陕西省预应力混凝土管桩基础技术规程

预应力混凝土管桩基础技术规程2015-07-27发布2015-08-24实施陕西省质量技术监督局陕西省工程建设标准预应力混凝土管桩基础技术规程实施日期：2015年08月24日2015年北京陕西省质量技术监督局陕建标发〔2015〕29号61/T101-2015,自2015年8月24日起实施。2015年7月27日本规程是根据陕西住房和城乡建设厅陕建函〔2007〕164号文件的要求，由中国有色金属工业西安勘察设计研究院会同有本规程编制过程中，编制组开展多项专题研究，进行了广泛的调查研究，收集了我省预应力混凝土管桩工程经验，经过本规程共6章8个附录，内容包括：1.总则；2.术语和符号；3.勘察；4.设计；5.施工；6.质量检查与验收。本规程由陕西省住房和城乡建设厅负责归口管理，陕西省建筑标准设计办公室负责出版发行，由中国有色金属工业西安勘察设计研究院负责规程的具体解释。本规程在执行过程中，请各单位注意总结经验，并将意见和建议反馈至中国有色金属工业西安勘察设计研究院《预应力混凝土管桩基础技术规程》管理组(地址：西安市西影路46号，邮编：710054邮箱：本规程主编单位：中国有色金属工业西安勘察设计研究院本规程参编单位：中国建筑西北设计研究院有限公司本规程主要起草人：董忠级郑永强徐张建万增亭本规程主要审查人：沈励操贺志坚刘东顺吴茜玲朱武卫高术孝赵法锁李存良 2 2 2 6 94.1一般规定 94.2桩顶作用效应计算 4.4单桩竖向承载力 4.5特殊条件下桩基竖向承载力验算 25 274.8水平承载力与位移计算 285施工 5.1一般规定 6质量检查与验收 6.2质量检测 406.3工程验收 41附录A预应力高强混凝土管桩的水平抗震承载力特征值 附录B地基土水平抗力系数的比例系数m值 附录C管桩与承台连接详图 45附录D预应力混凝土管桩进场外观质量检验表 49附录E静压预制桩施工记录表 附录F锤击预制桩施工记录表 附录H柴油打桩机结构示意图 54 55条文说明 57 2 2 2 6 94.1GeneralRequirement 94.2Calculationofpiletopactioneffect 4.6Calculationofpilebodybearingcapacityandanti-cracking 4.7CalculationofpilefoundationSettlement 30 33 45 54 度及8度以下地区的工业与民用建(构)筑物等工程的低承台22.1.1管桩concretepipepile由预应力混凝土管桩和连接于桩顶的承台共同组成的建(构)筑物基础。0.40MPa-¹;承载力特征值f<120kPa。345α₅——预应力钢筋的外形系数；η.——承台效应系数；67对桩端持力层的选择及相应的入土深度或高程提出建72一般性勘探孔深度应进入预估桩端平面以下不少于总数的1/2～2/3,且每一主要地层取样数量不应少于6组，每一场地静力触探试验孔不宜少于3个；对于湿陷性黄土场地，4场地地形、地貌、地层和岩土物理力学性质及工程特88对管桩方案进行论证分析，提出桩型及桩端持力层建砂土层硬夹层等)应进行详细描述并绘制相应的层顶、底板等9排数不少于3排且桩数不少注1:桩中心距指两根桩横截面中心之间的距离，D为管桩的外径；注2:饱和黄土及淤泥质土中的桩基，桩距宜适当加柱两桩时桩径不应小于400mm,并应进行抗风、抗震承载力验碎石类土、强风化岩层不应小于1D,且不小于500mm;对其他4.1.4桩顶嵌入承台不应小于50mm。桩顶及桩端箍筋加密区芯混凝土长度不应小于5D且不小于2.0m,宜采用热轧带肋钢穿过的土层性质、打(压)桩力的大小确定，且应满足沉桩过宜小于250mm,其高度可取承台中心距的1/10～1/15,且不宜小于400mm。4连系梁应按照两端柱轴力较大值的1/10作为拉力计算2水平力式中：Fk——相应于荷载效应标准组合时，作用于桩基承台Gk——桩基承台自重和承台上土自重标准值，稳定地下水位以下部分应扣除水的浮力(kN);桩的平均竖向力(kN);Nk——相应于荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i根单桩的竖向力(kN);M、Mk——相应于荷载效应标准组合时，作用于承台底面，绕通过桩群形心的x、y主轴的力矩(kN·m);X、X、Y、Y,——第i、j单桩截面形心至通过桩群形心的y、xHk——相应于荷载效应标准组合时，作用于桩基承台底Hk——相应于荷载效应标准组合时，作用于单桩的平均水平力(kN);4.2.2对于抗震设防区主要承受竖向荷载的低承台桩基，其桩顶作用效应的计算应符合《建筑抗震设计规范》GB50011的有4.3桩基竖向承载力计算4.3.1单桩竖向承载力计算应符合下列表达式：式中：Nkmx——相应于荷载效应标准组合时，偏心竖向力作用R。——单桩竖向承载力特征值(kN)。式中：NEk——相应于地震作用效应与其他荷载效应标准组合下的平均单桩竖向力(kN);Nekm——相应于地震作用效应与其他荷载效应标准组合4.3.2以单桩竖向抗压静载试验确定单桩竖向承载力时，单桩K——安全系数，取K=2。4.3.3当承台底面下为稳定土层(除淤泥、淤泥质土、饱和软黄土、严重自重湿陷性黄土、液化土层等)时，对于符合下列1上部结构整体刚度较好的体型简单的建(构)筑物；2对于差异变形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；式中：η。——承台效应系数，可按表4.3.3取值；fak——承台下1/2承台宽度且不超过5m深度范围内地基土承载力特征值按厚度加权的平均值(kPa);A——复合桩基承台底面计算面积(m²);A——单桩截面面积(m²);3456条形承台注2:对于桩布置于墙下的箱、筏承台，η.可按单排桩条形承台取值。注3:对饱和黏性土表内数据应按低值乘以0.8的系数。注4:当沉桩或基坑开挖引起承台底土隆起较大时层时，n.=0。4.4.2对于地基设计等级为甲级、乙级的单栋建筑物同一类型桩的试验数量不应少于3根；对同时施工的建筑群，当地貌单元、桩端持力层、桩长、桩径等条件相同时，试桩数量可适当减少，且每栋建筑物不宜少于2根。对于地基设计等级为丙级的建筑物，当地质条件简单时，可参照地质条件相同的试桩资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定；其余均应4.4.3当根据双桥探头静力触探资料估算预应力混凝土管桩单桩竖向抗压极限承载力标准值时，对于黏性土、粉土和砂土，Quk=Qsk+Qpk=uZli·βi·fq。——桩端平面上、下探头阻力，取桩端平面以上4D范围内按土层厚度的探头阻力加权平均值(kPa),然后再和桩端平面以下1Dα——桩端阻力修正系数，对于黏性土、粉土取2/3,饱和砂土取1/2;以0.80～1.00系数。2.适用于桩端有端板的管桩。4.4.4当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系估算4.4.4-1取值；当桩周存在液化土层时，应按9pk——桩端土层极限端阻力标准值(kPa),可按表4.4.4-2取值；;h,——桩端进入持力层深度(m);D₀——管桩内径(m);u——桩身周长(m)。软塑可塑硬塑40~5555~70中密中密中砂中密中密中密(密实)N63.5>15圆砾、角砾中密、密实N63.5>10中密、密实N₆3.5>10阻力；对自重湿陷性黄土，应计算负摩阻力；注2:对非自重湿陷性黄土I应按《湿陷性黄土地区建筑规范》GB算为饱和状态取其侧阻力；管桩桩长1(m)可塑硬塑850~17002300~33002300~36003600~4400中密中砂管桩桩长1(m)N₆3.5>15圆砾N63.5>10N63.5>10N₆3.5>10N63.5>10密实度越大、桩端进入持力层越深，取大值；σ₂+Ymz≤fYm——软弱层顶面以上各土层重度(地下水位以下取浮重度)按土层厚度计算的加权平均值(kPa);深度修正系数按《建筑地基基础设计135注1:E₈₁、E₂为持力层、软弱下卧层的压缩模量；注2:当t<0.25B₀时，取θ=0°,当0.25B₀<t<0.50B₀时，0可内插值。荷载，或地面大面积堆载(包括填土)时；式中：N——相应于荷载效应标准组合时的单桩上拔力包围体积的桩土总自重除以总桩数，地下水位以当一个承台下的桩数符合群桩条件时，应进行群桩抗拔验算。式中：Tk——单桩的抗拔极限承载力标准值，按本规程4.5.4条第3款确定。K——安全系数，取K=2。1)单桩抗拔极限承载力标准值应通过单桩抗拔静载试验确定。试验方法应符合《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的有关规定，试验数量不少于3根。工程桩不得用作抗2)当根据土的物理指标估算单桩抗拔极限承载力标准值式中：λ;——第i层土的抗拔系数，按表4.5.4-1取值；表4.5.4-1抗拔系数土类别λ4抗拔桩不宜接桩，需采用接桩时，焊缝质量等级应不低于二级，焊缝检查外观应达到一级。接头焊缝厚度应计算确定且适当加厚，突出端板外径不小于5mm。5当抗拔桩不需截桩时，可在桩顶接头端板上焊接钢板与锚筋或采用填芯抗拔，锚筋应全部按受拉锚入承台内。锚筋直径不宜小于12mm,且不应少于4根，其总截面面积应满足下式式中：K,——单桩上拔力增大系数，按表4.5.4-2取值；≥100年临时性结构1)钢板与锚筋的焊接以及钢板与端板的焊接应采用等强焊2)填芯长度应按下式计算：式中：l。——填芯长度(m);fn——填芯混凝土与管桩内壁的粘结强度设计值；填芯的长度不应小于5D,且不小于2.0m和锚筋受拉锚固6当抗拔桩需要截桩时，应采取有效措施防止损坏预应力钢筋及桩顶以下混凝土的完整性。截桩时应保留桩身全部预应力钢筋，预应力钢筋应锚入承台内，锚入承台内的锚固长度可d——预应力钢筋公称直径(mm);R,——单桩竖向抗拔承载力特征值(kN);fi——承台混凝土轴心抗拉强度设计值(N/mm²);预应力钢筋的锚固长度l不应少于50d,且不小于500mm;采用斜折线形锚固时，预应力钢筋的锚固长度在弯折前的斜线段不应小于0.4l,弯折后的折线段不应少于15d;当截桩后预应力钢筋锚固长度不够时，可采取保留端板或局部降低承台底7桩端预应力传递长度范围内应采取有效的抗裂加强措轴心抗拉强度标准值(kPa),按《混凝土结构水抗剪强度小于10kPa的软弱土层的管桩，应考虑压屈影响，虑偏心距的增大影响。对于按照第4.6.3条规定需要考虑压屈4.6.5轴心抗拔桩的正截面受拉承载力应符合下式要求：N——相应于荷载效应基本组合时的桩身轴向拉力设计4.6.6对于受水平荷载和地震作用的桩，在验算桩身受弯承载力和受剪承载力时，应符合《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关4.6.8二类、三类环境中，设计使用年限为50年的管桩，桩身裂缝控制等级分别为二级、一级；设计使用年限为100年的五类环境中不宜选用预应力混凝土管桩，必须选用时，应采取可靠措施并经试验论证，确能满足防腐蚀要求时方可使用，临时结构桩身裂缝控制等级为三级。其他桩的桩身裂缝控三类环境和五类环境中的管桩设计还应符合《工业建筑防1对于严格要求不出现裂缝的一级裂缝控制等级的管桩，在荷载效应标准组合下混凝土不应产生拉应力，应符合下式要2对于一般要求不出现裂缝的二级裂缝控制等级管桩，在荷载效应标准组合下的拉应力不应大于混凝土轴心受拉强度标在荷载效应标准组合下σk-σm≤fk(4.6.9-2)在荷载效应准永久组合下σ-σ≤0(4.6.9-3)式中：σ、σ——荷载效应标准组合、准永久组合下管桩混凝土正截面法向拉应力(kPa);3对于裂缝控制等级为一级、二级的管桩，当采用锤击沉桩时，应按《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定验算桩身的4对于临时性结构和临时性基坑支护工程的管桩，裂缝控制等级为三级，按荷载效应标准组合计算的最大裂缝宽度应符式中：Wmax——按荷载效应标准组合计算的最大裂缝宽度4.7沉降计算4.7.1管桩基础的建筑物沉降变形计算值不应大于变形允许4.7.2桩基沉降变形计算应按《建筑桩基技术规范》JGJ94执4单桩水平静载试验结果，可取地面处水(对于水平位移敏感的建筑物取6mm)所对应的荷载的75%为4.8.3地基土水平抗力系数的比例系数m,宜通过单桩水平静1对场地周边比较开阔的群桩基础，宜由中间向四周沉3对饱和黄土场地或场地存在饱和黄土层时，宜采取隔6对桩端持力层埋深变化幅度较大、桩长差异明显的场5.1.3管桩端板焊接除应满足《建筑钢结构焊接技术规程》6焊缝宜自然冷却到环境温度且时间不少于10min,方可5.1.5沉桩终止时的控制标准，应根据场地的试(沉)桩的试5.1.6管桩不宜截桩。对无法沉至预定深度而露出地面的桩于8h,饱和黄土不宜大于2h。8地面明显隆起、邻近的地下构筑物或地下设施开裂受5.1.12全部工程桩完成后，应统一测量桩位及桩顶标高，绘2管桩堆放场地应平整坚实，场地条件许可时宜单层堆5.2.7管桩进场后，应按本规程6.5.4.2施工时桩锤与桩顶之间应设置桩帽，并应符合下列要2桩帽宜做成圆筒型，套在桩头一端的筒体深度宜为3锤垫的压实厚度不宜小于200mm,打桩期间应经常检2按贯入度控制时，连续三阵击(每阵10击)贯入度应3按锤击数控制时，单桩总锤击数不宜超过2000击，最2开机后应检查主副卷扬机制动性，确保正常操控性良6.1.3在管桩施工过程中，应及时检查并监测桩顶(身)上浮3桩身垂直度的允许偏差为1%;项允许偏差(mm)12(1)垂直于条形桩基纵向轴的桩(2)平行于条形桩基纵向轴的桩3项允许偏差(mm)4(1)周边桩(2)中间桩5(1)周边桩(2)中间桩项检查项目上下节端错口232425甲级、地质条件复杂或桩节大于2节的管桩工程，检测数量不应少于工程总桩数的30%,且不得少于20根；其他管桩工程检测数量不应少于工程总桩数的20%,且不得少于10根；小于10d;黏性土不小于15d;饱和黄土不小于28d。6.2.5单桩竖向抗压承载力检测可采用静载试验法或高应变1%,且不少于3根；总桩数小于50根的，不少于2根。6.2.8工程桩施工前已进行单桩竖向抗压静载试验的乙级工测数量不应少于总桩数的5%,且不得少于5根。6.2.10在湿陷性黄土场地进行单桩竖向抗压承载力试验时，A.0.1预应力高强混凝土管桩的水平抗震承载力特征值，应7m≤桩长<10m可塑状黏性土、湿陷中密粉土硬塑、坚硬状黏性土、粉细砂，密实粉土，中密中粗砂，密实老填土及压实填土注1:管桩钢筋应在承台中可靠锚固；注2:当承台刚度较大，或由于上部结构与承台的协同作用使强的情况下，可按桩端锚固选用，否则应按桩端铰接选用；注3:表中承载力已考虑过地震力调整系数；注4:表中承载力适用于相应单桩在地面处水平位移不大于10mm的情况；注5:表中承载力不适用于桩身周围有可液化土层的情况。比例系数m处水平位移(mm)123中密粉土4中密中粗砂，密实老填土及压实填土注1:当桩顶水平位移大于表列数值时，m值应适当降低；当于10mm时，m值可适当提高；注2:当水平荷载为长期或经常出现的荷载时，应将表列数值乘以0.4降低采用。C.0.1管桩桩顶不需要截桩时与承台连接详图见图C.0.1且≤08①且≤08①②③C.0.2连接时应注意：1桩顶内应设置托板及放入钢筋骨架，用以浇灌桩顶标高C.0.3①、②、③号筋可按表C.0.3选取。管桩外径(mm)①②③②填芯混凝土①A③1桩顶内应设置托板及放入钢筋骨架，用以浇灌桩顶标高2浇灌填芯混凝土前，应先将管内壁浮浆清除干净；可根据设计要求，采用内壁涂刷水泥净浆、混凝土界面剂或采用微管桩外径(mm)①②③资料名称施工记录(地基部分)桩长(m)成品外观无蜂窝颜色均匀成品桩尺寸施工单位参加人员监理(建设)单位参加人员质检人员审核人员专业技术人员年月日资料名称施工记录(地基部分)建设单位：施工单位：桩型及规格：压桩机型号及重量：日期日日日日年日日下桩标高(m)施工单位参加人员监理(建设)单位参加人员年月日质检人员审核人员专业技术人员年月日监理工程师(建设单位项目技术负责人)资料名称施工记录(地基部分)建设单位：施工单位：桩型及规格：桩机型号及桩锤重量：日期桩节顺序长度(m)数(击/m)沉桩每米锤数(击/m)123456789实际桩顶标高(m)(cm/10击)入土深度(m)施工单位参加人员监理(建设)单位参加人员质检人员审核人员专业技术人员监理工程师(建设单位项目技术负责人)附录H柴油打桩机结构示意图3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用1总则 3勘察 4设计 4.1一般规定 63 64 5施工 5.1一般规定 6.1质量检查 行了两次修订，修订后标准更名为《先张法预应力混凝土管布了《预应力混凝土管桩》(03SG409)国家建筑标准设计图集，2010年对(03SG409)进行了修订，修订为《预应力混凝土管桩》(10G409)。《预应力混凝土管桩》(10G409)图集为目前，我国已有13个省(市)编制了适用本地区预应力混这个适用条件是剪质比小于8%,这只是一个比较笼统的结果，陕西省救灾救助和社会福利中心综合楼项目，进行了PH (GB50011-2001)2008年版，给出了抗震设防烈度为8度时，各种规格的管桩在不同土层中的