夯实扩底钢筋混凝土载体桩设计施工

夯实扩底钢筋混凝土载体桩设计施工

1、基本规定

1.1基本资料

1.1.1夯实扩底钢筋混凝土载体桩桩基的设计应具备以下资料：

（1）按照《岩土工程勘察规范》GB50021-94要求的岩土工程勘

察报告；

（2）建筑场地总平面图：建筑物总平面布置图、立面、剖面图：

室内地面标高；

（3）建筑物的结构类型、荷载及对基础变形的要求；

（4）建筑物的抗震设防强度；

（5）相邻建筑物安全等级、间距、基础形式、基础荷载、埋置深

度；

（6）周围建筑物内是否有精密仪器设备及其对防振、防噪音的要

求；

（7）地下管道及地下建筑物；

1.1.2在《岩土工程勘察报告》的基础上，加密勘探点，用静力触

探、标准贯入或其它动力触探方法对桩基场地做施工勘察；

（1）当土层的性质或状态在水平向变化较大时，应准确定出分布

范围，并在现场做出标记；

（2）确定持力层顶面坡度和厚度，当相邻两个勘探点之间土层顶

面坡度大于10%时，应加密勘探点，一般勘探孔间距10-20cm（包括

原有孔），孔深以探明该上层厚度为准；

（3）在建筑物的四个角点和中心点处布置五个控制孔（包括原控

制孔），其深度应进入预计持力层以下5.7m,并大于压缩层深度。

（4）探明建筑物场地内的施工障碍物：如坑塘、地道、原有建筑

物基础以及地下电缆管线等，并采取相应的处理措施。

1.1.3施工前，应进行成桩试验，确定施工参数，取得经验，并做

试桩，通过静载荷试验，确定单桩竖向承载力，在同一条件下的试桩

数量不宜小于总桩数的1%,且不应小于3根，工程总桩在50根以内

时不应小于2根。

1.2桩的布置和构造

1.2.2桩的中心距应大于4.5d。

1.2.2排列基桩时，宜使群桩截面的形心与长期荷载的合力作用点

重合。

1.2.3桩长应随持力层坡度有所变化，确保夯扩体的全部进入持力

层内。

1.2.4桩身构造

(1)直径410-600mm,桩身长度应随所选择的桩端持力层埋深而

定；

(2)桩身混凝土强度等级不得低于C20；

(3)保护层厚度一般不得小于35mm,水下浇注不小于5Umm；

(4)钢筋笼：配筋率0.5-0.6%,对直径410mm桩，纵筋6912,

上端锚入承台梁(或承台)内420nm1,伸入桩身长度宜通长布置,箍筋采

用①6或①8@200-300螺旋箍，桩身上部1m范围内适当加密，间距

100-150；加强筋应采用中10@1500。

1.2.5夯扩体的构造自上而下分别为：

(1)用于硬性混凝土经夯实挤密形成的实体；

(2)用填充料经夯实挤密形成的实体。

1.3设计原则

1.3.1夯实扩底钢筋混凝土载体桩应进行承载能力的计算：

(1)竖向承载力的计算；

(2)横向承载力计算(必要时进行)；

(3)一般情况，桩端持力层以下应无软弱下卧层；

(4)当承台梁周围土的承载力标准值不小于lOOKpa时，对

68只1-89第3.2.4条所列建筑，可不作桩基抗震承载力验算，否则应

对浅层上进行夯实处理。

1.3.2建筑物对基础变形有特殊要求的桩基，应进行沉降验算，沉

降计算采用荷载标准值。

L3.3选择桩端持力层的原则：

(1)宜选择承载力较高、压缩性较低的土层作为桩端持力层，如

中密、密实的砂土或粉土，可塑、硬塑状的粘性土

(2)持力厚度应大于3m；

(3)桩端持力层最终由单桩试验确定。

1.3.4夯扩体投料量，投料量应考虑下列各项因素；

(1)地面产生隆起不超过70nlm；

(2)观测邻桩，受新成桩影响位移不超过30mm；

(3)在满足1、2项条款情况下，以三击员入量控制，填充料量

不小于0.5m,受桩距限制且不超过1.2m：当填充料超过L2m“折合

700块整砖)时，应调整桩长或改变控制参数。当要求单桩承载力设计

值500-600KN时,可参照下表填料：

持力层土性持力层fk=120kpa持力层fk=13()kpa

填充料(m3)三击贯入量(cm)填充料(m3)三击贯入量(cm

粉土0.8<180.7<18

粘性土1.1<251.0<25

注：三击贯入量以3.5T重锤和6.0m落距为基准。

2、桩基计算

2.1单桩竖向极限承载力标准值

2.1.1单桩竖向极限承载力应采用现场静载荷试验的方法加以确

定，在初步设计时也可按下式计算：

QUK=QSK+QPK=U»qsiicLi+Q.九匕AP(2.1.1-1)

式中：QUK—一一单桩竖向极限承载力标准值KN

QSK—单桩总极限侧阻力标准值KN

QPK……持力层端阻力极限标准值KN

U--—桩身断面周长m

AP・一桩端扩大头球体水平投影面积，m±AP=0.25De2De

为扩大头最大直径,V为填充料压实前体积(m)

Dc=16V/兀

1一一桩身穿越第i层土的厚度m

a——桩端土体综合影响系数，取值见表2.1.1

QSK-一桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，Kpa按《建筑桩基技术

规范》规定执行；

公―桩端极限端阻力标准值，kpa,取fuk=2.50f,f为地基承载

力设计值。

作为安全储备计算单桩竖向极限承载力的标准值时，不考虑桩身

上部6m范围内的侧摩阻力。

表2.1.1桩端土体综合影响系数。

三击贯入量(cm)

桩端土性

151824

粘土1.251.301.35

粉质粘土2.002.302.40

粉土2.402.502.60

粉砂2.502.602.70

注：三击贯入量以3.5T重锤和6.0m落距为基准。

2.1.2静载试验中单桩极限承载力确定

(1)当Q-s曲线有明显拐点，且48小时变形不稳定时，取上一

级荷载为极限荷载值。

(2)当Q-s曲线无明显拐点时，根据变形稳定量确定极限承载力，

可限s=60-80mm对应的荷载。

2.2夯实扩底钢筋混凝土载体桩基沉降计算

2.2.1夯实扩底钢筋混凝土载体桩基沉降量计算，当桩间距大于6

倍桩身直径时按单桩沉降计算并进行修正；当桩间距小于6倍桩身直

径时按实体深基础用等代墩法进行沉降计算。沉降计算深度取附加应

力为自重应力0.2倍处，有软弱下卧层时取0.1倍处。计算模式如图

2.2.2-1所示：取Hc=1.3DcHs=1.7Dc

2.2.2计算沉降时，采用的计算公式如下：

Sz：a：-z：.a：,

式中：S——桩基最终沉降量；

中桩基沉降计算经验修正系数，见表2.2.2-1;

P。一-荷载标准值对应的附加应力(kpa);

n-—桩基沉降计算范围内所划分的土层数；

ESL-桩基沉降计算范围内第i层土的压缩模量(Mpa),采用

地基土在自重应力至自重应力加附加应力作用时的压缩模量；

乙、ZM——承载体底面至第i层土上，第i-1层土底面的距离(m);

aLa皿第i层上、第i・l层上底面深度范围内平均附加应力系数,

按《建筑桩基技术规范JGJ94-94》附录G采用；

表2.2.2J桩基沉降计算经验修正系数,

桩长(m)等效压缩模量Es，(Mpa)

5.07.010.0

50.50.40.35

100.40.30.25

>150.30.20.15

注：等效压缩模量Es为压缩层内各土层压缩模量的加权平均值。

3、桩的施工

3.1准备工作

3.1.1桩基施工前应具备下列资料：

(1)由甲方组织施工图纸会审。会审纪要、工程施工图、桩基础图

等一并作为施工依据，列入工程档案。

(2)施工工艺、场地勘察等的详细报告，地下管线(管道、电缆)、

原有建筑物基础、人防护工程等的调查资料；

(3)水泥、砂、石、钢筋等原材料的检验及碎配合比试验。

3.1.2施工组织设计的编制

(1)施工平面图：应标明桩位及编号、水、电、道路、砂石料水

泥堆放地、搅拌机、钢筋加工等的位置；

(2)计划：施工作业、劳动力组织及材料供应计划，应标明所用

材料的规格、技术要求和分期供应数量；

(3)措施：保证工程质量、季节性(冬、雨季)施工、施工安全、

劳动者保护、环境保护等项措施。

3.1.3开工前，场地应具备三通一平条件；

3.1.4妥善设置桩基轴线的控制点及水准点，施放桩位轴线及桩位。

3.1.5根据设计桩长，确定桩机架的高度及护筒的长度，并作进尺

标记和锤击贯入量标尺。

3.2一般规定

3.2.1夯实扩底钢筋混凝土载体桩施工的允许偏差应满足《建筑桩

基技术规范JGJ94-94》中表6.2.5的要求。

3.2.2混凝土粗骨料可选用碎石或卵石，粒径2-4cm,含泥量W3%；

采用中粗砂，砂中的粗大颗粒应筛除，含泥量应W3%。

323桩身混凝土的坍落度为120-160mmo为改善混凝土的和易性

或缓凝、早凝等性能，可添加外加剂。

3.2.4在混凝土的灌注过程中，每个台班取两组试块。

325为减少新打桩对已打桩的影响，应安排合理的成桩顺序。

3.3桩的工艺流程

桩的工艺流程如3.3-1图所示。

3.4锤击成孔

3.4.1在移桩机前，先在桩位处用人工洛阳铲，挖直径为410mm、

深为500mm的圆孔。

3.4.2桩基就位并稳固、调平，并调整护筒至垂直，确保其垂直度

偏差不大于4%。

3.4.3锤击成孔，压护筒至设计标高。

3.5夯扩体的施工

3.5.1护筒沉至设计标高后，视地层的软弱程度，决定细长锤击出

护筒的高度，一般控制在4()-6()cm。

352提高细长锤，填适量的填充料，落锤进行夯击，将填充料打

出护筒外。经反复操作初步形成夯扩体。

353待细长锤