新廣東省標準《錘擊式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》修編內(nèi)容簡介
參編單位:廣東省土木建筑學(xué)會等十八個單位
經(jīng)過四年多的努力,至今該規(guī)程修編稿已達到“報批稿”階段(以下簡稱新規(guī)程),不久就可以正式頒布實施。
2008年5月12至13日廣東省建設(shè)廳組織專家審查委員會對該規(guī)程的送審稿進行了審查,審查意見如下:
二、規(guī)程的正名;
三、第1章《總則》的修改內(nèi)容 ;
四、第2章《術(shù)語和符號》的修改內(nèi)容;
五、第3章《管樁的規(guī)格、構(gòu)造與質(zhì)量》的修編內(nèi)容;
六、第4章《管樁基礎(chǔ)的巖土工程勘察》的修改內(nèi)容 ;
七、第5章《管樁基礎(chǔ)設(shè)計》的修改內(nèi)容;
八、第6章《管樁基礎(chǔ)施工》的修改內(nèi)容;
九、第7章《質(zhì)量監(jiān)測和工程驗收》的修改內(nèi)容。
1、 原規(guī)程實施多年來,收到巨大的經(jīng)濟和社會效益,反映良好,故原規(guī)程的基本結(jié)構(gòu)和章數(shù)不變,仍保持七章內(nèi)容。
2、 與國家和行業(yè)的有關(guān)地基基礎(chǔ)、巖土及管樁等規(guī)范接軌,并與省內(nèi)的有關(guān)地基基礎(chǔ)和工程檢測等規(guī)范協(xié)調(diào)一致。特別是單樁承載力的表達方式,原規(guī)程采用設(shè)計值R,修編后的新規(guī)程采用特征值Ra。
3、 管樁基礎(chǔ)總體質(zhì)量有大幅提高,但單樁承載力設(shè)計水平?jīng)]多大提高,與原規(guī)程基本保持在同一水平上,新規(guī)程主要是從樁基耐久性和整體設(shè)計、施工質(zhì)量的保證上提出更具體的規(guī)定。
4、針對以往管樁制作、設(shè)計、施工、檢測方面存 在的問題,提出一些改進措施,并加大監(jiān)管力度,尤其在第七章《質(zhì)量檢測和工程驗收》中,將檢查和檢測分為施工前、施工中和施工完成后三個階段來進行。
5、大力推廣新工藝、新技術(shù)、新機械等,提倡和鼓勵采用液壓打樁錘、機械嚙合接頭、打樁自動記錄儀、高應(yīng)變同時檢測樁身完整性和單樁承載力以及前期多做試驗樁等新技術(shù)、新措施。
6、盡量將復(fù)雜的問題簡單化,以便提高規(guī)程的可操作性,如管樁的有效預(yù)壓應(yīng)力值的計算方法、樁身強度(樁身豎向抗壓承載力設(shè)計值)等,均采用簡單的經(jīng)驗估算公式。
《錘擊式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》
《靜壓預(yù)制混凝土樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》
第 1 條:為了貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟政策,使廣東省錘擊式先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(以下簡稱管樁)基礎(chǔ)設(shè)計與施工做到安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、確保質(zhì)量、保護環(huán)境,制定本規(guī)程。
第 2 條:本規(guī)程適用于工業(yè)與民用建筑低承臺管樁基礎(chǔ)的巖土工程勘察、設(shè)計、施工及質(zhì)量檢查與檢測。港口、市政、橋梁、鐵路、公路、水利等工程的管樁基礎(chǔ)設(shè)計和施工可參考使用,但尚應(yīng)符合有關(guān)行業(yè)標準的規(guī)定。
第 3 條:本規(guī)程適用于錘擊貫入法施工的管樁基礎(chǔ)。當(dāng)采用本規(guī)程方法確定管樁承載力時,所用的管樁及施工工藝、質(zhì)量檢查及檢測應(yīng)同時符合本規(guī)程的規(guī)定。本規(guī)程未作規(guī)定的其他內(nèi)容,尚應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)標準、規(guī)范執(zhí)行。
第 4 條:管樁適用于非抗震和抗震設(shè)防烈度6度、7度和8度的地區(qū)。
第5條: 管樁基礎(chǔ)宜選擇強風(fēng)化巖或全風(fēng)化巖、堅硬粘性土、密實砂土等巖土層作為樁端持力層。下列地質(zhì)條件不宜采用或慎用管樁……
的 修 編 內(nèi) 容
5-1、管樁規(guī)格型號分類有所改變;
5-2、常用管樁的基本尺寸略有改變;
5-3、管樁鋼筋的保護層厚度有一個大的變動;
5-4、管樁螺旋筋直徑、間距、加密區(qū)長度的新規(guī)定;
5-5、預(yù)應(yīng)力鋼筋代換規(guī)定和允許最小重量 ;
5-6、管樁尺寸允許偏差和外觀質(zhì)量要求;
5-7、管樁混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值的廣東經(jīng)驗估算公式;
5-8、將機械嚙合接頭列入新規(guī)程;
5-9、對樁尖的制作選用有明確規(guī)定。
按管樁混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值和抗彎性能分為A型、AB型、B型和C型。A型、AB型、B型和C型管樁混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值分別為4.0N/mm2、6.0 N/mm2、8.0 N/mm2和10.0 N/mm2。
新標準是用雙控法來分類的!
GB13476-1999是用單控法來分類的,即按管樁的抗彎性能或混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值來分,一般是滿足管樁的抗彎性能就算行了,而不問有效預(yù)應(yīng)力值。這樣實際的有效預(yù)壓應(yīng)力值往往偏小。新標準要求鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力計算值應(yīng)先達到規(guī)定標準,而不是抗彎性能先達到規(guī)定標準。
根據(jù)國家標準《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》和行業(yè)標準《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》的要求,管樁的保護層厚度加大了許多,主要是提高管樁基礎(chǔ)的耐久性,延長建(構(gòu))筑物的使用年限。新規(guī)程是這樣規(guī)定的:
管樁鋼筋的混凝土內(nèi)外保護層均應(yīng)符合國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的規(guī)定,其厚度不得小于40mm(φ300管樁的混凝土保護層厚度不得小于25mm)。用于腐蝕環(huán)境下的管樁,應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求采取增加保護層厚度等措施。
原規(guī)程是以預(yù)應(yīng)力鋼筋外的混凝土厚度作為混凝土保護層厚度,規(guī)定不小于25mm,顯然,新規(guī)程對保護層厚度有較大的變動。因φ300管樁壁厚只有70mm,預(yù)應(yīng)力鋼筋放在壁中間也達不到要求,所以還維持原樣。因此φ300管樁只能用于次要工程。
由于保護層厚度加大,相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置位置要內(nèi)移,而管樁開裂彎矩和極限彎矩值比原來略有提高,所以鋼筋用量要適當(dāng)增加。新規(guī)程中列出了各種規(guī)格管樁的最小配筋面積。
其中 :
樁端加密區(qū)長度有變動:
公稱直徑
(mm) |
基本直徑及允許偏差
(mm) |
公稱截面面積
(mm2) |
最小截面面積
(mm2) |
理論重量
(kg/m) |
允許最小重量
(kg/m) |
7.1 |
7.25±0.15 |
40.0 |
39.0 |
0.314 |
0.306 |
9.0 |
9.15±0.20 |
64.0 |
62.4 |
0.502 |
0.490 |
10.7 |
11.10±0.20 |
90.0 |
87.5 |
0.707 |
0.687 |
12.6 |
13.10±0.20 |
125.0 |
121.5 |
0.981 |
0.954 |
當(dāng)管樁運到工地使用時,應(yīng)按本規(guī)程有關(guān)規(guī)定,將管樁作破損檢查:取出一段鋼筋,稱其重量,折算出每米重量,若小于本規(guī)程規(guī)定的允許最小重量,那么這批管樁作不合格論處。
另外鋼筋的數(shù)量、螺旋筋的直徑、間距、加密區(qū)長度以及鋼筋、螺旋筋材質(zhì)都要進行檢查。
管樁標準GB13476-1999將產(chǎn)品質(zhì)量標準分為優(yōu)等品、一等品和合格品,新標準GB13476只有合格品一檔。
由于有廣東省標準《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁機械嚙合接頭技術(shù)規(guī)程》,新規(guī)程對其結(jié)構(gòu)構(gòu)造不作詳細贅述。
機械嚙合接頭適用φ300、φ400、φ500和φ600的A型和AB型管樁。
優(yōu)點:
不足之處和進一步要解決的問題:
常用管樁的樁尖構(gòu)造圖列入新規(guī)程附錄B,管樁樁尖分常用型和特殊型,還提出每種樁尖的基本重量,便于監(jiān)督檢查。新規(guī)程還建議直徑不大于600mm的管樁宜選用封口型樁尖,便于成樁后作內(nèi)腔質(zhì)量檢查。樁尖的材質(zhì)也作出明確的規(guī)定,必要時要作化學(xué)成分分析和機械力學(xué)性能測試。
新規(guī)程規(guī)定不得采用未設(shè)樁尖的管樁基礎(chǔ)。開口樁尖不等于沒有樁尖。
《管樁基礎(chǔ)設(shè)計》這一章修改內(nèi)容的比較多:
7-2、管樁基礎(chǔ)設(shè)計時,所采用的荷載效應(yīng)最不利組合及相應(yīng)抗力與變形限值的條文是新添加的,是根據(jù)國家標準《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》所列的有關(guān)強制性條文結(jié)合廣東管樁基礎(chǔ)設(shè)計的特點提出來的,首次出現(xiàn)單樁承載力特征值的概念。
7-3、管樁的選用原則是新添加的
2 、工程地質(zhì)條件較復(fù)雜的管樁基礎(chǔ)工程宜選用AB型或B型、C型管樁。
3 、設(shè)計等級為甲級的管樁基礎(chǔ)工程,宜選用AB型或B型、C型管樁,不得選用樁身合縫和端頭有漏漿的管樁,不得選用φ300管樁。
4 、在地下水或地基土對混凝土、鋼筋和鋼零部件有腐蝕的環(huán)境下應(yīng)用的管樁基礎(chǔ)工程,應(yīng)選用AB型或B型、C型且樁身合縫和端頭不得有漏漿的管樁,不得選用φ300管樁,同時應(yīng)按本規(guī)程5.3.6條規(guī)定根據(jù)不同的腐蝕性等級采用相應(yīng)的防腐蝕措施。
5 、抗拔樁宜選用AB型或B型、C型管樁,不得選用φ300管樁,同時應(yīng)按本規(guī)程5.3.5條的規(guī)定選擇合適的管樁接頭型式。
樁 基 情 況 |
原規(guī)程:
樁的最小中心距 |
新規(guī)程:
相鄰樁中心距要求 |
獨立承臺內(nèi)樁數(shù)超過30根;
大面積群樁。 |
4.0d |
不宜小于4.0d |
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3排。 |
3.5d |
不宜小于3.5d |
其他情況。 |
3.0d |
不得小于3.0d |
經(jīng)驗計算公式基本不變
式中 :Up——管樁樁身外周長(m);
單樁豎向抗壓承載力特征值計算公式仍用側(cè)摩阻力修正系數(shù)、端阻力修正系數(shù)來提高管樁的承載力計算值。
新規(guī)程承載力總體水平?jīng)]大的提高,除全風(fēng)化、強風(fēng)化巖的樁側(cè)摩阻力和端阻力特征值的基本數(shù)值是廣東提供外,其余的基本數(shù)值與新行業(yè)標準《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008的基本一樣,但新廣東規(guī)程多了個修正系數(shù),尤其是端阻力修正系數(shù)最高達1.35.
其中強風(fēng)化巖(N≥50)的端阻力特征值qpa定為4000~5500KPa,而端阻力修正系數(shù)定為1.00~1.35,這樣,修正后的端阻力特征值約為4000~7400KPa,與廣東省標準《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》DBJ15-31-2003中提出的qpa = 4000~7000KPa基本一致。
新規(guī)程初稿時,曾把修正系數(shù)取消,將承載力參數(shù)(側(cè)摩阻力特征值和端阻力特征值)作了相應(yīng)提高,但不少工程技術(shù)人員反映,這樣比較難掌握,且勘察人員理念也跟不上,提供的承載力參數(shù)偏低。
因此,修編組又將承載力計算公式恢復(fù)原狀,這樣做,既突出本規(guī)程的一大特色,更給廣東省不同地區(qū)不同巖土物理力學(xué)指標的選擇多一些余地,給設(shè)計經(jīng)驗豐富的設(shè)計者有一個能發(fā)揮經(jīng)驗和才能的空間,對剛接觸管樁工程的設(shè)計者有一個質(zhì)量保證的底線。
考慮到管樁經(jīng)過重錘擊打或強力抱壓后樁身混凝土強度降低較多(最低達0.70)的特點,PHC樁ψc取0.7,PC樁取0.75,比較符合實際,也是趨于安全的。
PHC樁的脆性要比PC樁大一些,故PC樁的ψc略高一些。
管樁樁身豎向承載力設(shè)計值Rp與所謂的管樁樁身抗壓承載力特征值的關(guān)系。
兩者并不是同一概念。為便于應(yīng)用,提出一個相當(dāng)于樁身結(jié)構(gòu)對應(yīng)的單樁豎向抗壓承載力最大特征值Ra。
按上述公式計算:
Φ500-100 PHC樁: Rp= ψc · fc · A = 3150kN則:Ra=3150/1.35=2300kN( Rk≤2300kN)
Φ500-125 PHC樁:Rp= 3700kN則: Ra=3700/1.35=2700kN(Rk≤2700kN)
此時單樁承載力特征值應(yīng)比常規(guī)情況下降低20%~30%,甚至更低,尤其是入土深度較短的樁。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:
送樁深度不宜超過1.0m,以便必要時可采取全面復(fù)打(壓)的措施。
一是利用管樁原有的預(yù)應(yīng)力鋼筋錨入承臺內(nèi);
作為承壓樁,填芯混凝土的長度,原規(guī)程規(guī)定不應(yīng)小于2d且不應(yīng)小于1.2m。本次修訂后仍沿用。
作為抗拔樁,原規(guī)程規(guī)定:應(yīng)將管樁內(nèi)的縱向鋼筋全部錨入承臺內(nèi)。由于敲除管樁樁頭這段混凝土較麻煩,費工費時,且質(zhì)量難以保證,設(shè)計、施工者普遍反映這種做法不可取。
因此,新規(guī)程統(tǒng)一采用截去樁頭后用樁頂填芯混凝土中埋設(shè)連接鋼筋的聯(lián)結(jié)方式。對于抗拔樁填芯混凝土長度和連接鋼筋總公稱截面面積應(yīng)按計算確定,但不應(yīng)小于2.0m。
新廣東規(guī)程規(guī)定:
1、用于弱腐蝕或中腐蝕環(huán)境下的管樁,其鋼筋的內(nèi)外保護層厚度均不應(yīng)小于40mm(海港工程用管樁應(yīng)按有關(guān)行業(yè)標準執(zhí)行),所采用的預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑不應(yīng)小于9.0mm,樁尖宜采用封口型。
2 、在強腐蝕的環(huán)境下,不宜采用管樁。當(dāng)必須選用管樁時,應(yīng)經(jīng)試驗論證,并采取可靠措施,確能滿足防腐蝕要求時方可使用。
國標GB50046-2008《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》對預(yù)應(yīng)力管樁在 和pH值為強腐蝕條件下應(yīng)用所作出的規(guī)定是:不應(yīng)采用此類樁型。在Cl – 為強腐蝕條件下的規(guī)定是:不宜采用此類樁型。
但在注6中提出:在強腐蝕環(huán)境下必須選用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁時,應(yīng)經(jīng)試驗論證,并采取可靠措施,確能滿足防腐蝕要求時方可使用。
修 改 內(nèi) 容
本章新增條文不多,但更具體、更實用,主要有 :
1、強調(diào)正式施工前采用高應(yīng)變動測法配合測試的試打樁工作。
2、不硬性規(guī)定打樁和基坑圍護結(jié)構(gòu)誰先誰后的施工順序。
3、強調(diào)軟土地基上管樁基礎(chǔ)開挖土方的特殊要求,這是廣東經(jīng)驗的總結(jié)。
的 修 改 內(nèi) 容
9-1、 “樁身及樁尖的檢查和檢測”的內(nèi)容 ;
9-2、 “打樁過程中的工程質(zhì)量檢查和檢測”所列的內(nèi)容;
9-3、 “成樁質(zhì)量檢測”中新增條文較多。
1、管樁運到工地后,對其規(guī)格、型號以及種類應(yīng)逐條檢查。
2、按管樁樁節(jié)數(shù)量的2%抽查管樁的尺寸偏差和外觀質(zhì)量。對單節(jié)樁長也要認真檢查。
3、應(yīng)檢查端板的材質(zhì)、厚度和電焊坡口尺寸,必要時在工地上隨機選取2-3個余樁上的端頭板,送到有資質(zhì)的檢測單位進行化學(xué)成分的檢測。
4、管樁結(jié)構(gòu)構(gòu)造筋抽檢的主要內(nèi)容為預(yù)應(yīng)力鋼 筋的數(shù)量和直徑,螺旋筋的直徑、間距和加密區(qū)長度,以及鋼筋的混凝土保護層厚度。預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑以稱重量的方法來檢測。
5、管樁使用起吊前應(yīng)認真檢查運輸、裝卸、拖拉過程中有否產(chǎn)生裂縫。
6、對樁身混凝土強度等級有懷疑或有爭執(zhí)時,可采用抽芯方法進行。
7、樁尖也應(yīng)作尺寸、材質(zhì)的檢查,若單個樁尖重量達不到規(guī)定理論重量的90%,作不合格論處。
2、打樁機具的檢查;
3、樁身垂直度檢測;
4、樁接頭施工質(zhì)量監(jiān)控;
5、收錘監(jiān)控;
6、打樁記錄的監(jiān)督和檢查;
7、打樁對周圍環(huán)境影響的監(jiān)測;
8、基坑開挖和截樁頭的監(jiān)控等。
1、成樁質(zhì)量的檢測內(nèi)容包括:樁身垂直度;截樁后的樁頂標高;樁頂平面位置;樁身的完整性;單樁承載力等。
4、當(dāng)采用低應(yīng)變動測法進行樁身完整性檢測時,抽檢數(shù)量不應(yīng)少于同條件下總樁數(shù)的20%,且不得少于20根。
6、對同條件下總樁數(shù)超過1000根的大型單位工程,可適當(dāng)減少抽檢樁的數(shù)量,原則是:當(dāng)采用高應(yīng)變動測法時,每增多1000根樁,檢測樁數(shù)可減少0.5個百分點,但不得少于總樁數(shù)的5%;當(dāng)采用靜載試驗時,每增多1000根樁時,檢測樁數(shù)可減少0.1個百分點,且不得少于總樁數(shù)的0.7%。
7、設(shè)計階段的靜載試驗樁和施工開始時采用高應(yīng)變動測法進行打樁過程監(jiān)測的試打樁,如果樁身未破壞且單樁豎向抗壓承載力大于等于2倍單樁豎向抗壓承載力特征值,這類樁樁數(shù)的一半可計入同方法驗收抽檢數(shù)量。目的是鼓勵施工前多做試驗樁。
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