在距桩机不受影响范围内成90°方向各设置一台经纬仪校准。6送桩时应一次连续打、压(振动)到位,接桩、送桩应连续进行,减少中间停歇时间;当桩顶标高低于自然地面时,施工至最后一节桩露出自然地面约500mm时,应复核桩顶定位偏差并记录。7沉桩时,出现贯入度反常、桩身倾斜、位移、桩身或桩顶破损等异常情况时,应停止沉桩,待查明原因并取得确实有效的处理方案后方可施工。8出现偏差或垂直度超出规定时,不得强行扳桩纠偏以防桩身开裂,禁止沉桩时采用将上下节桩端面形成夹角的方法调整上节桩的垂直度。9严禁采用工程桩代替送桩杆进行送桩。6.4.2水泥土复合楔形桩芯桩沉桩宜采用静压法。6.4.3终压后的楔形桩应采取有效措施封盖住管口;送桩遗留的孔洞,应立即回填。6.4.4沉桩停桩条件应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的相关规定。
7检查与验收7.1一般规定7.1.1多节楔形桩基础工程质量检测应包括施工前检测、施工过程检测和施工后检测。7.1.2施工前质量检测内容应包括桩长、桩径、桩身质量和预应力钢筋质量等。7.1.3施工过程检测内容应包括桩位定位、水泥土搅拌速度、水泥掺入量、桩身垂直度、沉桩时间和周边环境监测等。7.1.4施工后检测内容应包括检验桩顶平面位置的偏差、单桩承载力检验和桩身质量检验等。7.2施工前检测7.2.1多楔形桩进入施工现场后,应进行下列检测:1核查楔形桩规格、型号和合格证。2抽检楔形桩尺寸偏差、外观质量。3检查楔形桩堆放和桩身破损等。7.2.2进场的楔形桩的混凝土强度应达到设计强度。7.2.3进场楔形桩的质量检验应分出厂检验和型式检验。检验条件、项目、抽样与判定规则等应符合国家现行相关标准的规定。7.2.4进场的楔形桩应有产品合格证,桩身应有标记,标记内容应包括生产日期、楔形桩类型、楔形桩型号、外径或边长、壁厚、混凝土强度等级和单节长度等。7.2.5在楔形桩起吊就位前,应检查楔形桩在运输、装卸过程中是否产生裂缝,严禁使用有裂缝的楔形桩。
7.3施工过程检测7.3.1普通多节楔形桩沉桩施工过程中应进行下列检测:1桩的定位和压桩就位前的复测。2打(压)桩机具的检查。3桩身垂直度检测。4桩接头承插件连接的质量检测。5终压监控。6沉桩记录的审核。7桩挤土效应监测。8沉桩对周围环境影响的监测。9基坑开挖和截桩头的监督等。7.3.2水泥土复合楔形桩沉桩施工过程中除本标准第7.3.1中相关检测外还应增加下列检测内容:1水泥土中水泥(或水泥浆液)掺入量及搅拌速度的检测。2湿法施工时需检测水泥浆液的水灰比。7.3.3砂石复合楔形桩沉桩施工过程中除本标准第7.3.1中相关检测外还应增加下列检测内容:1砂石的级配及粒径的检查。2施工速度的监测。3楔形桩桩周砂石压入量监测。7.3.4桩身垂直度检测应符合下列规定:1应符合本标准第6.4.1节的规定。2测量桩身垂直度可用吊线坠法,送桩的楔形桩桩身垂直度可采用送桩前桩头露出自然地面1.0m~1.5m时测得的桩身垂直度;但深基坑内的基桩,桩身垂直度应待深基坑土方开挖后再次量测。3沉桩后的最终桩身垂直度允许偏差应为±1%。7.4施工后检测7.4.1截桩后桩顶的实际标高与设计标高的允许偏差应为±10mm。7.4.2水泥土复合楔形桩桩周水泥土28d龄期现场取芯的水泥土抗压强度检测。7.4.3设计标高处桩顶平面位置的允许偏差应符合表7.4.3的规定。表7.4.3楔形桩桩顶平面位置的允许偏差项目允许偏差(mm)柱下单桩±80单排或双排桩条形桩础垂直于条形桩基横向轴的桩±100平行于条形桩基纵向轴的桩±150承台桩数为(2~4)根的桩±100承台桩数为(5~16)根的桩周边桩±100中间桩±max(d/3,150)承台桩数多于16根的桩周边桩±150中间桩±d/2注:d为楔形桩最大外径。7.4.4水泥土复合楔形桩等芯桩和短芯桩可不进行桩身完整性检测,其它多节楔形桩的桩身完整性可采用孔内摄像法或低应变法(结合多节楔形桩桩身形状、水泥土的分布情况)等综合判断。7.4.5多节楔形桩承载力和桩身质量检验除满足本标准外尚应符合国家现行标准《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202、《建筑桩基技术规范》JGJ94和《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的其他相关规定。7.4.6水泥土复合楔形桩承载力检测时,尚应符合下列规定:1桩径取水泥土复合楔形桩外芯直径。2短芯桩时芯桩下部水泥土需计算其压缩量Δ(mm)。3终止加载的沉降值取“40mm+Δ”与“5%D”中较大值。7.5工程质量验收7.5.1开挖至设计标高后,在施工单位自检的基础上,建设单位组织勘察、设计、施工、监理等单位进行桩基工程施工质量验收。7.5.2桩基工程验收时应提交下列资料:1楔形桩的出厂合格证、产品检验报告。2楔形桩进场验收记录。3桩位测量放线图,包括桩位复核签证单。4工程地质勘察报告。5图纸会审记录和设计变更单。6经批准的施工组织设计或楔形桩施工专项方案和技术交底资料。7沉桩施工记录汇总,包括桩位编号图。8沉桩完成时桩顶标高、复打(压)后桩顶标高和开挖完成后桩顶标高。928d龄期现场取芯的水泥土抗压强度检测报告。10楔形桩接桩隐蔽验收记录。11沉桩工程竣工图(桩位实测偏位情况、补桩位置、试桩位置)。12质量事故处理记录。13试沉桩记录。14施工前、施工过程中桩身完整性检测和施工后承载力检测报告。15多节楔形桩施工记录,包括孔内混凝土灌实深度、配筋或插筋数量、混凝土试块强度等记录;楔形桩桩头与承台的锚筋,边桩离承台边缘距离等记录。
附录A多节楔形桩构造、桩身配筋、力学性能及编号A.0.1多节楔形桩的结构形式应符合下列规定(图A.0.1、图A.0.2)。端板;2-螺旋箍筋@45;3-预应力筋;4-螺旋箍筋@80图A.0.1多节楔形桩(L≤11m)桩身(对称配筋)大样图1-端板;2-螺旋箍筋@45;3-预应力筋;4-螺旋箍筋@80图A.0.2多节楔形桩(L≥12m)桩身(对称配筋)大样图A.0.2多节楔形桩配筋和力学性能应符合表A.0.2-1和A.0.2-2的规定。表A.0.2-1多节楔形桩配筋和力学性能(混凝土强度等级为C80)规格代号外径(壁厚)型号齿深/(齿高)(mm)混凝土强度等级单节长度L(m)主筋数量与直径(mm)螺旋筋直径(mm)混凝土有效预压应力σpc(MPa)预应力钢棒分布圆周直径DP(mm)桩身轴心受压承载力特征值桩身轴心受压承载力设计值锤击或静压种植法锤击或静压种植法M-PHC500(100)A25/(60)C806~1511Φb9.0Φb55.503552381285433353995M-PHC500(100)AB11Φb10.77.782456292934394100M-PHC500(100)B11Φb12.610.792555302635774237M-PHC500灌孔同空心桩同空心桩3074354643034964M-PHC600(110)A35/(80)C806~1514Φb9.0Φb65.284303150377644105286M-PHC600(110)AB14Φb10.77.463245387045425419M-PHC600(110)B14Φb12.610.353370399647185594M-PHC600灌孔同空心桩同空心桩4209483458926769M-PHC700(130)A45/(100)C806~1513Φb10.7Φb65.125104258510559607148M-PHC700(130)AB26Φb9.07.244382523061357322M-PHC700(130)B26Φb10.710.234558540663827569M-PHC700灌孔同空心桩同空心桩5496634476958882续表A.0.2-1规格代号外径(壁厚)桩身开裂弯矩Mcr(kN·m)桩身受弯承载力极限值Mu(kN·m)抗裂剪力(kN)桩身轴心受拉承载力设计值Nt(kN)理论质量(kg/m)M-PHC500(100)97104227595333M-PHC500(100)111139263840M-PHC500(100)1361823001165M-PHC500同空心桩1393001165442M-PHC600(110)145157299757456M-PHC600(110)1742143401071M-PHC600(110)2142813871483M-PHC600同空心桩2813871483650M-PHC700(130)222237402994626M-PHC700(130)2663244561406M-PHC700(130)3304345241987M-PHC700同空心桩4345241987862续表A.0.2-1规格代号外径(壁厚)型号齿深/(齿高)(mm)混凝土强度等级单节长度L(m)主筋数量与直径(mm)螺旋筋直径(mm)混凝土有效预压应力σpc(MPa)预应力钢棒分布圆周直径DP(mm)桩身轴心受压承载力特征值桩身轴心受压承载力设计值锤击或静压种植法锤击或静压种植法M-PHC800(130)A55/(120)C806~1516Φb10.7Φb65.385905000599370008390M-PHC800(130)AB16Φb12.67.465144613672008590M-PHC800(130)B32Φb10.710.765370636575208910M-PHC800灌孔同空心桩同空心桩70358026984711236M-PHC1000(130)A65/(140)C806~1532Φb9.0Φb65.9075065007780910010895M-PHC1000(130)AB32Φb10.78.3467188000940511200M-PHC1000(130)B32Φb12.611.5670008285980011600M-PHC1000灌孔同空心桩同空心桩10322116051445116245M-PHC1200(150)A75/(160)C806~1530Φb10.7Φb65.669108950107201253015010M-PHC1200(150)AB30Φb12.67.849220109901291015385M-PHC1200(150)B45Φb12.611.779700114701358016060M-PHC1200灌孔同空心桩同空心桩14470162402026022735续表A.0.2-1规格代号外径(壁厚)桩身开裂弯矩Mcr(kN·m)桩身受弯承载力极限值Mu(kN·m)抗裂剪力(kN)桩身轴心受拉承载力设计值Nt(kN)理论质量(kg/m)M-PHC800(130)3153394721223757M-PHC800(130)3764555331696M-PHC800(130)4756186182446M-PHC800同空心桩61861824461118M-PHC1000(130)56361562117301041M-PHC1000(130)6858357422446M-PHC1000(130)85010888103392M-PHC1000同空心桩108881033921728M-PHC1200(150)91597984422931250M-PHC1200(150)109513109543179M-PHC1200(150)1426182411264769M-PHC1200同空心桩1824112647692250表A.0.2-2多节楔形桩配筋和力学性能(混凝土强度等级为C90)规格代号外径(壁厚)型号齿深/(齿高)(mm)混凝土强度等级单节长度L(m)主筋数量与直径(mm)螺旋筋直径(mm)混凝土有效预压应力σpc(MPa)预应力钢棒分布圆周直径DP(mm)桩身轴心受压承载力特征值桩身轴心受压承载力设计值锤击或静压种植法锤击或静压种植法M-PHC500(100)A25/(60)C906~1511Φb9.0Φb55.243552658318837204464M-PHC500(100)AB11Φb10.77.412732326338254568M-PHC500(100)B11Φb12.610.272830336139624706M-PHC500灌孔同空心桩同空心桩3350388046895432M-PHC600(110)A35/(80)C906~1514Φb9.0Φb65.034303515422049225908M-PHC600(110)AB14Φb10.77.103610431450546040M-PHC600(110)B14Φb12.69.863735443952296215M-PHC600灌孔同空心桩同空心桩4574527964047390M-PHC700(130)A45/(100)C906~1513Φb10.7Φb64.875104753570766547990M-PHC700(130)AB26Φb9.06.894878583268298164M-PHC700(130)B26Φb10.79.745053600870758411M-PHC700灌孔同空心桩同空心桩6116707085639900续表A.0.2-2规格代号外径(壁厚)桩身开裂弯矩Mcr(kN·m)桩身受弯承载力极限值Mu(kN·m)抗裂剪力(kN)桩身轴心受拉承载力设计值Nt(kN)理论质量(kg/m)M-PHC500(100)95104226595333M-PHC500(100)109.83138263840M-PHC500(100)134.401833001165M-PHC500同空心桩1833001165442M-PHC600(110)144.84155301757456M-PHC600(110)172.792133411071M-PHC600(110)210.922833881483M-PHC600同空心桩2833881483650M-PHC700(130)221.49234405994626M-PHC700(130)263.913224581406M-PHC700(130)325.274365251987M-PHC700同空心桩4365251987862续表A.0.2-2规格代号外径(壁厚)型号齿深/(齿高)(mm)混凝土强度等级单节长度L(m)主筋数量与直径(mm)螺旋筋直径(mm)混凝土有效预压应力σpc(MPa)预应力钢棒分布圆周直径DP(mm)桩身轴心受压承载力特征值桩身轴心受压承载力设计值锤击或静压种植法锤击或静压种植法M-PHC800(130)A55/(120)C906~1516Φb10.7Φb65.125905580669778129375M-PHC800(130)AB16Φb12.67.115723684080129575M-PHC800(130)B32Φb10.710.255950706783309893M-PHC800灌孔同空心桩同空心桩761387301065912222M-PHC1000(130)A65/(140)C906~1532Φb9.0Φb65.62750725086911015012167M-
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