桩基技术规范.pptx
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1、1总则为了在桩基设计与施工中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技术先进、积极合理、确保质量、保护环境,制定本规范。本规范适用于各类建筑(包括构筑物)桩基的设计与施工。桩基的设计与施工,应综合考虑工程地质与水文地质条件、上部结构类型、使用功能、荷载特征、施工技术条件与环境;并应重视地方经验,因地制宜,注重概念设计,合理选择桩型、成桩工艺和承台形式,优化布桩,节约资源;强化施工质量控制与管理。在进行桩基设计与施工时,除应符合本规范外,尚应符合现行的有关标准的规定。第1页/共121页2术语桩基 piled foundation 由设置于岩土中的桩和与桩顶联结的承台共同组成的基础或由柱与桩直接
2、联结的单桩基础。复合桩基composite piled foundation 由基桩和承台下地基土共同承担荷载的桩基础。基桩 foundation pile桩基础中的单桩。复合基桩 composite foundation pile 单桩及其对应面积的承台下地基土组成的复合承载基桩。第2页/共121页2术语 软土地基天然地基承载力基本满足要求的情况下,为减小沉降采用疏布摩擦型桩的复合桩基。ultimate vertical bearing capacity of a single pile 单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载,它取决于土对桩的支承阻力
3、和桩身承载力。相应于桩顶作用极限荷载时,桩身侧表面所发生的岩土阻力。第3页/共121页2术语极限端阻力标准值 ultimate tip resistance相应于桩顶作用极限荷载时,桩端所发生的岩土阻力。单桩竖向承载力特征值 单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值。变刚度调平设计 考虑上部结构形式、荷载和地层分布以及相互作用效应,通过调整桩径、桩长、桩距等改变基桩支承刚度分布,以使建筑物沉降趋于均匀、承台内力降低的设计方法。第4页/共121页2术语承台效应系数 pile cap coefficient 竖向荷载下,承台底地基土承载力的发挥率。负摩阻力 negative skin fr
4、iction,negative shaft resistance 桩周土由于自重固结、湿陷、地面荷载作用等原因而产生大于基桩的沉降所引起的对桩表面的向下摩阻力。下拉荷载 down drag 作用于单桩中性点以上的负摩阻力之和。第5页/共121页2术语土塞效应 plugging effect 敞口空心桩沉桩过程中土体涌入管内形成的土塞,对桩端阻力的发挥程度的影响效应。灌注桩后注浆灌注桩成桩后一定时间,通过预设于桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆,使桩端、桩侧土体(包括沉渣和泥皮)得到加固,从而提高单桩承载力,减小沉降。桩基等效沉降系数 弹性半无限体中群桩基础按Mindlin
5、解计算沉降量与按等代墩基Boussinesq 解计算沉降量之比,用以反映Mindlin解应力分布对计算沉降的影响。第6页/共121页4 桩基构造4.1桩基构造灌注桩1、配筋率:当桩身直径为3002000mm时,正截面配筋率可取0.650.2(小直径桩取高值);对受荷载特别大的桩、抗拔桩和嵌岩端承桩应根据计算确定配筋率,并不应小于上述规定值;2、配筋长度:1)端承型桩和位于坡地岸边的基桩应沿桩身等截面或变截面通长配筋;2)桩径大于600mm的摩擦型桩配筋长度不应小于2/3桩长;当受水平荷载时,配筋长度尚不宜小于4.0/(为桩的水平变形系数);第7页/共121页3)对于受地震作用的基桩,桩身配筋长
6、度应穿过可液化土层和软弱土层,进入稳定土层的深度不应小于本规范第条规定的深度;4)受负摩阻力的桩、因先成桩后开挖基坑而随地基土回弹的桩,其配筋长度应穿过软弱土层并进入稳定土层,进入的深度不应小于23倍桩身直径;5)专用抗拔桩及因地震作用、冻胀或膨胀力作用而受拔力的桩,应等截面或变截面通长配筋。第8页/共121页3 对于受水平荷载的桩,主筋不应小于812;对于抗压桩和抗拔桩,主筋不应少于610;纵向主筋应沿桩身周边均匀布置,其净距不应小于60mm;4 箍筋应采用螺旋式,直径不应小于6mm,间距宜为200300mm;受水平荷载较大桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时,桩
7、顶以下5d范围内的箍筋应加密,间距不应大于100mm;当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密;当考虑箍筋受力作用时,箍筋配置应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010的有关规定;当钢筋笼长度超过4m时,应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。第9页/共121页1、桩身混凝土强度等级不得小于C25,混凝土预制桩尖强度等级不得小于C30;2、灌注桩主筋的混凝土保护层厚度不应小于35mm,水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于50mm;3、四类、五类环境中桩身混凝土保护层厚度应符合国家现行标准港口工程混凝土结构设计规范JTJ 267、工业建筑防腐蚀设计规范GB 50046的相关规
8、定。桩身混凝土及混凝土保护层厚度应符合下列要求:第10页/共121页1、对于持力层承载力较高、上覆土层较差的抗压桩和桩端以上有一定厚度较好土层的抗拔桩,可采用扩底;扩底端直径与桩身直径之比D/d,应根据承载力要求及扩底端侧面和桩端持力层土性特征以及扩底施工方法确定;挖孔桩的D/d不应大于3,钻孔桩的D/d不应大于2.5;2、扩底端侧面的斜率应根据实际成孔及土体自立条件确定,a/hc 可取1/41/2,砂土可取1/4,粉土、黏性土可取1/31/2;3 抗压桩扩底端底面宜呈锅底形,矢高hb可取(0.150.20)D。扩底灌注桩扩底端尺寸应符合下列规定:第11页/共121页 图扩底桩构第12页/共1
9、21页 混凝土预制桩4.1.4 混凝土预制桩的截面边长不应小于200mm;预应力混凝土预制实心桩的截面边长不宜小于350mm。4.1.5 预制桩的混凝土强度等级不宜低于C30;预应力混凝土实心桩的混凝土强度等级不应低于C40;预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于30mm。第13页/共121页4.1.6 预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中的受力等条件计算确定。采用锤击法沉桩时,预制桩的最小配筋率不宜小于0.8。静压法沉桩时,最小配筋率不宜小于0.6,主筋直径不宜小于14,打入桩桩顶以下45倍桩身直径长度范围内箍筋应加密,并设置钢筋网片。4.1.7 预制桩的分节长度应根据施工条件及运输
10、条件确定;每根桩的接头数量不宜超过3个。4.1.8 预制桩的桩尖可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上,对于持力层为密实砂和碎石类土时,宜在桩尖处包以钢钣桩靴,加强桩尖。第14页/共121页 预应力混凝土空心桩4.1.9 预应力混凝土空心桩按截面形式可分为管桩、空心方桩,按混凝土强度等级可分为预应力高强混凝土(PHC)桩、预应力混凝土(PC)桩。离心成型的先张法预应力混凝土桩的截面尺寸、配筋、桩身极限弯矩、桩身竖向受压承载力设计值等参数可按本规范附录B确定。4.1.10 预应力混凝土空心桩桩尖型式宜根据地层性质选择闭口型或敞口型;闭口型分为平底十字型和锥型。第15页/共121页4.1.11预应力混凝土
11、空心桩质量要求,尚应符合国家现行标准先张法预应力混凝土管桩GB/T 13476、先张法预应力混凝土薄壁管桩JC 888和预应力混凝土空心方桩JG 197及其他的有关标准规定。4.1.12 预应力混凝土桩的连接可采用端板焊接连接、法兰连接、机械啮合连接、螺纹连接。每根桩的接头数量不宜超过3个。4.1.13桩端嵌入遇水易软化的强风化岩、全风化岩和非饱和土的预应力混凝土空心桩,沉桩后,应对桩端以上2m左右范围内采取有效的防渗措施,可采用微膨胀混凝土填芯或在内壁预涂柔性防水材料。第16页/共121页 钢 桩4.1.14 钢桩可采用管型、H型或其他异型钢材。4.1.15 钢桩的分段长度宜为1215m。4
12、.1.16 钢桩焊接接头应采用等强度连接。4.1.17 钢桩的端部形式,应根据桩所穿越的土层、桩端持力层性质、桩的尺寸、挤土效应等因素综合考虑确定,并可按下列规定采用:第17页/共121页1 钢管桩可采用下列桩端形式:1)敞口:带加强箍(带内隔板、不带内隔板);不带加强箍(带内隔板、不带内隔板)。2)闭口:平底;锥底。2 H型钢桩可采用下列桩端形式:1)带端板;2)不带端板:锥底;平底(带扩大翼、不带扩大翼)。第18页/共121页4.1.18 钢桩的防腐处理应符合下列规定:1 钢桩的腐蚀速率当无实测资料时可按表确定;2 钢桩防腐处理可采用外表面涂防腐层、增加腐蚀余量及阴极保护;当钢管桩内壁同外
13、界隔绝时,可不考虑内壁防腐。第19页/共121页4.2 承台构造4.2.1 桩基承台的构造,应满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构要求,尚应符合下列要求:1 独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于500mm,边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长,且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm。对于墙下条形承台梁,桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm。承台的最小厚度不应小于300mm。2高层建筑平板式和梁板式筏形承台的最小厚度不应小于400mm,墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不应小于200mm。3高层建筑箱形承台的构造应符合高层建筑筏形与箱形基础技术规范JGJ6的规定。
14、第20页/共121页4.2.2 承台混凝土材料及其强度等级应符合结构混凝土耐久性的要求和抗渗要求。4.2.3 承台的钢筋配置应符合下列规定:1 柱下独立桩基承台纵向受力钢筋应通长配置(图,对四桩以上(含四桩)承台宜按双向均匀布置,对三桩的三角形承台应按三向板带均匀布置,且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内(图。纵向钢筋锚固长度自边桩内侧(当为圆桩时,应将其直径乘以0.8等效为方桩)算起,不应小于35dg(dg为钢筋直径);当不满足时应将纵向钢筋向上弯折,此时水平段的长度不应小于25dg,弯折段长度不应小于10dg。承台纵向受力钢筋的直径不应小于12mm,间距不应大于200mm。柱下独
15、立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%。第21页/共121页第22页/共121页2 柱下独立两桩承台,应按现行国家标准混凝土结构设计规范(GB 50010)中的深受弯构件配置纵向受拉钢筋、水平及竖向分布钢筋。承台纵向受力钢筋端部的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。3 条形承台梁的纵向主筋应符合现行国家标准混凝土结构设计规范(GB 50010)关于最小配筋率的规定(图),主筋直径不应小于12mm,架立筋直径不应小于10mm,箍筋直径不应小于6mm。承台梁端部纵向受力钢筋的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。第23页/共121页4 筏形承台板或箱形承台板在计算中当仅考虑局部弯矩作用
16、时,考虑到整体弯曲的影响,在纵横两个方向的下层钢筋配筋率不宜小于0.15%;上层钢筋应按计算配筋率全部连通。当筏板的厚度大于2000mm时,宜在板厚中间部位设置直径不小于12mm、间距不大于300mm的双向钢筋网。5 承台底面钢筋的混凝土保护层厚度,当有混凝土垫层时,不应小于50mm,无垫层时不应小于70mm;此外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度。第24页/共121页4.2.4 桩与承台的连接构造应符合下列规定:1 桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不宜小于50mm;对大直径桩不宜小于100mm。2 混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内,其锚入长度不宜小于35倍纵向主筋直径。对于抗拔桩,桩顶纵向主筋的
17、锚固长度应按现行国家标准混凝土结构设计规范(GB 50010)确定。3 对于大直径灌注桩,当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接连接。第25页/共121页4.2.5 柱与承台的连接构造应符合下列规定:1 对于一柱一桩基础,柱与桩直接连接时,柱纵向主筋锚入桩身内长度不应小于35倍纵向主筋直径。2 对于多桩承台,柱纵向主筋应锚入承台不应小于35倍纵向主筋直径;当承台高度不满足锚固要求时,竖向锚固长度不应小于20倍纵向主筋直径,并向柱轴线方向呈90弯折。3 当有抗震设防要求时,对于一、二级抗震等级的柱,纵向主筋锚固长度应乘以1.15的系数;对于三级抗震等级的柱,纵向主筋锚固长度应乘以1.05的系数
18、。第26页/共121页4.2.6 承台与承台之间的连接构造应符合下列规定:1 一柱一桩时,应在桩顶两个主轴方向上设置联系梁。当桩与柱的截面直径之比大于2时,可不设联系梁。2 两桩桩基的承台,应在其短向设置联系梁。3 有抗震设防要求的柱下桩基承台,宜沿两个主轴方向设置联系梁。4 联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高。联系梁宽度不宜小于250mm,其高度可取承台中心距的1/101/15,且不宜小于400mm。第27页/共121页5 联系梁配筋应按计算确定,梁上下部配筋不宜小于2根直径12mm钢筋;位于同一轴线上的联系梁纵筋宜通长配置。4.2.7承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙应灌注素混凝土,或采用灰土
19、、级配砂石、压实性较好的素土分层夯实,其压实系数不宜小于0.94。第28页/共121页6 灌注桩施工6.1施工准备6.1.1 灌注桩施工应具备下列资料:1 建筑场地岩土工程勘察报告;2 桩基工程施工图及图纸会审纪要;3 建筑场地和邻近区域内的地下管线、地下构筑物、危房、精密仪器车间等的调查资料;4 主要施工机械及其配套设备的技术性能资料;5 桩基工程的施工组织设计;6 水泥、砂、石、钢筋等原材料及其制品的质检报告;7 有关荷载、施工工艺的试验参考资料。第29页/共121页6.1.2 钻孔机具与工艺的选择,应根据桩型、与钻孔深度、土层情况、泥浆的排放处理情况综合考虑。6.1.3 施工组织设计应结
20、合工程特点,有针对性的制定相应的质量控制措施,主要应包括以下内容:1、施工平面图:标明桩位、编号、施工顺序、水电线路与临时设施的位置;采用泥浆护壁成孔时,应标明泥浆制备设施及其循环系统。第30页/共121页2、确定成孔机械、配备设备以及合理的施工工艺的有关资料,泥浆护壁灌注桩必须有泥浆处理措施。3、施工作业计划和劳动力组织计划。4、机械设备、备件、工具、材料供应计划。5、桩基施工时对安全、劳动保护、防火、防雨、防台风、爆破作业、文物和环境保护等方面应按照有关规定执行。6、保证工程质量、安全生产和季节性施工的技术措施。第31页/共121页6.1.4 成桩机械必须经鉴定合格,不得使用不合格机械。6
21、.1.5施工前应组织图纸会审,会审纪要连同施工图等应作为施工依据,并应列入工程档案。6.1.6 桩基施工用的供水、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,施工场地应进行平整处理,保证施工机械正常作业。6.1.7 基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。开工前,经复核后应妥善保护,施工中应经常复测。6.1.8 用于施工质量检验的仪表、器具的性能指标,应符合现行国家相关标准的规定。第32页/共121页6.2一般规定1 泥浆护壁钻孔灌注桩宜用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层;2 旋挖成孔灌注桩宜用于黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层;3
22、 冲孔灌注桩除宜用于上述地质情况外,还能穿透旧基础、建筑垃圾填土或大孤石等障碍物。在岩溶发育地区应慎重使用,采用时,应适当加密勘察钻孔;第33页/共121页 4 长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼宜用于黏性土、粉土、砂土、填土、非密实的碎石类土、强风化岩;5 干作业钻、挖孔灌注桩宜用于地下水位以上的黏性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层;6 在地下水位较高,有承压水的砂土层、滞水层、厚度较大的流塑状淤泥、淤泥质土层中不得选用人工挖孔灌注桩;7 沉管灌注桩宜用于黏性土、粉土和砂土;夯扩桩宜用于桩端持力层为埋深不超过20m的中、低压缩性黏性土、粉土、砂土和碎石类土。第34页/共121页1 摩擦型
23、桩:摩擦桩应以设计桩长控制成孔深度;端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入持力层深度。当采用锤击沉管法成孔时,桩管入土深度控制应以标高为主,以贯入度控制为辅。2 端承型桩:当采用钻(冲),挖掘成孔时,必须保证桩端进入持力层的设计深度;当采用锤击沉管法成孔时,沉管深度控制以贯入度为主,以设计持力层标高对照为辅。第35页/共121页成 孔 方 法桩径偏差(mm)垂直度允许偏差(%)桩位允许偏差(mm)13根桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩条形桩基沿轴线方向和群桩基础的中间桩泥浆护壁钻、挖、冲孔桩 d1000mm-501d/6且不大于100 d/4且不大于150d1000mm-50100+
24、0.01H150+0.01H锤击(振动)沉管振动冲击沉管成孔d500mm-20170150d500mm100150螺旋钻、机动洛阳铲干作业成孔灌注桩-20170150人工挖孔桩现浇混凝土护壁500.550150长钢套管护壁201100200注:桩径允许偏差的负值是指个别断面;H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离;d为设计桩径。第36页/共121页项 目允许偏差(mm)主筋间距 10箍筋间距 20钢筋笼直径 10钢筋笼长度 1002 分段制作的钢筋笼,其接头宜采用焊接或机械式接头(钢筋直径大于20mm),并应遵守国家现行标准钢筋机械连接通用技术规程JGJ 10、钢筋焊接及验收规程JGJ 18
25、和混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204的规定;3 加劲箍宜设在主筋外侧,当因施工工艺有特殊要求时也可置于内侧;4 导管接头处外径应比钢筋笼的内径小100mm以上;5 搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安放应对准孔位,避免碰撞孔壁和自由落下,就位后应立即固定。第37页/共121页第38页/共121页6.3.1 除能自行造浆的黏性土层外,均应制备泥浆。泥浆制备应选用高塑性黏土或膨润土。泥浆应根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计。6.3.2 泥浆护壁应符合下列规定:施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上,在受水位涨落影响时,泥浆面应高出最高水位1.5m以上;在清孔过程中,
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