水运工程预制高强混凝土薄壁钢管桩设计与施工规程2020

11总则 3设计 3.1一般规定 3.3构造 3.4防腐 4制作 4.2混凝土和钢管 4.3成型 4.4预应力工艺 4.5养护 4.6拼接 4.7涂层施工 4.8质量控制 5.1场内吊运 5.2场内堆存 5.3装运 6.1沉桩工艺 6.2质量控制 附录BTSC管桩抗弯性能试验方法 B.1试件与试验装置 B.2分级荷载和极限状态的确定 B.3加载步骤和极限荷载值的确定 B.4试件极限弯矩的确定 2附录C本规程用词说明 引用标准名录 和管理组人员名单 条文说明 1进、安全适用、质量可靠、经济合理，制定本规程。家现行有关标准的规定22.0.1预制高强混凝土薄壁钢管桩PrccastThin-wallStcclandSpunConcrctcCompos-2.0.2TSC-C管桩PlainConcrctc:TSCPilc2.0.3TSC-P管桩PrcstrcsscdConcrcteTSCPilc 33.1.1TSC管桩宜用于桩身刚度和抗弯能力要求较高的工程。3.1.5地基土对桩的承载力计算可按现行行业标准《码头结构设计规范》(JTS167)以动力系数。动力系数在起吊和水平吊运时宜取1.3,吊立过程中宜取1.1。3.1.8TSC管桩接头宜设置于泥面以下桩身弯矩较小处。3.1.10冰冻地区应考虑冻胀对TSC管桩的影响。算等内容。3.2.2TSC管桩施工期和使用期的正截面承载力验算应符合下列规定。(1)桩的吊运和锤击沉桩作用；(2)桩的自重力、桩内水体重力和浮托力；(3)施工期可能出现的水流力、波浪力和冰荷载；(4)上部结构施工过程中可能出现的偏心荷载等。3.2.3TSC管桩进行正截面承载力计算时，应根据管桩实际受力状况按表3.2.3的规定进行计算。水运工程预制高强混凝土薄壁钢管桩设计与施工规程(JTS167-15—2019)4表3.2.3TSC管桩正截面承载力计算项目表正截面受压正截面受拉正截面受弯作用和作用效应受压桩轴心压力；锤击沉桩压应力；受压桩轴心压力与弯矩组合受拉桩轴心拉力；锤击沉桩拉应力；受拉桩轴心拉力与弯矩组合吊运或其他阶段产生的弯矩中—基桩承载力折减系数，取0.7;——纵向预应力钢棒合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢棒应力(MPa);对于TSC-C管桩，取σ=0; 5α>2/3时，取α=0;——纵向预应力钢棒合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢棒应力(MPa);对于TSC-C管桩，取σ=0;σ水-0≤αyf(3.2.10-1)63.2.11预应力筋的张拉控制应力σ不宜大于0.7倍的抗拉强度标准值fk可取张拉控制应力的25%。σ——张拉控制应力值(MPa);式中σ——预应力筋的有效拉应力(MPa); 7式中σ——混凝土有效预压应力(MPa);A——TSC管桩换算截面面积，包括混凝土截面面积以及钢管面积A乘以弹性表3.3.4钢管最小有效壁厚管桩直径(n)最小有效壁厚(imn)6689注：最小有效壁厚是指钢管在外力作用下所需的厚度.3.3.6TSC-P管桩箍筋直径宜取6mm～8mm,螺距宜取80mm,管桩两端2m～6m范围内表3.3.7端板最小厚度预应力筋直径(1mn)端板最小厚度(1mn)3.3.11TSC管桩与桩帽或横梁的连接应符合现行行业标准《码头结构设计规范》8图3.3.1TSC管桩结构示意图L₁、L-箍筋加密段长度；L-管节长度 93.4.1腐蚀环境下的TSC管桩的钢管及拼接处应进行防腐处理。3.4.2防腐蚀设计应按现行行业标准《水运工程结构耐久性设计标准》(JTS153)和《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》(JTS153-3)的有关规定执行。3.4.3TSC管桩防腐蚀措施的选择应根据建筑物的重要性、使用年限、腐蚀环境、结构部位、施工可能性、维护方法和防腐材料等，经技术经济比较确定，并应符合下列规定。3.4.3.1TSC管桩防腐蚀应符合现行行业标准《码头结构设计规范》(JTS167)中钢管桩防腐蚀的有关规定。3.4.3.2TSC管桩防腐蚀不宜单独采用预留腐蚀裕量措施。3.4.3.3TSC-P管桩采用阴极保护方法时，应考虑保护系统对高应力状态下钢结构的影响，采取必要的预应力筋与保护系统的绝缘措施；当预应力筋无法与保护系统绝缘时，预应力混凝土中钢筋瞬时断电的电位不得负于-900mV3.4.4TSC-P管桩钢管与钢筋笼不应接触。3.4.5TSC管桩的内壁与外界空间密闭隔绝时，可不考虑所配置纵向钢筋和钢管内壁的腐蚀。4.1.1TSC管桩所用水泥宜采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，其质量应符合现行行业标准《水运工程混凝土质量控制标准》(JTS202—2)的有关规定。有抗冻要求时不宜采用火山灰质硅酸盐水泥。4.1.2TSC管桩所用细骨料宜采用天然硬质中粗砂或机制砂，不得使用海砂，其质量应符合现行行业标准《水运工程混凝土质量控制标准》(JTS202—2泥量不应大于1%,氯离子含量不应大于0.01%,硫化物及硫酸盐含量不应大于0.5%;中粗砂细度模数宜为2.5~3.2,采用机制砂时，细度模数可为2.5~3.5。4.1.3TSC管桩所用粗骨料宜采用碎石或破碎的卵石，其最大粒径不应大于25mm,且不得超过钢筋净距的3/4,其质量应符合现行行业标准《水运工程混凝土质量控制标准》(JTS202—2)的有关规定，且含泥量不应大于0.5%,硫化物及硫酸盐含量不应大于0.5%。4.1.4混凝土拌合用水的质量应符合现行行业标准《水运工程混凝土施工规范》4.1.6掺合料应满足现行行业标准《水运工程混凝土施工规范》(JTS202)和《水运工程4.1.6.1硅砂粉的质量应符合现行行业标准《预应力高强混凝土管桩用硅砂粉》(JC/T950)的有关规定。4.1.6.2粒化高炉矿渣粉的等级不应低于S95。4.1.6.3粉煤灰应采用I级粉煤灰。4.1.6.4硅灰的质量应符合现行国家标准《高强高性能混凝土用矿物外加剂》4.1.6.5采用其他品种的掺合料时，其质量要求应通过试验确定。计对其机械性能和化学组成要求，材料的加工和可焊性等，通过技术经济比较后确定，并应符合下列规定。4.1.7.1TSC管桩所用钢板的钢材牌号等应符合现行行业标准《水运工程钢结构设计 4.1.7.2同一TSC管桩所用钢板应取同一型号的钢种。钢材的质量应符合现行国家4.1.7.3制作钢管桩所用的钢材应符合设计要求及有关标准并应有出厂合格证。属于下列情况之一的钢材，应进行抽样复验：(1)有抽样复验要求的钢材；(2)进口钢材；(3)对质量有异议的钢材。4.1.8预应力钢棒应采用抗拉强度不小于1420MPa、35级延性的低松弛预应力混凝土用螺旋槽钢棒，其质量应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢棒》(GB/T5223.3)的有4.1.9普通钢筋的质量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢4.1.10螺旋筋宜采用低碳钢热轧圆盘条或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)的有关规定。4.1.11TSC管桩端板的性能应符合表4.1.11的规定。屈服点(MPa)伸长率(%)抗拉强度(MPa)4.2混凝土和钢管的有关规定。4.2.2TSC管桩混凝土应满足下列要求：(1)胶凝材料用量480kg/m³~520kg/m³;(2)水胶比不大于0.35。4.2.3TSC管桩所用钢管应符合下列规定。0.3%,钢板(钢带)的质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)和《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)的有关规定。钢管壁厚极限偏差应符合现行行业标准《桩用焊4.2.3.2钢板锈蚀严重时，应清除钢管内壁的锈皮、锈斑等。钢板表面的锈蚀等级在C级以下的不得使用。焊口除锈应符合现行行业标准《码头结构施工规范》(JTS215)的4.2.3.3钢管应采用双面自动埋弧焊法焊接，焊接质量宜符合现行行业标准《桩用焊4.2.3.4钢管与端板之间应开设坡口，如图4.2.3所示。焊接宜采用CO₂气体保护半自动焊或手工电弧焊接。外侧焊接宜为3层，应将内层焊渣清理干净后，方可施焊外一层；端板与钢管内侧的焊接可采用点焊。12图4.2.3TSC管桩钢管与端板焊接示意图4.3.1钢模质量应满足现行行业标准《先张法预应力混凝土管桩钢模》(JC/T605)的有关要求，并应符合下列规定。4.3.1.1钢模应满足成型TSC管桩的相应尺寸要求。4.3.1.2钢模结构应满足强度、刚度和压屈稳定要求。4.3.1.3钢模应选用强度高、弹性性能和焊接性能好的材料。4.3.1.4钢模应平整光滑，合缝口应平顺严密。4.3.2新钢模使用前或旧钢模维修后，应对各项技术要求进行检验，检验合格后方可投4.3.3钢模负载运转应平稳，无异常响声，钢模合口和法兰连接处不得漏浆。4.3.4钢棒表面不得有油污，切断前应保持平直，切断后端面应平整。预应力筋长度小于或等于15m时，预应力筋长度相对差值不得大于1.5mm;长度大于15m时，相对差值不得大于2mm4.3.5钢棒应采用热镦工艺，镦头部位的强度不得低于该材料抗拉强度标准值的90%每工班开工前，应检验镦头外观质量和抗拉强度，合格后方可进行生产。4.3.6钢棒和螺旋筋的焊接点强度损失不得大于钢棒材料强度标准值的5%4.3.7钢筋笼制作、安装的允许偏差应满足表4.3.7的要求。允许偏差(imn)允许偏差(mn)1钢筋笼长度3螺旋筋间距2钢棒间距 4.3.8钢筋笼成型后应检查焊接部位是否牢固，发现假焊、脱焊点连续数量在3点以上时应用铁丝绑扎，绑扎铁丝头不得伸入混凝土保护层内。TSC管桩两端的螺旋筋和端板锚筋应及时复位并绑扎牢固。4.3.9TSC管桩混凝土喂料应计量准确，喂料过程应连续均匀有序。4.3.10.1合模前，应将合缝口杂物、残留在钢模内表面的混凝土和浮浆清除干净，脱模剂应涂刷均匀。4.3.10.3合模螺栓应对称同步紧固，必要时应在合模处采取辅助止浆措施。4.3.11混凝土布料可采用螺旋机布料或泵送布料等工艺。4.3.12混凝土搅拌、布料和预应力张拉总时间不宜超过50min,混凝土坍落度宜控制在4.3.13离心成型可分为低速、中低速、中速和高速四个阶段，其中高速阶段的离心加速度不应低于35g。4.3.14TSC管桩拆模时，混凝土的标准立方体抗压强度标准值不得低于45MPa。4.4预应力工艺4.4.1预应力钢棒张拉应以应力控制为主，并以伸长量作为校核。预应力筋张拉锚固后，实际预应力值的偏差不应超过张拉控制应力的±5%,实际伸长值与计算伸长值的相对偏差不应超过±6%。4.4.2预应力钢棒张拉控制应力根据工艺要求可适当超张拉，但不应超过张拉控制应力4.5.1TSC管桩养护宜采用常压蒸养，也可采用常压蒸养与高压蒸养相结合的养护工艺。养护制度应根据气候条件经试验后确定。4.5.2常压蒸养应分静停、升温、恒温、降温4个阶段。各阶段时间和温度应根据混凝土配合比、放张时混凝土强度及环境等因素通过试验确定。4.5.3采用常压蒸养和高压蒸养相结合的养护制度时，高压蒸养应分升温、恒温、降温3个阶段。3个阶段的总时间不得少于11h,恒温温度宜控制在(175±5)℃,压力宜控制在4.5.4蒸汽养护过程宜采用自动控制，并应根据环境气温的变化及时调整养护制度。4.5.5压蒸结束后，应在釜内压力降至与釜外大气压力一致并排除釜内余汽和冷凝水后，方可打开釜门降温。应在桩体表面温度与环境温度温差小于75℃后，方可将TSC管有效措施使桩身缓慢降温。4.6.1TSC管桩及其组合桩宜在预制厂进行整桩拼接。4.6.2桩的拼接可采用端板焊接连接，如图4.6.2-1和图4.6.2-2所示。TSC管桩与钢管桩拼接的焊缝宜为角焊缝，焊缝高度和肋板数量应满足表4.6.2的要求。对于外径大于等于800mm的管桩，宜采用内外两圈的焊接形式；外径小于800m7C桩7C桩内侧图4.6.2-1TSC管节拼接示意图图4.6.2-2TSC管桩与钢管桩拼接示意图外径(mm)焊缝高度h(imn)肋板数量66888注：焊缝高度h根据工程地质情况可适当调整..4.6.3采用焊接连接时，焊接前管桩接头质量应合格，上、下端板表面应干净，坡口处表面处理应达到St3或Sa2.5等级。4.6.4焊接材料的型号应符合设计要求，并应附有出厂合格证明书，其质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205)的有关规定。4.6.5焊接可采用手工焊或CO₂气体保护焊，外圈焊接层数宜为3层，应将内层焊渣清 理干净后方可施焊外一层，焊缝应饱满、连续，且必须焊透。焊接质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205)中有关焊缝的规定。4.6.6焊接工作完成后，应将所有拼装辅助装置、残留的焊瘤和熔渣等清除。对所有焊缝均应进行外观检查；焊缝金属应紧密，焊道应均匀，焊缝金属与母材的过渡应平顺，不得4.6.7现场接桩时，焊接处自然冷却后方可继续沉桩，冷却时间不应少于10min,严禁用水冷却和焊接完成后立即沉桩。4.6.8TSC管桩的焊接要求尚应符合现行行业标准《码头结构施工规范》(JTS215)的有4.7.1TSC管桩防护层所用涂料的品种和质量均应满足设计要求。4.7.2涂刷前应根据涂料的性质和涂层厚度确定合适的施工工艺。涂刷时应符合下列规定。4.7.2.1涂底前应将TSC管桩表面的铁锈、氧化层、油污、水气和杂物等清理干净。TSC管桩宜采用喷丸、喷砂和酸洗等工艺除锈，除锈应符合有关规范规定。4.7.2.2TSC管桩的涂底应在工厂进行。现场拼接的焊缝两侧各100mm范围内，在焊接前不涂底，拼装焊接后再行补涂。桩顶埋入混凝土时，涂层的涂刷范围应满足设计要求。4.7.2.3各层涂料的厚度和涂刷层数应满足设计要求。各涂层应厚薄均匀并有足够的固化时间。各层涂刷的间隔时间可按产品说明书的要求或通过试验确定。4.7.3喷涂施工场地应干燥，通风条件应良好，并应避免烈日暴晒。在低温和阴雨条件下施工，应采取确保施工质量的措施。TSC管桩表面潮湿时，不得进行喷涂。4.7.4已沉放的TSC管桩进行涂层修补时，应考虑潮水的影响；修补前应做好除锈和干燥等工作，并铲除已松动的旧涂层；修补所用的涂料应具有厚浆和快干的特点。平均潮位以下的涂层修补，应采取确保涂层同化及具有良好附着力的措施。4.8.1TSC管桩外观质量检查项目及要求应符合表4.8.1的要求。外观质量要求1桩端面平整度桩端部的混凝土不应高出端板平面2桩内表面混凝土塌落不允许3桩身钢板凹陷凹陷深度不应大于5mn4断筋、脱头不允许5桩内表面露筋不允许6桩内壁混凝土裂缝不允许，但桩内壁浮浆层中收缩裂缝不在此限1桩长2外周长3桩身弯曲度0.1%L与30中的小值4端板外径0内径056混凝土壁厚07钢管壁厚t(imn)4.8.3TSC管桩拼接允许偏差应满足表4.8.3的要求。序号允许偏差(Imn)序号允许偏差(mn)1管桩桩身弯曲度3坡口错位22管桩两端板之间间隙24焊缝高度04.8.4TSC管桩应进行抗弯承载力检验。检验时应以同规格的TSC管桩连续生产100000m或在三个月内生产总数不足100000m时为一批，随机抽取2根进行抗弯性能检验。对重要工程，试验桩数可根据需要确定。4.8.5TSC管桩的抗弯性能试验方法应符合附录B的规定。4.8.6每根桩应经检验合格后方可出厂，并应交付TSC管桩合格证。合格证应包括下列内容：(1)合格证编号；(2)采用的技术标准；(4)产品数量；(5)混凝土强度等级；(6)制造日期或TSC管桩编号；(7)制造厂厂名、出厂日期；(8)检验员签名或盖章。 5.1.1采用钢桁架多点起吊TSC管桩时，钢桁架应具有足够的刚度，吊索应与桩纵轴线垂直。5.1.2当管桩长度小于等于15m时可采用两端钩吊。5.1.3吊运时桩身可采用钢丝绳扣捆绑，吊点位置偏差不应大于200mm,并应采取保护防腐涂层的措施。吊点位置应根据计算确定。5.2.1TSC管桩堆存场地应平整、坚实。5.2.2堆存和运输时TSC管桩间应采取防止碰撞的缓冲措施。5.2.3TSC管桩及其组合桩应采用多支垫堆存，堆存时垫楞应均匀放置，并应保持同一平面且上下对齐。5.2.4TSC管桩应按不同规格分别堆存。堆放形式和层数应安全可靠，避免产生纵向变形和局部压曲变形。长期堆存时应采取防腐蚀等保护措施。5.3.1TSC管桩出厂时桩身混凝土强度等级应符合设计要求。5.3.2TSC管桩吊运应符合第5.1.2条和第5.1.3条的规定。5.3.3TSC管桩在运输过程中各层间应设置垫木，垫木应上下对齐、材质一致，同层垫木应保持同一平面。桩与桩之间应保持一定的间距。5.3.4TSC管桩运输过程中应采用可靠的防滑、防滚等安全措施。5.3.5船舶运输管桩或管节时，堆放层数应符合下列规定。5.3.5.1管径小于或等于1200mm时，不宜大于4层。5.3.5.2管径大于1200mm时，不宜大于3层。6.1.2TSC管桩可采用锤击沉桩，锤击沉桩应根据地质条件和单桩极限承载力等情况选择合适的锤型。在缺乏施工经验的地区沉桩，锤型选择可参照现行行业标准《码头结构6.1.4试打桩可利用工程桩进行，试打桩的桩长可根据设计要求适当加长。试桩前应根据地质情况、桩型及承载力等进行沉桩可行性分析，结合工程经验确定试打桩的锤型、桩垫等。6.1.5TSC管桩吊桩时吊点位置应符合设计要求和现行行业标准《码头结构设计规范》6.1.6TSC管桩在起吊过程中，应避免碰撞、摩擦等造成涂料破损、管端变形和损伤。6.1.7.2替打、送桩器应与所沉设的桩径相适应，替打的桩帽外圈内径宜比桩径大10mm~20mm,内圈外径宜比桩内径小40mm,桩帽宜套入桩顶300mm～~400mm6.1.7.3替打应设置排气孔，排气孔等效孔径不宜小于TSC管桩内径的1/10,并应保6.1.10锤击沉桩时应保持桩锤、替打、送桩和桩身的中心线在同一轴线上。6.1.11锤击沉桩应根据地质情况和入土深度严格掌握落锤高度。6.1.12锤击沉桩控制标准应根据地质情况、设计承载力、锤型、桩型和桩长确定，并应符合下列规定。6.1.12.2设计桩端持力土层为砾石、密实砂土或风化岩时，应以贯入度控制。当沉桩 贯入度已达到控制贯入度而桩端未达到设计高程时应继续锤击贯入100mm或锤击30~50击，其平均贯入度不应大于控制贯入度，当桩端距设计高程要求相差大于1m时，6.1.12.3设计桩端土层为硬塑状的黏性土或粉细砂时，应以设计桩端高程控制为主。桩端达不到设计高程但相差不大时，可以贯入度作为停锤标准。桩端已达到设计高程而贯入度仍大于控制贯入度时，应继续锤击使其贯入度接近控制贯入度，继续下沉的深度应考虑施工水位的影响，必要时由设计单位核算后确定是否停锤。桩端未达到设计高程，且贯入度小于控制贯入度时，可按第6.1.12.2款执行。6.1.13.1水上沉桩顺序应根据桩位布置图、地形、水深、风向、水流和船舶性能等情况确定。(1)根据土质、坡度、水深、水流、挖泥以及船舶平衡等情况确定下桩位置提前量；(2)斜桩结合施工实践经验考虑自重的影响，预留一定距离下桩，以使沉桩后桩位符合设计要求；(3)采取防止土坡变形影响桩的稳定或沉桩对土坡稳定产生影响的有效措施；(4)坡脚挖泥超深大于允许值时，沉桩前采取稳坡措施，对岸坡和邻近建筑物位移和沉降等进行监测并做好记录。6.1.14TSC-P管桩的截桩应采用对预应力影响小的方法。6.1.16环境温度在-10℃以下时，不宜进行TSC桩锤击沉桩。取总沉桩数的2%~5%,且不得少于5根。低应变法检测数量宜取总沉桩数的10%6.2.3TSC管桩高应变检测、低应变检测传感器安装方法和数据分析参数应符合下列6.2.3.1低应变检测时，激振点宜选取在管壁中部，激振点与测量传感器安装位置宜在同一平面上，且与桩中心连线形成的夹角宜为90°,对大直径桩，其夹角可适当减小，并应通过现场试验确定传感器与激振点相对位置。6.2.3.2高应变检测时，传感器可安装在钢管上，也可安装在混凝土上。6.2.3.4TSC管桩混凝土和钢管在打桩过程中最大拉应力和压应力可按下列公式式中σ——混凝土的拉应力(Pa);σ——混凝土的压应力(Pa);——钢管的压应力(Pa);6.2.4.1设计桩顶的桩中心位置允许偏差值应符合表6.2.4的规定。 允许偏差(mn)内河和有掩护近岸水域沉桩近岸无掩护水域沉桩离岸无掩护水域沉桩注：①近岸指距岸小于等于500m,离岸指距岸大于500n;②墩台中间桩可按上表规定增加50mn;6.2.4.2水上沉桩桩的纵轴线倾斜度偏差不宜大于1%;桩的纵轴线倾斜度偏差大于1%但不大于2%的桩，其数量不应大于桩总数的10%。6.2.4.3沉桩结束后，应及时测定处于自由状态的桩顶偏位，并作好记录，偏位值较大时应及时与设计单位联系，严禁拉桩纠偏。在夹桩铺底板后，应再次测定桩顶偏位，并以此作为竣工偏位的最终数值冲沉桩时，或在其他特殊地区沉桩时，桩位允许偏差值应经论证确定。6.2.5基桩全部沉完后，应及时整理下列竣工资料：(1)TSC管桩质量保证资料，包括原材料质量保证书和复验试验报告、混凝土强度报告和验收评定等级等；(3)沉桩记录、动测检测报告。水运工程预制高强混凝土薄壁钢管桩设计与施工规程(JT公称直径D钢管壁厚桩壁厚度未考虑压屈影响的轴心受压承载力设计值N轴心受拉承载力设计值NMI型I型I型6789678989附录A常用TSC管桩型号、规格和力学性能续表A.0.1D未考虑压屈影响的轴心受压承载力设计值N设计值NMI型I型9公称直径D钢管壁厚桩壁厚度混凝土有效预压应力σ受压承载力设计值NNI型I型I型67896789D桩壁厚度混凝土有效预压应力σ受压承载力设计值N设计值NMI型I型I型899表A.0.3常用TSC-P管桩型号、规格和力学性能(AB型)公称直径D钢管壁厚桩壁厚度混凝土有效预压应力σNI型I型I型6789附录A常用TSC管桩型号、规格和力学性能续表A.0.3D混凝土有效预压应力σ受压承载力设计值N轴心受拉承载力设计值N纯弯时抗弯强度设计值MI型I型I型6789899公称直径D钢管壁厚桩壁厚度混凝土有效预压应力0受压承载力设计值N设计值NI型I型67896789899公称直径D混凝土有效预压应力σ未考虑压屈影响的轴心受压承载力设计值N设计值NI型I型I型注：管桩分类中，钢管采用Q235B的为I型，采用Q345B的为Ⅱ型，混凝土强度等级为C80..公称直径D钢管壁厚桩壁厚度混凝土有效预压应力受压承载力设计值N轴心受拉承载力设计值N纯弯时抗弯强度设计值MI型I型I型6789678989公称直径D钢管壁厚桩壁厚度混凝土有效预压应力受压承载力设计值轴心受拉承载力设计值N纯弯时抗弯强度设计值MI型I型9附录BTSC管桩抗弯性能试验方法B.1试件与试验装置B.1.1抗弯性能试验用试件的长度不宜大于表B.1.1规定的长度上限值，并不应小于表B.1.1规定的下限值。公称直径D(mn)试件长度上限值(m)试件长度下限值(im)9B.1.2TSC管桩的抗弯性能试验可采用垂直向下加载、垂直向上加载和水平加载的简支梁对称加载装置，垂直向下加载装置示意图如图B.1.2所示。B.2分级荷载和极限状态的确定B.2.1抗弯性能试验应按分级荷载加载，分级荷载的确定应符合下列规定：(1)当采用垂直向下加载装置试验时，分级荷载按下式确定：(2)当采用垂直向上加载装置试验时，分级荷载按下式确定：(3)当采用水平加载装置试验时，分级荷载按下式确定：式中P——第i级荷载(kN),精确到0.1kN;M——第i级弯矩(kN·m);B.2.2抗弯性能试验过程中，出现下列情况之一时应判定试件达到极限状态：(1)受压区钢管鼓曲或混凝土破坏时；(2)继续加荷但荷载值不再增加时；(3)试验加荷时后一级荷载的应变值大于前一级荷载的应变值的5倍时。B.3加载步骤和极限荷载值的确定B.3.1加载应按TSC管桩抗弯强度的20%级差分级由零加载至抗弯强度的80%为止；然后应按抗弯强度的10%级差继续加载至抗弯强度的100%;若试件在抗弯强度的100%时未达到极限状态，则应按抗弯强度的5%级差继续分级加载至试件出现极限状的有关规定。试验过程中应按第B.2.2条观察试件是否达到极限状态，并应测定和记录每级荷载持续时间结束时的挠度值。B.3.2极限荷载的确定应符合下列规定。B.3.2.1当某一级荷载的加载过程中试件达到极限状态时，应取前一级荷载值作为B.3.2.2当某一级荷载加载完毕后的持续时间内试件达到极限状态时，应取本级荷载值与前一级荷载的平均值作为试件的极限荷载值。B.4试件极限弯矩的确定B.4.1试件的极限弯矩应按下列公式确定：垂直向下加载垂直向上加载水平加载附录BTSC管桩抗弯性能试验方法附录C本规程用词说明为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度的用词说明如下：(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(4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的采用“可”。引用标准名录4.《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》(GB/T1499.2)8.《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205)13.《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》(JTS153—3)18.《水运工程地基基础试验检测技术规程》(JTS237)21.《先张法预应力混凝土管桩钢模》(JC/T605)22.《预应力高强混凝土管桩用硅砂粉》(JC/T950) 3设计 3.1一般规定 3.2桩身结构计算 4制作 4.2混凝土和钢管 4.3成型 6.1沉桩工艺 6.2质量控制 附录BTSC管桩抗弯性能试验方法 B.I试件与试验装置 1.0.3有关标准主要包括《码头结构设计规范》(JTS167)、《码头结构施工规范》(JTS215)、《水运工程混凝土结构设计规范》(JTS151)、《水运工程钢结构设计规范》(1)利用混凝土抗压能力强、钢材抗拉抗剪能力强的特点，组合使用具有良好的受力性能。(2)钢管对混凝土起到套箍和约束作用，有效提高了混凝土的抗压和抗裂的能力。(3)锤击沉桩时，抗锤击性能优于预应力混凝土管桩。(4)具有良好的抗震性能。3.1.3TSC管桩与码头结构其他用桩一样，都必须进行《码头结构设计规范》(JTS167)规定的承载能力极限状态和正常使用极限状态设计，故列为强制性条文。3.1.10TSC管桩外壁钢管有助于提高桩身混凝土抵抗冻胀破坏、冰凌磨损和撞损的能力，但目前尚无相关试验研究成果验证，故条文规定考虑冻胀影响。3.2.2.3基桩在施工期产生的内力，如斜桩的自重弯矩(包含桩内水体与土体重力)等，在上部结构形成后仍然存在，故在使用期结构计算中予以考虑。3.2.5对钢管和混凝土之间剪应力可不进行验算的规定是根据本规程专题研究《TSC管桩沉桩质量检验方法研究》中的相关成果得出的。3.2.6根据本规程《TSC管桩力学性能研究》专题研究成果，结合TSC管桩锤击施工的特点以及《码头结构设计规范》(JTS167—2018)和行业标准设计图集《预应力混凝土管桩》(10C409),考虑TSC管桩在施工过程中对桩身结构的损伤，在TSC管桩桩身竖向承载力设计值计算时，应乘以一个“基桩承载力折减系数”中；此外《预制高强混凝土薄壁钢管桩》(JG/T272—2010)中进行TSC管桩轴心受压承载力计算时，也乘以参数ψ,并取ψ=0.7。本规程通过专题研究，对比分析上述几本规范的相关规定后，将ψ,取值确定为0.7。《预制高强混凝土薄壁钢管桩》(JG/T272—2010)中进行TSC管桩轴心受压承载力计算时，考虑到钢管对混凝土的套箍作用，将混凝土轴心抗压强度设计值f乘以1.3的提高系数。由于水运工程桩基施工方法和受力状态的复杂性，本规程中不提高混凝土轴心抗压强度设计值f3.2.7根据本规程《TSC管桩力学性能研究》专题研究成果，结合行业标准设计图集《预应力混凝土管桩》(10G409),考虑到预应力钢筋镦头与端板连接处受力不均匀等因素的影响，将预应力钢筋的受拉承载力进行折减，折减系数取0.85。条文说明结构技术规范》(GB50936—2014)和行业标准《薄壁离心钢管混凝土结构技术规程》(DL/T5030—1996)、《预制高强混凝土薄壁钢管桩》(JG/T272—2010是基于TSC-C管桩的数据，未包含TSC-P桩型，具有一定的局限性。本规程编制对TSC管桩受弯承载力进行了专题研究，参考《水运工程混凝土结构设计规范》(JTS151—2011),对TSC管桩受弯承载力进行了理论推导，并结合TSC管桩抗弯试验验证，给出了混凝土结构技术规范》(GB50936—2014)、《薄壁离心钢管混凝土结构技术规程》(DL/T5030—1996)、《预制高强混凝土薄壁钢管桩》(JG/T272—2010)等标表3.1为按公式(3.2.8-1)、公式(3.2.8-2)计算的TSC管桩受弯承载力与试验实测管桩外径管桩内径钢管材质钢管壁厚受弯承载力计算值受弯承载力实测值6第一根第二根第三根6第一根第二根第三根3.2.10根据《TSC管桩力学性能研究》专题研究成果，本条计算公式结合《水运工程混凝土结构设计规范》(JTS151—2011)的规定给出。对于TSC-P管桩的换算截面面积、截面惯性矩，参考了《钢管混凝土结构技术规范》(GB50936—2014)的相关规定。弯为主的钢管混凝土构件，圆形截面的钢管外径与壁厚之比D/t不应大于的规定厚度的规定是在广泛调研