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文档简介

江苏省地方标准DB32JXXXXX—2022DB32/TXXXX—2022 劲性复合桩技术规程Technicalspecificationforstrengthcompositepiles(征求意见稿)202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施江苏省住房和城乡建设厅联合发布江苏省市场监督管理局前言根据《省住房和城乡建设厅关于印发〈2018年度江苏省工程建设标准和标准设计编制、修订计划〉的通知》(苏建科〔2018〕609号)的要求,编制组经大量调查研究,认真总结实践经验,多次研讨和反复修改,在广泛征求意见的基础上编制本规程。本标准/规程于XXXX年XX月XX日经主管部门批准发布,自XXXX年XX月XX日起实施。本规程共6章,主要技术内容包括:1总则;2术语和符号;3基本规定;4设计;5施工;6质量检测和工程验收。本规程由江苏省住房和城乡建设厅负责管理,由XXXX(地址:……;邮政编码:……)负责具体技术内容的解释。各单位在执行过程中若有修改意见或建议,请反馈至江苏省工程建设标准站(地址:南京市江东北路287号银城广场B座4楼;邮政编码:210036)。本标准/规程主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:参编单位:主要起草人:主要审查人:目次1总则 总则1.0.1为了在劲性复合桩的设计、施工、质量检测与验收中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量、绿色低碳、智能环保,制定本规程。1.0.2本规程适用于建筑工程中劲性复合桩的设计、施工、质量检测与验收。1.0.3劲性复合桩的设计与施工应综合分析地质条件、上部结构与荷载特征、施工技术条件、工程环境等因素,因地制宜,选择相应的成桩材料、智能设备和技术参数及施工工艺。1.0.4劲性复合桩的设计、施工、质量检测与验收除应符合本规程外,尚应符合国家及江苏省现行有关标准的规定。2术语和符号2.1术语2.1.1劲性复合桩strengthcompositepiles散体桩、柔性桩、刚性桩经复合施工形成的具有互补增强作用的桩。2.1.2S桩sandpile碎石、砂、砖瓦碎块、钢渣、矿渣、纤维、聚合物等散体材料形成的桩。2.1.3M桩mixingpile水泥、石灰、聚合物等胶结材料与土混合形成的桩。2.1.4C桩rigidpile混凝土、钢等材料形成的桩。2.1.5SM桩SMpilesS桩成桩后,在S桩中心施打M桩,形成SM桩。2.1.6SC桩SCpilesS桩成桩后,在S桩中心施打C桩,形成SC桩。2.1.7MC桩MCpilesM桩成桩后,在M桩中心施打C桩,形成MC桩。2.1.8SMC桩SMCpilesSM桩成桩后、初凝前,在SM桩中施打C桩,形成SMC桩。2.1.9内芯innercore除S桩、M桩或SM桩外的劲性复合桩桩体中心的刚性部分。2.1.10超载验证预压法overloadverificationpreloadingmethod在未硬化水泥土M桩中施加超过设计值的压力于C桩,达到设计标高时完成承载力检测与完整性检测。2.2符号2.2.1抗力和材料性能——复合段外芯第土层侧阻力特征值;——非复合段内芯第土层侧阻力特征值;——复合段端阻力特征值;——非复合段端阻力特征值;——劲性复合桩单桩竖向抗压承载力特征值;Qu——单桩竖向抗压极限承载力标准值;U——复合桩外芯桩身周长;u——芯桩桩身周长;Tua——劲性复合桩抗拔力特征值;N——荷载效应基本组合下桩顶轴向拉力设计值;fy、fpy——普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值;Hik——荷载效应标准组合下,作用于第i基桩的水平力;Hk——荷载效应标准组合下,作用于桩基承台底面的水平力;Rh——单桩基础或群桩中基桩的水平承载力特征值;HEik——地震作用效应和荷载效应标准组合下,作用于基桩i桩顶处的水平力。2.2.2几何参数——复合段(外芯)桩身截面积;——芯桩(非复合段)桩身截面积;As、Apy——普通钢筋、预应力钢筋的截面面积;D——桩身直径;li、lj——劲性复合桩复合段第土层厚度和非复合段第土层厚度。2.2.3计算系数n——桩基中的桩数。ξsi——复合段侧阻力调整系数;ξp——复合段端阻力调整系数;K——安全系数;λi、λj——分别为劲性复合桩复合段第土层抗拔系数,非复合段第土层抗拔系数。3基本规定3.0.1劲性复合桩适用于软弱土层或软硬互层的地层。3.0.2劲性复合桩用于泥炭土、有机质土、pH值小于4的土、塑性指数大于25的黏土,或地下水渗流影响成桩质量以及在腐蚀性环境中和无工程经验的地区时,应通过试验确定其适用性。3.0.3劲性复合桩设计施工前,应具备下列资料:1场地的岩土工程勘察、上部结构及基础设计等资料;2类似地质条件的工程经验和使用情况等;3施工场地及其周边环境情况;4施工机械及设备的型号与性能、动力条件及对地质条件的适应性;施工机械设备的进出场及现场运行条件。3.0.4劲性复合桩设计应满足承载力、变形和稳定性要求,并应符合下列规定:1应根据地质条件、结构要求及荷载特征选用复合桩型及参数;2对大型、重要或地质条件复杂的工程,设计前应进行试验性施工,检验设计、施工参数、处理效果及适用性。3.0.5劲性复合桩的耐久性应符合国家现行相关标准的规定。3.0.6劲性复合桩单桩抗压、抗拔、水平向承载力应通过载荷试验确定。3.0.7劲性复合桩基沉降计算应满足现行《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定。

4设计4.1一般规定4.1.1劲性复合桩应按MC桩和SMC桩等类型进行设计。4.1.2劲性复合桩芯桩采用现浇混凝土时,配筋按照现行《建筑桩基技术规范》JGJ94的相关规定执行;芯桩采用预制桩时,应符合国家及江苏省现行有关规定的要求。4.1.3劲性复合桩桩长宜穿透软弱土层,应选择较硬土层作为桩端持力层,桩端进入持力层的深度不小于1D,且桩长不宜小于4m。4.1.4MC桩的构造应符合下列规定:1M桩桩径宜取700mm~1500mm,C桩桩径(边长)宜取300mm~1000mm,外芯厚度宜为150mm~350mm;2当C桩桩长小于M桩时,M桩在C桩桩端以下部分的长度宜根据土层状况及工程设计要求确定,C桩与M桩的长度比宜为1/2~3/4。4.1.5SMC桩的构造应符合下列规定:1S桩的桩长不宜大于M桩的桩长;2S桩桩径宜取220mm~800mm,M桩桩径宜取700mm~1500mm;C桩桩径宜取300mm~1000mm;3M桩水泥掺入量应通过室内配合比试验确定,宜为15%~25%,土质松软时且采用湿喷及旋喷工艺时应加大掺入量;4当C桩的桩长大于M桩的桩长时,C桩应进入相对较硬的持力土层。4.1.6劲性复合桩基桩的布置应符合下列规定:1基桩的最小中心距不小于4d且不小于2D,桩长不宜大于30D,M桩的有效长度不宜大于20m;2当劲性复合桩穿透可液化土层时,应采用SMC桩,先施打S桩以消除液化影响;3C桩为预制桩且作为抗拔桩使用时,宜采用单节桩。4.1.7劲性复合桩桩基设计时,应按芯桩进行桩身强度与裂缝控制验算。4.1.8抗压桩、抗拔桩、水平受荷桩桩顶纵向主筋锚固长度应符合国家及江苏省相关规范的规定。4.1.9对于抗震设防区的劲性复合桩基应进行抗震承载力验算,其抗震验算应符合现行《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定。4.1.10劲性复合桩基础承台的截面承载力计算和构造要求,应符合现行《混凝土结构设计规范》GB50010、《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定。4.2桩基设计4.2.1劲性复合桩单桩竖向抗压承载力设计应符合下列规定:1劲性复合桩单桩竖向抗压承载力特征值应根据单桩竖向抗压载荷试验确定;2初步设计时,按下列公式估算:长芯桩:(4.2.1-1)短芯桩和等芯桩:(4.2.1-2)式中:——劲性复合桩单桩竖向抗压承载力特征值(kN);U——复合桩外芯桩身周长(m),按M桩设计桩径计算;u——芯桩桩身周长(m);、——分别为劲性复合桩复合段第土层厚度和非复合段第土层厚度(m);——复合段桩身截面积(m2),外芯桩端截面积,考虑扩径因素,不扣除内芯桩端截面积,按M桩设计桩径计算;——芯桩(非复合段)桩身截面积(m2);——复合段外芯第土层侧阻力特征值(kPa),按地区经验取值,无地区经验时可按表4.2.2-1的规定取值;——非复合段内芯第土层侧阻力特征值(kPa),按地区经验取值,且应取与各自桩型相对应的侧阻力特征值;——复合段端阻力特征值(kPa),按地区经验取值,且应取劲性复合桩外芯端阻力特征值;——非复合段端阻力特征值(kPa),按地区经验取值,且应取与各自桩型相对应的端阻力特征值;ξsi、ξp——复合段侧阻力、复合段端阻力调整系数,按地区经验取值,无地区经验时可按表4.2.2-2取值。表4.2.2-1劲性复合桩外芯侧阻力特征值qsia土的名称土的状态侧阻力特征值qsia(kPa)人工填土稍密~中密10~18淤泥—6~9淤泥质土—10~14黏性土流塑IL>112~19软塑0.75<IL≤119~25软可塑0.5<IL≤0.7525~34硬可塑0.25<IL≤0.534~42硬塑0<IL≤0.2542~48坚硬IL≤048~51粉土稍密0.9<e12~22中密0.75<e≤0.922~32密实e≤0.7532~42粉砂稍密10<N≤1511~23中密15<N≤3023~32密实30<N32~43细砂稍密10<N≤1513~25中密15<N≤3025~34密实30<N34~45表4.2.2-2劲性复合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黏性土粉土粉砂细砂ξsi1.30~1.601.50~1.801.50~1.901.70~2.101.80~2.30ξp—2.00~2.202.00~2.402.30~2.702.50~2.90注:在表4.2.2-1、4.2.2-2中,当劲性复合桩外芯为干法搅拌桩和高压干湿搅拌桩时,取高值;外芯为湿法搅拌桩和旋喷桩时,取低值;内芯为预制桩时,取高值;内芯为现浇混凝土桩时,取低值;内外芯截面积比值大时,取高值;三元复合桩取高值。4.2.2劲性复合桩基础持力层下受力范围内存在软弱下卧层时,应按现行《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定进行软弱下卧层承载力验算。4.2.3劲性复合桩桩基沉降计算应符合以下规定:1劲性复合桩桩基沉降计算,应从C桩桩端平面开始,向下计算至满足现行《建筑地基基础设计规范》GB50007规定的要求为止。压缩模量按现行《建筑地基基础设计规范》GB50007规定取值;2复合段及非复合刚性段压缩模量宜按现行《建筑地基基础设计规范》GB50007相关规定取值;3非复合的散体段、半刚性段及散体与半刚性复合段压缩模量宜按现行《建筑地基处理技术规范》JGJ79相关规定取值。4.2.4劲性复合桩用于抗拔桩时,应采用长芯或等芯复合桩。单桩竖向抗拔承载力特征值的确定应符合下列规定:1单桩竖向抗拔承载力特征值应根据单桩竖向抗拔载荷试验确定;2初步设计时,可按下列公式估算:(4.2.5-1)式中:——劲性复合桩单桩竖向抗拔承载力特征值(kN);λi、λj——分别为劲性复合桩复合段外芯第i土层抗拔系数和非复合段内芯第土层抗拔系数,宜按地区经验取值。无地区经验时可根据土的类别按表4.2.5取值。表4.2.5抗拔系数λj、λ土类λjλj砂土0.60~0.800.50~0.70黏性土、粉土0.75~0.850.70~0.80注:计算抗拔力时,短芯桩不考虑非复合段的摩阻力。3劲性复合桩芯桩正截面受拉承载力应符合下式规定:(4.2.5-2)式中:N——荷载效应基本组合下桩顶轴向拉力设计值(kN);fy、fpy——普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值(MPa);As、Apy——普通钢筋、预应力钢筋的截面面积(m2)。4.2.5劲性复合桩应按下式计算群桩中单桩的桩顶水平力:(4.2.6)式中:Hik——荷载效应标准组合下,作用于第i基桩的水平力(kN);Hk——荷载效应标准组合下,作用于桩基承台底面的水平力(kN);n——桩基中的桩数。4.2.6水平荷载作用下劲性复合桩单桩水平承载力应符合下式要求:(4.2.7)式中:Rh——单桩基础或群桩中基桩的水平承载力特征值(kN),对于单桩基础,可取单桩的水平承载力特征值Rha。4.2.7需要进行地震作用效应设计的桩基在水平荷载作用下应符合下式要求:(4.2.8)式中:HEik——地震作用效应和荷载效应标准组合下,作用于基桩i桩顶处的水平力(kN)。4.2.8当劲性复合桩的水平承载力由水平位移控制,且缺少单桩水平载荷试验资料时,单桩水平承载力特征值的计算应符合现行《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定。4.2.9长短劲性复合桩外围桩可相互搭接或格栅状连接,增强基础整体工作性能和抗水平能力。4.2.10群桩基础(不含水平力垂直于单排桩基纵向轴线和力矩较大的情况)的基桩水平承载力特征值应考虑由承台、桩群、土相互作用产生的群桩效应,计算时应符合现行《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定。4.2.11承受较大水平荷载或水平地震作用、风载作用时,基桩内力和变位的计算应符合现行《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定。4.3劲性复合桩构造4.3.1MC复合桩构造如图4.3.1所示,在M桩中打C桩,形成MC桩,C桩做复合桩内芯。(a)短芯MC桩(b)等芯MC桩(c)长芯MC桩(a)短芯MC桩(b)等芯MC桩(c)长芯MC桩1-M桩;2-C桩图4.3.1MC桩构造(b)(c)(a)1122(a)短芯SMC桩(b)等芯SMC桩(c)长芯SMC桩1-SM桩;2-C桩;3-M桩图4.3.2SMC桩构造(a)(b)(c)123124.3.2SMC复合桩构造(a)短芯SMC桩(b)等芯SMC桩(c)长芯SMC桩1-SM桩;2-C桩;3-M桩图4.3.2SMC桩构造(a)(b)(c)123124.3.3当M桩、SM桩桩身纵断面内桩身强度的加权平均值fcu(90d)不小于1.2MPa时,可不考虑内外芯接触面间的破坏。4.3.4劲性复合桩内芯混凝土强度等级不应低于C25,且应满足桩身承载力对桩身强度的要求。4.3.5劲性复合桩芯桩为管桩(或预制空心方桩)时,与承台连接并应满足江苏省相关规程的规定。4.3.6芯桩为实心桩时,与承台连接以及承台配筋应按现行《建筑桩基技术规范》JGJ94执行。5施工5.1一般规定5.1.1S桩、M桩施工除应符合本规程外,尚应符合现行《建筑地基处理技术规范》JGJ79的有关规定。5.1.2C桩施工应符合下列规定:1当C桩采用混凝土预制桩、钢桩或灌注桩时,应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定;2当C桩采用水泥粉煤灰碎石桩时,应符合现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79的有关规定。5.1.3劲性复合桩施工前应进行成桩工艺试验,数量不得少于3根。当成桩质量不能满足设计要求时,应在调整设计与施工有关参数后,重新进行试验。5.1.4劲性复合桩中各单体桩桩位的允许偏差应为±10mm,SM桩的垂直度允许偏差应为1%,SC桩、MC桩与SMC桩的垂直度允许偏差应为0.5%。5.2施工准备5.2.1施工前应具备下列资料:1岩土工程勘察报告、建筑物平面布置图、桩位布置图及技术要求;2砂、石、水泥、石灰、粉煤灰、钢材等原材料的产品合格证书及抽样送检报告;3砂石配比、水泥土配比、混凝土配比试验资料;4预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩等成品桩产品合格证书及现场抽样检验资料;5试验性施工资料;6平面及高程引测点资料;7邻近建(构)筑物和地下设施类型、分布及结构质量情况;8专项施工方案。5.2.2施工前应平整场地并清除地上和地下障碍物,当表层土松软时应碾压夯实;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300mm~500mm土层。5.2.3桩定位前应按单个建(构)筑物设置轴线定位点及水准基点,并应采取措施加以保护。后施工的桩应重新定位。5.2.4施工前应检查施工机械设备的工作性能及各种计量装置的完好程度。5.3施工机械5.3.1劲性复合桩施工机械包括整体式与组合式。有条件时应选用整体式施工机械。5.3.2劲性复合桩整体式施工机械设备宜包括干湿搅拌桩机、沉桩机、智能控制系统等。1干湿搅拌桩机具有大功率、大扭矩、大直径、多通道等功能,干湿搅拌桩机应配有静力触探头、回转式取土器与卫星定位仪;2沉桩机施工过程中的参数应通过沉桩数据测量记录仪实时上传,上传时间间隔不宜超过2s;3智能控制系统应具有实时显示、智能控制、实时传输、及时反馈与调整的功能。5.3.4劲性复合桩中的M桩施工主要配套设备应符合下列规定:1注浆泵、高压水泵的压力、流量应满足施工要求,其额定压力不应小于设计规定压力的1.2倍;2空气压缩机的供气量和额定压力不应小于设计规定值;3水泥浆搅拌机的性能应与需浆量相适应,并保证浆液搅拌均匀;4储浆桶的容积应能满足连续供给高压喷射浆液的要求。5.3.5应根据设计文件、岩土工程勘察报告、施工场地周边环境情况选用适宜的劲性复合桩中的C桩施工机械。1静压法应选用大于200t压桩力机械,采用超载预压且稳压时间不宜小于3min;2锤击法应满足贯入度最后三击小于2cm,施工过程桩端沉降基本完成。5.4施工工艺5.4.1MC桩施工工艺流程为:定位放线→桩位复核→M桩桩机就位→M桩施工→M桩机移位至下一根桩→C桩桩机就位→桩位复核→C桩施工→MC桩成桩。5.4.2SMC桩施工工艺流程为:先打S桩→在S桩中心再施打M桩,形成SM桩→在水泥土硬凝前在SM桩中心施打C桩,形成SMC桩。5.4.3C桩施工前必须重新测放并复核桩位,确保C桩桩位测量误差小于2cm。5.4.4M桩采用水泥土桩时应符合下列规定:1M桩施工参数应根据成桩工艺性试验确定,并在施工中进行控制;2水泥浆应过筛后使用,其搅拌时间不应少于2min,自制备至用完的时间不应超过2h;3施工中钻杆垂直度允许偏差应为1%;4对需要提高强度或增加喷搅次数的部位应采取复搅复喷措施;5停浆面高出桩顶设计标高不应小于500mm,桩径、有效桩长不应小于设计值。5.4.5C桩采用现浇混凝土时应符合下列规定:1C桩成桩应遵照所选桩型工艺特点组织施工;2成孔设备就位后必须平整、稳固,确保在成孔过程中不发生倾斜和偏移;3钢筋笼制作与安装质量应符合现行《建筑桩基技术规范》JGJ94的相关规定;4检查成孔质量合格应及时浇灌混凝土。混凝土施工配合比由试验室根据混凝土用料试验确定,混凝土坍落度应满足灌注要求,并按规定留置混凝土试件;5混凝土灌注应连续进行,充盈系数不得小于1.0;6混凝土应适当超灌,一般为1d且不小于50cm,使桩顶混凝土强度在凿除凿除桩顶浮浆后满足设计要求的强度等级。5.4.6C桩采用混凝土预制桩时应符合下列规定:1预制桩施工前应清除M桩施工后的桩顶返浆;2预制桩垂直度允许偏差应为0.5%;3预制桩定位允许偏差应为10mm;4预制桩植入M桩中时应采取监控预防措施;5多节预制桩接桩时应保证接桩质量和上下节段的桩身垂直度;6预制桩桩顶标高允许偏差应为士50mm。5.4.7M桩施工宜采用水泥基固化材料,掺入量宜为13%~25%。水泥基固化材料宜包括水泥、矿渣微粉、碱性激发剂、膨胀剂、纤维材料等。5.4.8原位土体含水量≥30%宜采用干法施工,同时排水与降水;原位土体含水量<30%宜湿法施工,同时加水加气。5.4.9M桩采用干法搅拌工艺时,C桩施工应在SM桩施工后6h内进行。当M桩采用湿法工艺时,应在SM桩成桩12h内打入芯桩,C桩采用空心桩时,底端宜进行封闭。5.4.10坑开挖与承台施工除应符合现行《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定外,尚应符合下列规定:1基坑开挖宜分层均匀进行,且桩周围土体高差不宜大于1.0m。机械开挖时,应确保桩体不受损坏;应采用人工截桩头,不得造成桩顶标高以下桩身断裂;2浇筑填芯混凝土前,应将C桩内壁浮浆清理干净;3C桩及锚固钢筋埋入承台的长度应符合设计要求;承台混凝土应一次浇筑完成。5.5施工安全和环境保护5.5.1劲性复合桩施工过程的安全和环境保护应符合现行《建筑施工安全检查标准》JGJ59、《建筑施工现场环境与卫生标准》JGJ146的有关规定。5.5.2劲性复合桩施工安全应符合下列规定:1应定期检查机械及防护设施,确保安全运行;2施工前应对注浆泵、高压水泵、空气压缩机、水龙头等设备和供水、供气、供浆管路系统进行安全检查,施工机械的使用应符合现行《建筑机械使用安全技术规定》JGJ33的规定;3遇暴风雨、雷电时,应暂停施工并切断电源,施工临时用电应符合现行《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的规定;4施工作业区应设立警示牌,施工人员作业时应采取相应的防护措施并保持安全距离,施工完成后应在桩位处设置防护措施;5施工作业人员应接受安全教育以及安全技能的培训,严格执行相关的安全规程,加强安全宣传教育,增强职工安全意识。5.5.3劲性复合桩环境保护应符合下列规定:1应采用加防护罩等措施对施工机械进行降噪处理;2水泥运输、水泥浆搅拌应采取覆盖、封闭等防尘措施;3施工作业应按现行《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB12523的规定,在施工期间严格控制噪声;4夜间施工应办理相关手续,并应采取措施减少声、光的不利影响。6质量检测与验收6.1一般规定6.1.1劲性复合桩质量应按S桩、M桩、C桩三种类型进行检查,应符合国家现行标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202、《建筑桩基技术规范》JGJ94和《建筑地基处理技术规范》JGJ79的有关规定。6.1.2劲性复合桩质量检验按时间顺序可分为三个阶段:施工前检验、施工中检验和施工后检验。6.1.3劲性复合桩质量检验主控项目应包括水泥及外掺剂质量、水泥用量、桩数、桩位偏差、桩身完整性和单桩承载力。6.1.4劲性复合桩施工过程中应随时检查施工记录,出现异常情况应及时处理。6.2施工前检验6.2.1施工前应对M桩、C桩、外掺剂等产品质量进行检验。6.2.2C桩质量检查包括下列内容:1预制桩、现浇钢筋混凝土桩、钢桩等芯桩的质量检查参照现行《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202和《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定执行。2批量生产的预制桩芯桩、钢桩芯桩应出具产品质量合格证。6.2.3施工前应对施工机械设备及性能进行检验。6.2.4施工前应对桩位放样偏差进行检验。6.3施工中检验6.3.1成桩工艺性试验应对水泥土M桩固结体的形态大小、垂直度、胶结情况、桩身均匀程度及水泥土强度进行检验。6.3.2M桩施工质量应检查控制性轴线、桩位的复核、水灰比、水泥用量、搅拌电流、桩长、搅拌头转数和机头升降速率、复搅次数、复搅电流和深度、喷浆时间、停浆处理方法、桩顶及桩底标高、垂直度等施工参数及程序。6.3.3C桩施工质量检验应根据桩型特点重点检查桩位、桩径、桩长、垂直度、桩顶及桩底标高、压桩力及终压力或锤击贯入度、钢筋笼制作安装质量、混凝土灌注量、混凝土充盈系数等。6.3.3劲性复合桩施工过程中宜采用智能控制系统完成最不利条件下的承载力检测与完整性检测,宜利用回转式取土器实时取土获取各深度的原位土样、水泥土样、砂土样。6.3.4在进行复合桩下一种桩型施工时,应据能反映前种桩型桩身强度的参数—电流、压桩力、贯入度等即时调整后种桩型的相关施工参数,以保证复合桩体的完整性和均匀性。6.3.5对相邻桩搭接要求严格的工程,应按设计要求在成桩15d后,选取数根桩进行开挖,检查搭接情况,数量可依当地经验由设计会同各方协商确定。6.4施工后检验6.4.1基槽开挖后应检查桩位、内外芯中心偏差、桩径、桩顶标高、桩顶质量、桩数、坑(槽)底土质情况,当不符合设计要求时应采取补救措施。6.4.2施工完成后的工程桩应进行桩身完整性检验和竖向承载力检验。6.4.3劲性复合桩可在成桩后7~28d进行单桩竖向抗压、抗拔与水平静载荷试验,以检验其承载力,单位工程的工程桩检测数量不少于同条件下总桩数的1%,且不应少于3点;当总桩数少于50根时,检测数量不应少于2根。劲性复合桩静载荷试验应符合《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的有关规定。静载荷试验时,宜在C桩桩顶进行处理设置桩帽,以满足试桩检测要求。6.4.4对于设计等级为甲、乙级的建筑桩基和地质条件复杂或成桩质量可靠性较低的桩基工程,应采用有效方法检测桩身完整性,检测数量应根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的有关规定执行。6.4.5劲性复合桩施工结束后质量检验应符合本规程表6.4.5的规定。表6.4.5施工后质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1承载力按设计要求按本规程2桩位偏差(mm)100+0.005H用全站仪及钢尺量3桩身完整性按设计要求按本规程4桩数按设计要求现场清点一般项目1劲性复合桩桩径按设计要求用钢尺量2桩顶标高±50水准仪注:H为施工现场场地标高与桩顶设计标高的距离。6.5工程验收6.5.1劲性复合桩工程验收应在基坑(槽)开挖后进行,验收合格后方可进行下道工序施工。6.5.2劲性复合桩工程验收资料应包括:1设计文件、施工图以及设计变更通知书;2岩土工程勘察报告;3开工报告;4图纸会审记录;5技术交底文件;6试验性施工记录;7施工组织设计或施工方案;8原材料或成品桩的产品合格证书及抽样检验资料、材料配比试验资料、样桩的位置等;预制桩芯桩、钢桩芯桩产品质量合格证,原材料的质量合格证和质量鉴定文件;9施工记录及隐蔽工程验收文件;10桩体质量检查记录、取样送检记录及试验报告等;11施工过程中质量问题处理记录;12桩位、桩顶标高、垂直度实测记录;13载荷试验报告、桩身完整性检测报告;14工程竣工图,补桩记录等;15竣工报告;16工程质量控制资料核查记录;17工程质量验收报告。6.5.3劲性复合桩工程验收除应符合本规程外,尚应符合现行《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202的有关规定。本标准用词说明1为便于执行本标准条文时区别对待,对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: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: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这样做的:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;4)表示允许有选择,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“应按……执行”或“应符合……的规定(或要求)”。引用标准名录《建筑地基基础设计规范》GB50007《建筑桩基技术规范》JGJ94《混凝土结构设计规范》GB50010《建筑抗震设计规范》GB50011《建筑地基处理技术规范》JGJ79《建筑施工安全检查标准》JGJ59《建筑施工现场环境与卫生标准》JGJ146《建筑机械使用安全技术规定》JGJ33《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB12523《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202《建筑基桩检测技术规范》JGJ106《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300江苏省地方标准劲性复合桩技术规程DB32/TXXXX—2022条文说明修订说明本标准在编制过程中,编制组调查和总结了国内外劲性复合桩技术的应用现状和实践经验,同时参考了国外先进技术法规、技术标准,并通过劲性复合桩的承载性能试验等取得了一系列重要的技术参数。为了便于广大设计、施工、科研和学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,《劲性复合桩技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行过程中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。目次1总则 322术语和符号 332.1术语 333基本规定 354设计 364.1一般规定 364.2桩基设计 374.3劲性复合桩构造 405施工 435.1一般规定 435.2施工准备 435.3施工机械 435.4施工工艺 475.5施工安全和环境保护 506质量检测与验收 516.1一般规定 516.2施工前检验 516.3施工中检验 526.4施工后检验 526.5工程验收 531总则1.0.1劲性复合桩施工技术是由散体桩、柔性桩、刚性桩等通过一定的工艺,将两种或三种单体桩进行复合,形成劲性复合桩的一项技术。目前,劲性复合桩施工技术已在江苏、上海、云南、新疆、辽宁等地使用,推广应用项目已达到1200多项。为了使本技术更好地推广应用,并确保质量、绿色低碳、智能环保、减少污染、经济合理、安全适用、规范操作的目的,制定本规程。1.0.3劲性复合桩应用时应详细了解场地工程地质和水文地质条件,了解土层形成年代和成因,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模糊性、信息的不完全性、计算方法的局限性和各种假想边界条件的不确定性,不能完全精确计算出地基基础的承载力、沉降量、稳定性等指标,需要岩土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。复合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,通过设计条件的概化,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、环境限制,以及经济性等多方面进行论证,然后选择一个或几个方案,进行必要的计算、验算和试验,通过比较分析,逐步完善设计。复合桩施工宜采用超载预压法,在未硬水泥土中施加超过设计值的压力于芯桩,达到设计标高时完成承载力检测与完整性检测,同时施加的压力基本由桩端承担,促进了桩端土沉降快速完成,实现最不利条件下即可完成超载验证。

2术语和符号2.1术语2.1.1在岩土工程的实际应用中,单一桩型有一定的局限性:砂石桩等散体材料桩对软弱地基处理后承载力提高幅度不大;水泥土类桩的桩身强度受土质、施工工艺影响较大;在软土中采用振动沉管灌注桩施工时,由于振动和挤土效应易造成缩劲和断桩现象;预应力管桩在软土中单桩承载力较低。20世纪90年代初至今,全国各地逐步发展了刚性桩(C桩)、柔性桩(M桩)、散体桩(S桩)相互复合的桩型,并用于实际工程。劲性复合桩是将常用的S桩、M桩、C桩三种单一桩型相互复合,后一种桩体在前一种桩体上进行再次施工,形成互补增强的劲性复合桩型。可分为S桩与M桩复合成的SM桩、S桩与C桩复合成的SC桩、M桩与C桩复合成的MC桩,以及SM桩和C桩复合成的SMC桩。其中在S桩、M桩或SM桩桩体上再进行C桩施工后形成的桩又称为劲芯复合桩。劲芯复合桩由内芯和外芯两部分组成,根据内芯的长度又可分为长芯、等芯和短芯等。2.1.2散体桩,桩身为碎石、砂、砖瓦碎块、钢渣、矿渣、纤维、聚合物等散体材料,多采用振动沉管、锤击沉管、柱锤冲扩、振动水冲等方法成桩。2.1.3柔性桩,桩身除水泥以外,也可采用粉煤灰、石灰、化学浆液、聚合物或混合料等胶结材料,采用粉喷、湿喷、高压旋喷、注浆及复合方法等施工工艺。2.1.5SM桩也称单一复合桩,是由S桩与M桩复合形成的桩。可先施工S桩,后用搅拌机在S桩上原位搅拌施工M桩;也可先施工S,后注浆或施工含砂水泥土复合桩(先砂后粉,先粉后砂,砂粉预混后搅拌)。2.1.6SC桩是由S桩与C桩复合形成的桩。可先施工S桩,再在S桩上原位施打C桩。也可利用特殊工艺同时施打S桩和C桩。2.1.7MC桩是由M桩与C桩复合形成的桩。可先施工水泥土M桩,在水泥土硬化前,在水泥土桩桩体上施打C桩。局部有较硬土层,大直径M桩的施工困难时,可采用两桩8字形、三桩梅花形或格栅搭接。对差异沉降敏感的高耸独立建(构)筑物,可采用十字形、格栅结合圆环形水泥土桩搭接,再在部分水泥土桩体中打入C桩,形成整体刚度及稳定性较高的复合桩基础。2.1.8SMC桩是由S桩、M桩、C桩三种桩复合形成的桩。可先施工SM桩,SM桩桩身硬化前,在桩体上施打刚性桩形成SMC桩;可先施工SC桩,再在散体外芯内注浆形成SMC桩。2.1.10在水泥土M桩趋于凝固状态时进行压桩施工,通过巨大能量压入C桩的同时挤扩致密水泥土M桩,此时施加的压力主要由桩端阻力承担,形成稳定性超载压密持力层,施工过程中完成超载验证预压,促进了桩端土沉降快速完成。

3基本规定3.0.2对于泥炭土、腐殖土等极软土层,或有侵蚀性地下水、地下水流量大,或开挖深度超过12m的基坑工程及无经验的地区,应根据工程设计的要求,通过试验确定其适用性。当地下水富含SO42-离子时,M桩固化剂应选用抗硫酸盐水泥;当腐蚀情况较大时,M桩中应掺入含石膏、石灰、纳米材料的软土固化剂。当土层中有机质含量高时,应加散体材料S和碱性较高的石灰等材料,形成桩身强度较高的SMC桩。3.0.3场地岩土工程勘察资料,包括评价浅层土地基承载力,查明浅层明滨、暗滨、淤泥等软弱土等不良地质现萌象的范围和深度,探明地下障碍物的范围和深度;对桩基持力层以上(包括持力层)土层提供原位测试参数;根据场地条件提供劲性复合桩桩基设计参数,并评价劲性复合桩方案的适宜性。类似地质条件的工程经验和使用情况,包括劲性复合桩的施工条件、设计施工经验、载荷试验资料和沉降观测资料等。施工场地及其周边环境情况,包括地面建(构)筑物、地下工程、周边道路及管线等情况。3.0.6施工前,应根据设计要求进行试桩,并进行静载荷试验,提供单桩承载力,作为设计和施工依据。试桩数量不宜少于3根。若地质条件复杂,成桩可靠性差,宜适当增加试桩数量。

4设计4.1一般规定4.1.3劲性复合桩桩长可根据工程要求和工程地质条件通过计算确定:1当软弱土层厚度不大时,劲性复合桩桩长宜穿过软弱土层。2当软土层厚度较大时,对按稳定性控制的工程,劲性复合桩桩长应不小于处理后最危险滑动面以下2m的深度;对按变形控制的工程,劲性复合桩桩长应满足加固后地基变形量不超过国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB50007中建筑物地基容许变形量和满足软弱下卧层强度要求。3对可液化的地基,劲性复合桩桩长按要求的抗震处理深度确定。4.1.4外围水泥土桩固化剂宜选用强度等级为32.5级及以上的水泥,水泥掺入量宜取被加固土质量的15%~25%,粉喷时掺灰量宜为15%~18%,湿喷时宜为18%~22%,旋喷或旋搅时宜为22%~25%,水泥浆水灰比根据地层条件及设备条件通过现场试验确定,宜选用0.8~1.2,外掺剂可根据工程需要和地质条件选用早强、缓凝及节省水泥等性质的材料。设计前,应进行拟处理土层室内水泥土配比试验,或对工艺性试桩进行钻孔取芯检测,提供相应龄期的水泥土强度,选择合适的水泥品种、强度等级、外掺剂及其掺入量。若土质较软,优先采用干法施工;若土质较硬(如标贯击数大于30的砂层,天然地基承载力特征值大于150kPa时),可采用湿法及旋喷、旋搅、干湿搭接及复合施工等工艺。过高的水灰比在水泥土硬化过程中产生泌水及体积收缩现象,会降低水泥土的密度、强度及耐久性,难以产生桩间土的挤密效果。4.2桩基设计4.2.1本条提供的劲性复合桩侧阻力特征值qsia、劲性复合桩端阻力特征值qpa取值原则及劲性复合桩侧阻力调整系数ξsi、端阻力调整系数ξp是根据近年来大量工程的完整实测资料及大量的工程实践经验确定的。MC劲性复合桩工程实例分析:某项目有20幢高层建筑,拟建场地地貌类型属长江下游冲击平原地区滨海平原,场地开挖深度约5.0m,原设计Φ500mm管桩桩长38m,桩底进入较理想持力层,单桩承载力极限值为4000kN。现采用PHC400AB-(95)-12m的单节管桩作为芯桩,压入长14~15m、直径为800mm的粉喷桩中,粉喷桩采用42.5级的复合硅酸盐水泥,掺入量为15%,形成水泥土管桩复合桩,充分利用场地地表下16m左右承载力为170kPa、厚度大于4m的中等压缩土层作持力层。在成桩28d以后采用单桩静载荷试验,单桩承载力抗压极限值均高达5000kN,最高达5000kN(由于水泥土较高的握裹约束作用,提高了桩身抗压与抗水平能力),远高于管桩桩身竖向承载力设计值2550kN,水平承载力特征值高达200kN,比单一的管桩均高出近一倍。同时采用的PHC500AB-13m单节管桩,压入长度为15m,直径为900mm的湿喷桩中,试桩承载力极限值也为5000kN。实测芯桩桩端阻力仅为桩顶荷载的10%~15%,荷载传递至芯桩桩端平面下8d以下时可不计算外芯的侧阻力和端阻力。经反推计算,桩周土的单桩平均侧摩阻力调整系数:干法施工时为3.6~4.2,湿法施工时为2.8~3.2。4.2.2劲性复合桩基础持力层下受力范围内存在软弱下卧层时,应按现行《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定进行软弱下卧层承载力验算。4.2.4MC劲性复合桩抗拔承载力计算:工程概况:MC劲性复合桩外芯采用采用深层搅拌桩,桩径为700mm,桩长为11m,芯桩为直径280mm的C20混凝土桩,桩长为11m。MC桩桩顶处于地面以下4.9m,钢筋笼通长配置,主筋5Φ20。场地土层情况如表4.2.5所示。表4.2.5场地土层情况土层层厚(m)qsia(kPa)素填土0.7—粉土4.215黏土2.512粉土6.715黏土6.812抗拔承载力主要2桩侧摩阻力提供,其特征值计算如下:劲性复合桩芯桩正截面受拉承载力验算:实测:实测抗拔承载力特征值不小于500kN。当抗拔桩的抗拔承载力要求较高时,采取以下方法:一是预制时,将钢绞线锚固在桩端,并采用无粘结后张拉工艺。二是对已预制的普通管桩,可在其桩端采用锚板固定钢绞线,从管桩内腔中引至桩顶,并采用现浇混凝土填充,在强度达到70%时在采用后张拉工艺。三是在现浇混凝土过程中,当其桩身强度达到70%时采用后张拉工艺。桩顶施加的张拉荷载通过无粘结预应力筋施加以桩身下端,使内芯桩身混凝土受压,产生正泊松效应,桩身产生侧胀变形,同时挤扩外芯及桩周土体,大幅度提高侧阻力。四是可选择较大直径的水泥土外芯,可用大直径粉喷、湿喷、高压旋喷或复合施工,搅拌桩或旋喷桩的搭接,旋喷桩的长度可较搅拌桩长。4.2.9各个单体劲性复合桩由多个短M桩或短SM桩连续搭接,形成长短联体格栅复合桩,其中少部分长桩控制沉降,大部分短桩控制承载力。长短劲性复合桩外围桩及内芯桩长度均可不同,整体桩基可在土体竖向截面上排列形成拱形、倒三角形等合理受力形状,从上往下刚度与应力梯度相匹配。长短联体格栅复合桩可在保证质量的前提下减少不必要的长桩,减少不良挤土效应,并可进一步推广至基坑支护、桩基、增强体、挤密排水后的改良地基土、地下室结构组成的共同工作地基基础体系。4.3劲性复合桩构造4.3.1MC桩是由M桩与C桩复合而成,C桩桩长一般大于M桩桩长,M桩桩长不宜大于20m。MC桩复合段的外芯厚度是指MC桩桩体外缘减去桩芯外缘的最小值。规定外芯厚度宜为150mm~350mm的目的是为了发挥复合段的复合功能效果,减少桩位偏差和垂直度偏差而产生的不良影响。根据长期以来的施工实践经验,确定MC桩复合段的外芯厚度不宜小于150mm。但外芯厚度也不能过大,过大会失去复合效果。除条文中所示的构造外,MC桩可根据土层分布采用分段复合的构造形式,如图4.3.4.3.2SMC桩是由S桩、M桩、C桩三种桩体进行复合而成。除条文中所示的构造外,SMC桩也可采用如图4.3.2所示的构造。SM桩是由S桩与M桩复合而成。根据单桩荷载传递规律,上部桩体受力大,先行施工小直径的散体砂桩,再在砂桩体上施工柔性搅拌桩,通过机械搅拌把砂、土和水泥搅拌成均匀的SM桩,或先行施工散体碎石桩,再在散体桩中注浆形成SM桩,采用SM桩进行复合加强。下部受力小,M桩桩体能满足其要求,因此S桩桩长不宜大于M桩的桩长。SM桩一般用于软弱地基中,S桩一般为沉管砂石桩,直径220mm~350mm,M桩桩径宜为600mm~900mm的深层搅拌桩。“小而密”的S桩缩短了排水路径,能及时消散后期搅拌桩施工时产生的超孔隙水压力,有利于桩间软土排水固结,并使散体材料、水泥等固化剂与土体充分搅拌成均匀且强度较高的复合桩体。在S桩中注浆形成SM桩时,S桩的直径可取大值;当S桩采用振冲成桩时,根据土质条件及施工机具情况,散体桩直径可取800mm~1200mm。SC桩是由S桩与C桩复合而成。S桩存在有效桩长,一般不超过其桩径的5倍。对C桩下的S桩进行扩底,能有效提高桩端阻力,使C桩的桩端应力得到了有效扩散,减少变形。为符合国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB50007及按现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79中换填垫层法的相关规定,扩底长度宜为3~5倍C桩桩径,扩底直径应不小于3倍C桩桩径。在软土中采用振动沉管灌注桩时,由于施工振动和挤土效应易造成缩径和断桩现象,采用SC桩能有效地避免这一现象。为更好地发挥散刚桩的优势,土质较为软弱时,S桩宜进行复打。4.3.3M桩的水泥土强度要在90d达到龄期,可由不同龄期的强度推算90d龄期的强度,经验关系式如下:

5施工5.1一般规定5.1.3每个劲性复合桩的施工现场,由于土质有差异、桩身材料多样、复合桩的类型较多、施工工序较复杂,因而复合桩的质量有较大的差别。所以在正式施工前,均应按施工组织设计确定的施工工艺制作数根工艺性试桩,再最后确定设计施工参数。5.2施工准备5.2.2为保证水泥土复合管桩正常施工,施工用的供水、供电、道路、排水、临时房屋等临时设施,必须在开工前准备就绪。建筑场地应平整、密实,无地下和空中障碍物,地基承载力应满足施工机械接地压力的要求。5.2.3基桩轴线的控制点和水准点应设置在位置稳定、易于长期保存的地方。当有工作基点时,应定期将其与基准点进行联测。5.2.4本条规定的主要目的是:在施工前通过对施工机械及其配套设备的试运行及对流量、浆液压力、水压、气压、钻杆提升速度与钻杆旋转速度等施工参数的标定,确认现场所有设备能够安全正常运转。5.3施工机械5.3.1劲性复合桩施工机械包括整体式与组合式两种,为了提高施工效率及保证成桩质量,应优先选用整体式施工机械。5.3.2劲性复合桩机包括干湿搅拌桩机、向搅拌桩机供料的供料机及沉桩机,在搅拌桩机的搅拌轴上设置静力触探头,在搅拌桩机的搅拌轴上设置回转式取土器,另在桩机上设有卫星定位仪。智能控制系统包括控制主机,控制主机与搅拌电流测量记录仪、供料智能调节仪、静力触探测量记录仪、土样分析调节仪、沉桩数据测量记录仪、卫星定位系统、云平台管理系统连接。该系统可利用控制主机中已有的程序,即时处理劲性复合桩施工过程中各仪器上传的数据,并反馈至劲性复合桩机,即时调整施工参数至合适值(如搅拌速度、喷射压力、反压力、材料配合比、材料掺入量等),使劲性复合桩施工质量达到最优。该系统可通过将数据传至云平台管理系统,实现施工过程公开、可控。干湿搅拌桩机宜在传统搅拌桩机的基础上增加多重管道、变压力旋喷、螺旋反压挤扩、全搅拌轴满布或部分布置叶片、大直径大功率等功能,且主电机功率宜大于90kW,扭矩宜大于15t·m,搅拌头直径宜选用800mm~1500mm,搅拌轴数宜大于2或单轴输料管数宜大于2。其中,多重管道为搅拌轴内置喷粉管、喷浆管、喷水管,通过喷料变化在干法搅拌和湿法搅拌之间切换;变压力旋喷装置为一种供料压力调节装置,旋喷过程调整喷射压力;螺旋反压挤扩装置为在搅拌叶片和上部桩机间建立传动链条,将上部桩机自重反压至桩身实现螺旋挤扩;搅拌电流测量记录仪与搅拌桩机的电机连接,可即时测量记录搅拌桩机施工时的电机电流,并上传至控制主机,控制主机根据电机电流计算出土质软硬情况,自动调整搅拌速度、扭矩、反压力、喷射压力等施工参数。静力触探测量记录仪与所述静力触探头连接,触探头可设置于搅拌桩机搅拌头或搅拌轴任意部位。触探头内部装有锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔隙水压力、倾斜计等传感器。测量数据可无线(通过声波或数据采集卡等媒介)传递至静力触探测量记录仪,再上传至控制主机。沉桩机包括静压桩机、锤击桩机、振动桩机等。沉桩机可与搅拌桩机合并,也可作为独立机械。沉桩机在搅拌桩施工完成后打入芯桩。所述沉桩数据测量记录仪与沉桩机相连接,可即时测量记录沉桩机施工过程中的常规参数(如静压桩机的终压力、锤击桩机和振动桩机的最后贯入度等),并上传至控制主机。控制主机可计算出预估承载力,达到设计要求即可控制桩机停止压桩。回转式取土器(又称取样器)为锥形中空构造,锥尖朝向为搅拌轴正转方向,锥底设置活瓣。搅拌轴正转时活瓣不受或只受较小压力,可保持取样器中空。取样器到达指定深度后搅拌轴反转,活瓣受压力打开,即可取得该深度的原位土样、水泥土样、砂土样等。取样器可设置于搅拌轴任意部位。搅拌轴上可设置一个或多个取样器。土样分析调节仪在取样器取出原位土样、水泥土样、砂土样后进行分析,并将数据上传至控制主机。供料机包括混合料罐,混合料罐入料口设有连接至浆体供料罐、粉体供料罐、化学固化剂供料罐、供水罐的管道,混合料罐出料口设有连接至搅拌桩机的管道,在管道上设置由智能调节仪控制的阀门和供料压力调节装置。供料智能调节仪包括风量计、流量计、压力传感器、压力调节器及阀门控制器等。可根据设计要求的各种参数(如材料用量、配合比、含水量及喷射压力等)精确供料,并可根据实际施工过程中的土质情况以及每根桩的即时搅拌深度智能调整供料参数。供料智能调节仪可使劲性复合桩外围搅拌桩材料强度达到最大,含水量最优,并通过搅拌桩机螺旋反压等功能达到最大干密度。桩身施工质量可通过取样器取样分析得到验证。卫星定位仪设置于搅拌桩机或沉桩机施工轴线上,配合卫星定位系统使用。卫星定位系统可定位每套劲性复合桩机的地理位置,显示所有的劲性复合桩机的分布图。卫星定位系统还可根据桩位图智能确定桩位,将桩位偏差控制在2cm以内。云平台管理系统为一种软件或网站,作为劲性复合桩智能施工系统的信息管理平台。该系统支持现场的施工参数、质量、安全、进度、变更、物料、成本管理,用户登录该云平台管理系统后可全过程控制劲性复合桩现场施工情况,即时分配和接收任务,是业主、施工、监理等工程参与各方的实时协作平台,可有效降本增效、提升劲性复合桩施工质量。5.3.3高喷搅拌法综合了高压喷射与搅拌法两种工艺的优点,所选用的机具应具有高压喷射与机械搅拌功能,并依靠动力头及钻杆自重进行自钻式下沉,其中高压喷射可采用双管法或三管法。钻具特别是钻头形式,应能适应不同的地层条件,提高自钻式下沉的速度。自钻式下沉速度不宜大于0.8~1.0m,提升速度不宜大于1.0~1.2m。严禁桩身全长下钻不喷灰提钻喷灰方式,确保桩身全长下钻喷灰量不少于单桩总水泥用量的70%,提钻喷灰水泥用量不大于单桩总水泥用量的30%。5.3.5本条给出了劲性复合桩中的C桩施工机械选择时应考虑的影响因素。设计文件主要指劲性复合桩的技术要求,如C桩型号、桩位、桩顶标高等。岩土工程勘察报告主要指场地的工程地质条件与水文地质条件。场地环境条件对施工机械选用的影响主要体现在边桩的施工。当场地狭窄,环境条件复杂,无法将基坑开挖范围加大,则C桩施工机械的选择必须考虑边桩的施工能力。通过夯实、挤密、静压、锤击等方法中的一种或几种的结合再次强力挤扩水泥土复合体和桩周土体。静压压桩力终压值保持在500t~1100t,稳压一定时间;锤击贯入度最后三击≤2cm。施工中完成验证性超载预压,此时压力基本由桩端承担,促进了桩端土沉降快速完成;工后水泥土复合体硬凝后桩土一体化,承载力变为以桩侧阻力为主,桩端阻力占比很小(约10%~20%),相应工后桩端土沉降大幅度减小。5.4施工工艺5.4.1宜先施工M桩,再施工C桩。一般情况下宜在M桩施工后6h内施工C桩。因为M桩所用材料主要是胶结材料,在M桩硬化前施工C桩可以提高M桩与C桩的握裹力。M桩桩径大于等于800mm宜采用高喷干湿反压偏心搅拌工艺,桩机主电机功率宜大于等于90kW,空压机功率宜大于等于45kW,喷粉压力宜大于等于0.8MPa,喷浆压力宜大于等于1.0MPa。5.4.2SMC桩施工亦可采用下列工艺流程:1S、C、M顺序施工:先打S桩再打C桩,形成SC桩,并在散体部分预设注浆管进行后注浆加固,形成SMC桩;2C、S、M顺序施工:先打入S桩,后在S桩顶部施工M桩,再在SM桩部位施工C桩,形成SMC桩。5.4.7水泥基固化材料由以下质量百分比的成分组成:水泥60%~90%、砂5%~20%、矿渣微粉1%~10%、碱性激发剂0.1%~2%、膨胀剂0.1%~2%、纤维材料0.05%~0.1%,以上成分的总和为100%。5.4.8土体含水量<30%对原位土进行的调整处理,改良土体的物理力学性质,使土体含水量达到30%左右,孔隙比达到0.8,密实度≥0.92,塑性指数≤17。(1)压密挤扩作用:M桩设备采用大功率、大扭矩、大直径、多通道搅拌机,干法在0.7~1.2MPa气压下进行双通道喷粉喷砂搅拌,湿法在5~20MPa浆泵压力和0.7~1.2MPa气压下进行双通道喷浆喷粉搅拌或在1~5MPa水泵压力和0.7~1.2MPa气压下双通道喷水喷粉搅拌,搅拌头上按一定的倾斜角度布置刀型叶片和螺旋叶片,利用链条和螺旋搅拌叶片共同旋转加压(搅拌叶片数不宜少于6把,且叶片宽度不宜小于200mm),使水泥砂土复合体密实度≥0.94,塑性指数≤10,含水量≤25%。(2)搅拌轴反转提升时螺旋叶片可对其下部的水泥砂土复合体加压扩径,压力≥15t,最大可达桩机自重。若土层为坚硬的厚砂层、卵砾石层等可采用长螺旋取土回拌工艺(起引孔软化作用),利于C桩插入。劲芯的打入能压密挤扩水泥土体和桩周土体,增加水泥土体密度,使桩周土体的界面粗糙紧密。(3)改善荷载传递途径及深度,完成施工中的预沉降。M桩搅拌完成后再通过夯实、挤密、静压、锤击等方法中的一种或几种的结合再次强力挤扩水泥(砂)土复合体和桩周土体。静压压桩力终压值保持在500t~1100t,时间保持三分钟以上,锤击贯入度最后三击≤2cm。施工中完成验证性超载预压,且压力基本由桩端承担,促进了桩端土沉降快速完成。工后水泥(砂)土复合体硬凝后桩土一体化,承载力变为以桩侧阻力为主,桩端阻力占比很小,相应工后桩端土沉降大幅度减小。试验研究表明工后上部荷载对劲性复合桩施加的应力

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