DBJT 15-22-2008 錘擊式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程講座

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廣東省標準 錘擊式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁 基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程 廣東省建筑設(shè)計研究院 容柏生 2009－ 07 本規(guī)程 1998年（以下簡稱原規(guī)程）開 始實施，成為我省以致我國第一本針對管樁基礎(chǔ)的專業(yè)規(guī)程。 原規(guī)程的實施，大 大地促了進了我省管樁 的使用，到去年，總用 量已達約 5億延米之多。 在我省建筑工程領(lǐng)域方 面作出了卓越貢獻。也 促進了我國管樁工程技 術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展。 原規(guī)程于 2002年被 評為工程建設(shè)優(yōu)秀標準。 原規(guī)程包含了對應(yīng)于管樁工程的巖土勘察 、 樁身質(zhì)量 、 設(shè)計 、 施工 、 檢測和驗收等方面的規(guī)定，內(nèi)容全面而豐富，可操作性強。實施該規(guī)程后，勘察 、 設(shè)計 、 施工 、 監(jiān)理等方面的人員均有章可循。 根據(jù)所了解的資料，凡是全面遵守該規(guī)程的管樁基礎(chǔ)工程，目前為止，尚未發(fā)現(xiàn)由于管樁基礎(chǔ)而造成建筑物重大事故的實例，這說明了建筑物使用管樁基礎(chǔ)是可靠的，也說明了原規(guī)程是可行和合理的。 2003年，經(jīng)原規(guī)程編寫組申請，省建設(shè)廳下達了修編任務(wù)。修編的原因有如下幾方面： ? 一般情況下，規(guī)范（規(guī)程）經(jīng)過 5 年左右的使用，需要根據(jù)使用的情況（經(jīng)驗、教訓(xùn)和有關(guān)方面的發(fā)展等）進行修編； ? 隨著我國建筑工程質(zhì)量水準的提高，管樁基礎(chǔ)的質(zhì)量也應(yīng)有所提高（ 3476）； ? 我國關(guān)于基礎(chǔ)工程的設(shè)計方法有較大的改變（主要是地基和樁基的承載力的表達）。 本次修編的特點及主要內(nèi)容為： ? 保持與國家標準、廣東省標準和有關(guān)行業(yè)標準一致； ? 單樁承載力基本保持原來水平，但對工程質(zhì)量和管樁的質(zhì)量有新的和較高的要求； ? 吸納推廣較成熟的與管樁有關(guān)新技術(shù)、新工藝、新機械等； ? 加大對工程樁質(zhì)量監(jiān)督和檢查的力度，把好工程質(zhì)量關(guān)； ? 規(guī)程條文力求詳細和有較強的操作性。 1 總則 貫徹執(zhí)行國家技術(shù)經(jīng)濟政策，增加了“保護環(huán)境”的要求。管樁施工會有噪聲、振動、擠土和油煙等污染，對周圍環(huán)境有一定的污染。設(shè)計人員選用管樁時應(yīng)考慮環(huán)境保護問題；不在環(huán)境保護法規(guī)不允許打樁的地方使用，在允許打樁的情況下，也應(yīng)采取必要的措施，把打樁引起的環(huán)境污染減低到國家法規(guī)允許的范圍內(nèi)。 本規(guī)程適用于工業(yè)與民用建筑中低承臺管樁基礎(chǔ)的巖土工程勘察、設(shè)計、施工及質(zhì)量檢測和工程驗收。其它工程類別可參考使用。 本規(guī)程適用于錘擊貫入法施工的管樁基礎(chǔ)（不適用于靜壓法，該法的規(guī)程在編制中）。當采用本規(guī)程時，應(yīng)配套遵守本規(guī)程中的各項規(guī)定。 本規(guī)程適用于非抗震和抗震設(shè)防烈度為 6、 7、 8度的地區(qū)。 管樁基礎(chǔ)宜選擇強風(fēng)化巖、堅硬黏性 土、密實砂土等巖土層作為持力層。 下列地質(zhì)條件不宜采用或慎用管樁： 1 持力層以上含有較多且難以清除又嚴重 影響打樁的孤石、風(fēng)化球或其它障礙物 2 持力層以上含有不適宜作樁端持力層且 不易貫穿的硬夾層 3 基巖面上沒有合適持力層的巖溶地層 4 基巖以上為淤泥等松軟土層，其下直接 為中或微風(fēng)化巖，或中風(fēng)化巖上只有較薄 強風(fēng)化層 5 樁端持力層為遇水易軟化且埋藏較淺的風(fēng) 化巖 6 地下水或地基土對管樁有強腐蝕的巖土層 5 管樁基礎(chǔ)設(shè)計 一般規(guī)定 樁基礎(chǔ)設(shè)計時，所用的荷載效應(yīng)最不利組合及相應(yīng)的抗力與變形限值應(yīng)符合： 1 按單樁承載力決定樁數(shù)時，傳至承臺底 面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按 相當于正常使用極 限狀態(tài)下荷載效應(yīng) 的標準組合，相應(yīng)抗 力應(yīng)采用單樁承載力特征值。 （標準組合） （基本組合） 2 當計算樁基變形時，傳至承臺底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)的準永久組合，不計入風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)的限值應(yīng)為樁基變形允許值。 3 在計算管樁基礎(chǔ)承臺內(nèi)力，確定承臺高度、配筋和驗算管樁樁身強度時，上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)組合和相應(yīng)的基底反力，應(yīng)按承載力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項系數(shù)。相應(yīng)的抗力應(yīng)采用承載力設(shè)計值。當需要驗算承臺和樁身變形、裂縫寬度時，按正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)的標準組合。 進行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力計算或驗算時，可按下列規(guī)定確定相應(yīng)的荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計值 S，取其不利者： 1 永久荷載與豎向可變荷載組合： 計算時已考慮組合值系數(shù) (即活荷載折減 ), （荷載效應(yīng)基本組合的設(shè)計值） S =荷載效應(yīng)的標準組合值） 計算時組合值系數(shù)取 1(不考慮活荷載折減 ), S = 永久荷載與可變荷載（包括豎向荷載 、 風(fēng) 或地震作用等）組合，取 S = 管樁基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)根據(jù)承載力和變形控制要求進行下列計算或驗算： 1 樁基的豎向（壓或拉）和水平承載力計算 2 樁身強度驗算 3 計算承臺內(nèi)力并驗算其承載力 4 樁端下有軟弱下臥層時，驗算其承載力 5 對樁中心距 ≤4視作一假 想實體深基礎(chǔ)進行承載力和變形驗算 6 對變形要求嚴格時作沉降或水平變位驗算 7 必要時尚應(yīng)作抗裂或裂縫寬度驗算 樁的選用應(yīng)遵照下列原則： 1 用于抗震設(shè)防烈度 8度的樁基工程，宜選 用 型、 2 地質(zhì)條件較復(fù)雜時宜選 、 3 設(shè)計等級為甲級時，宜選用 型、得選用有漏漿的和 f 300管樁； 4 在有腐蝕的環(huán)境下，應(yīng) 選 型、 f 300管 樁，并應(yīng)按本規(guī)程 5 抗拔樁宜選 型、 應(yīng)按本規(guī)程 樁的平面布置可按下列原則進行： 1 相鄰樁的中心距 應(yīng)滿足右表要求； 2 采用多樁或群樁 時宜使樁群承載力 合力點與其上構(gòu)件豎向長期荷載作用合力中心重合，并使群樁在受水平力和彎矩方向有較大的抵抗矩； 3 同一結(jié)構(gòu)單元宜避免同時采用摩擦樁和端承樁或同時采用淺基礎(chǔ)和管樁基礎(chǔ)，當條件受限制而采用時，則應(yīng)估計其可能產(chǎn)生的差異沉降對上部結(jié)構(gòu)的影響，必要時應(yīng)有相應(yīng)加強措施。 樁 基 情 況 相鄰樁 中心距 獨立承臺內(nèi)樁數(shù)超過 30根；大面積群樁 不宜小于 立承臺內(nèi)樁數(shù)超過 9根，但不超過 30根 條形承臺內(nèi)排數(shù)超過 2排 不宜小于 它情況 不得小于 樁的長徑比： 摩擦樁不宜大于 100，端承樁不宜大于 60 當管樁穿越厚度較大的淤泥等軟弱土層或液化土層時，應(yīng)考慮樁身的穩(wěn)定性及對承載力的影響 端進入持力層的深度： 黏性土、粉土、砂土、全風(fēng)化巖等，不 宜小于 2d， 卵石、碎石土、強風(fēng)化巖等，不宜小于 0～ 略） 基計算 對于一般建筑物和受水平力較小的高大建筑物且樁徑相同的多樁或群樁基礎(chǔ)中，單樁樁頂作用力應(yīng)按下列公式計算：（ 計算承臺中單樁承擔(dān)的力，略 ） 本版所用的計算方法與原規(guī)程完全相同，公式的形式也一樣。所不同者，原規(guī)程中，力是用設(shè)計值（考慮分項系數(shù)）表達，而本版則是用相當于正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標準組合（不考慮分項系數(shù)）。 樁豎向抗壓承載力計算應(yīng)符合下列設(shè)計表達式： （形式為：作用力 ≤承載力，略 ） 本版中的有關(guān)計算公式與原規(guī)程在形式上完全相同。 原規(guī)程中用的是極限狀態(tài)設(shè)計方法，因而作用于單樁的豎向力為設(shè)計值（考慮分項系數(shù)），同時帶有重要性系數(shù) 本版用的是相應(yīng)于荷載效應(yīng)標準組合的力（帶腳碼 k）；樁的承載力原規(guī)程為設(shè)計值，而本版用的是特征值（帶腳碼 a）。 樁豎向抗壓承載力特征值可按下列規(guī)定確定（提供了三種方法）： 1 當管樁樁基設(shè)計等級為甲級且地質(zhì)條 件較復(fù)雜時，或當?shù)厥褂霉軜兜臍v史較短設(shè)計經(jīng)驗不足時，單樁豎向抗壓承載力特征值應(yīng)在設(shè)計階段通過打靜載試驗樁確定。 ……… （樁數(shù)，試驗時間） 2 當工程處于應(yīng)用管樁多年且設(shè)計經(jīng)驗?zāi)_豐富的地區(qū)，單樁豎向抗壓承載力特征值可利用工程樁在正式施工前進行試打樁并配合高應(yīng)變動測法確定 。 （ 1％， ≥5根） 3 當根據(jù)土的物理指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關(guān)系確定單樁豎向抗壓承載力特征值按下列公式估算： p∑+ xp p 式中：前一項是各層土樁周摩擦力總和， 后一項是樁端支承力。 式中 分別為側(cè)阻和端阻修正系數(shù) 分別為側(cè)阻和端阻力特征值 由表 出。 高應(yīng)變動測法試樁結(jié)果用于確定管樁豎向承載力特征值時，除應(yīng)符合本規(guī)程 及廣東省標準 《 建筑地基基礎(chǔ)檢測規(guī)范 》 中的有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 相同條件試樁的動靜對比資料較多； 2 試樁經(jīng)驗豐富（指動測試驗 ·）； 3 試驗結(jié)果除應(yīng)提供單樁豎向極限承載 力外，尚應(yīng)提供本規(guī)程 信息數(shù)據(jù)和資料 （對高應(yīng)變動測法配合測試時測試結(jié)果 的要求，包括側(cè)和端阻，樁身壓拉應(yīng)力、完整性和打樁時有關(guān)記錄） 除按地基巖土條件確定管樁的承載力外，樁身混凝土強度等級應(yīng)滿足樁的抗壓承載力設(shè)計要求。對于軸向受壓的管樁，當不考慮樁身構(gòu)造配筋的作用時，應(yīng)符合下列規(guī)定： Q ≤ （基本組合，設(shè)計值） 管樁樁身結(jié)構(gòu)豎向抗壓承載力設(shè)計值可按下列公式計算： A 成樁工藝系數(shù)， 承受豎向拔力的管樁基礎(chǔ)，應(yīng)按下式驗算單樁的抗拔承載力： （標準組合） 單樁豎向抗拔承載力特征值應(yīng)按下列規(guī)定確定： 1 宜通過現(xiàn)場豎向抗拔靜載數(shù)試驗確定。 2 當根據(jù)土的物理指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關(guān)系確定單樁豎向抗拔承載力特征值 按下列公式估算： Up∑li p 樁身應(yīng)滿足抗拔強度要求： （基本組合） 受水平力的管樁基礎(chǔ)，其單樁的水 平承載力應(yīng)符合下列規(guī)定 (標準組合 )： 或 (有地震組合 ) 樁的水平承載力特征值宜通過現(xiàn)場單樁水平荷載試驗確定 。 ……… 滿足樁最小中心距的同一承臺中的多樁或群樁的水平承載力特征值可視為各單樁水平承載力特征值之和， 當樁的水平承載力由水平位移控制且缺少水平荷載試驗資料時，可按下式估算： x )3 當管樁身僅受彎矩作用時，應(yīng)符合下列規(guī)定： M ≤ (基本組合 ) 身的抗彎矩承載力設(shè)計值；當樁身不允許開裂時，可按本規(guī)程 樁身抗裂彎矩除以 定；當樁身允許開裂時，按樁身極限彎矩除以 定。 樁周土體因外界因素的影響而產(chǎn)生大于管樁的沉降時，應(yīng)考慮由此而引起的樁側(cè)負摩擦力對管樁承載力及沉降的影響。樁側(cè)負摩擦力可按省地基規(guī)范規(guī)定估算。 樁基礎(chǔ)的沉降不得超過建筑物的沉降允許值。當有可靠地區(qū)經(jīng)驗時，對地質(zhì)條件不復(fù)雜、荷載均勻、對沉降無特殊要求的管樁基礎(chǔ)可不進行沉降驗算。對以下管樁基礎(chǔ)應(yīng)進行沉降驗算： 1 設(shè)計等級為甲級的管樁基礎(chǔ)； 2 體形復(fù)雜、荷載不均勻或樁端以下存在軟 弱土層的設(shè)計等級為乙級的管樁基礎(chǔ)； 3 以樁長控制作為收錘標準的管樁基礎(chǔ)。 樁基礎(chǔ)沉降量估算方法及建筑物的沉降允許值按省地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范執(zhí)行。 據(jù)管樁基礎(chǔ)的特點和廣東的工程經(jīng)驗，也可利用單樁靜載試驗資料數(shù)據(jù)來估算管樁基礎(chǔ)的最終沉降量。當管樁樁端持力層為 N ≥ 50 的 強風(fēng)化巖或 N ≥ 30 的 中粗砂、礫砂、碎石類土層時，最終沉降量可按單樁靜載試驗時單樁承載力特征值所對應(yīng)的試驗樁樁頂沉降量的 擇其余樁端持力層的管樁基礎(chǔ)的最終沉降量，可按單樁靜載試驗時單樁承載力特征值所對應(yīng)試驗樁樁頂沉降量的 進行估算 . 當管樁基礎(chǔ)的樁端持力層為強風(fēng)化、全風(fēng)化泥巖或其它遇水易軟化或崩解的風(fēng)化巖（土）層時，設(shè)計應(yīng)注意下列問題： 1 單樁承載力問題：此時的單樁承載力特 征值比常規(guī)情況下降低 20％～ 30％ , 甚 至更低；入土深度較短的樁，單樁承載 力特征值宜通過試驗樁確定； 2 樁尖的密封性問題：應(yīng)采用封口型樁尖， 焊縫要連續(xù)飽滿不滲水，且宜在施打過 程中往樁孔底灌注高度為 3 送樁深度問題：送樁深度不宜超過 造要求和防腐蝕措施 ? 管樁與承臺的連接 （抗壓樁和抗拔樁） ? 管樁的接長及連接接頭 ? 宜用機械嚙合接頭的情況 ? 防腐蝕措施 （略） 樁基抗震設(shè)計 承受豎向荷載為主的低承臺樁基，當?shù)孛嫦聼o液化土層。且樁承臺周圍無淤泥、淤泥質(zhì)土或未壓實的填土?xí)r，下列樁基可不進行樁基抗震承載力驗算： 1. 6度設(shè)防的一般工業(yè)與民用建筑； 2. 7度和 8度設(shè)防區(qū)，單層或多層、高度不 大于 25 3. 7度和 8度設(shè)防區(qū)，單層排架結(jié)構(gòu)廠房， 8層以下、高度不大于 25 需要驗算時 地面以下無液化土層： 豎向： a a 水平： 地面以下可液化土層下界面較平坦，樁承臺（或地下室）周圍無可液化土層時，可仍按上列公式驗算，但 ? 地震作用持續(xù)過程中，液化土的水平抗力應(yīng)折減一半 ? 地震作用停止時，液化土層摩阻力取零，并驗算 : k 關(guān)于水平地震作用的分擔(dān) 由承臺正面填土與樁共同承擔(dān)水平地震作用，但不計承臺底面與地基土的摩擦力。 宜計入承臺的分擔(dān)。 作下列兩項驗算并按不利情況設(shè)計： 1 樁承擔(dān)全部地震作用，但降低樁周摩阻 2 地震作用取 10%，扣除液化土樁周摩阻。 謝謝！