5.5.7 抗弯性能应符合表5.5.7-1、表5.5.7-2的规定。
表5.5.7-1 PC、PHC管桩的抗弯性能 外径(mm) 型 号 A 300 AB B C A 400 AB B C A 500-100 (500-125) AB B C A 600-110 (600-130) AB B C 开裂弯矩(kN·m) 25 30 34 39 54 64 74 88 103(111) 125(136) 147(160) 167(180) 167(180) 206(223) 245(265) 285(307) 极限弯矩(kN·m) 37 50 62 79 81 106 132 176 155(167) 210(226) 265(285) 334(360) 250(270) 346(374) 441(477) 569(615)
表5.5.7-2 PTC管桩的抗弯性能
外径(mm) 300 400 500 600 开裂弯矩(kN·m) 19 39 71 119 极限弯矩(kN·m) 26 55 99 167
5.6 试验方法
5.6.1 混凝土抗压强度的试验应符合下列规定:
混凝土拌合物应在搅拌站或喂料工序中随机抽取,制作标准尺寸试件,并与管桩同条件养护,混凝土抗压强度试验方法应符合《普通混凝土力学性能试验方法》GB/T 50081的有关规定。 5.6.2 外观质量和尺寸的检查工具及检查方法应符合表5.6.2的要求。
表5.6.2 外观质量和尺寸的检查工具与检查方法 检查项目 长 度 外 径 壁 厚 桩端部倾斜 检查工具与检查方法 用钢卷尺测量,精确至lmm 用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径,取其平均值,精确至lmm 用钢直尺在同一断面相互垂直的两直径上测定四处壁厚,取其平均值,精确至lmm 两端支承,将直角靠尺的一边紧靠桩身,另一边与端板紧靠,测其最大间隙处,精确至lmm 测量工具精度(mm) 1.0 1.0 0.5 0.5
桩身弯曲度 保护层厚度 漏浆长度 漏浆深度 裂缝宽度 将拉线紧靠桩的两端部,用钢直尺测量其弯曲处的最大矢距,精确至lmm 用深度游标卡尺在管桩的中部同一圆周的两处不同部位,精确至0.1mm 用钢卷尺测量,精确至lmm 用深度游标卡尺测量,精确至0.1mm 用20倍读数放大镜测量,精确至0.01mm 0.5 0.02 1.0 0.02 0.01 5.6.3 桩身及接头的抗弯试验应符合下列规定:
1 当加载至本规程表5.5.7-1、表5.5.7-2中的极限弯矩时,管桩不得出现下列任何一种情况: 1) 受拉区混凝土裂缝宽度达到1.5mm; 2) 受拉钢筋被拉断; 3) 受压区混凝土破坏。
2 管桩的抗弯试验采用简支梁对称加载装置,l不应短于15D且不应短于5m,如图5.6.3所示,其中,P的方向垂直于地面。
68P5718315l4310l0.5m0.5m2310l15l1-管桩;2-滚动铰支座;3-固定铰支座;4-支墩;5-分配梁; 1-管桩;2-滚动铰支座;3-固定铰支座;4-支墩;5-分配梁;6-分配梁固定铰支座;7-分配梁滚动铰支座;8-U型垫板 6-分配梁固定铰支座;7-分配梁滚动铰支座;8-U型垫板 图5.6.3 管桩的抗弯试验示意图图5.6.3 管桩的抗弯试验示意图
3 管桩接头处抗弯试验方法同图5.6.3,应使接头位于最大弯矩处。 4 加载程序应符合下列规定:
第一步:按抗裂弯矩的20%的级差由零加载至抗裂弯矩的80%,每级荷载的持续时间为3min;然后按抗裂弯矩的10%的级差继续加载至抗裂弯矩的100%。每级荷载的持续时间为3min,观察是否有裂缝出现,并测定和记录裂缝宽度。
第二步:如果在抗裂弯矩的100%时未出现裂缝,则按抗裂弯矩的5%的级差继续加载至裂缝出现。每级荷载的持续时间为3min,测定和记录裂缝宽度。
第三步:按极限弯矩的5%的级差继续加载至出现本条第1款所列极限状态的检验标志之一为止。每级荷载的持续时间不少于3min,观测并记录各项读数。
5 弯矩计算应符合下列规定: 实测弯矩按下式计算:
P31(l?1)?Wl (5.6.3-1) 4540P312) 垂直向上加载时:M?(l?1)?Wl (5.6.3-2)
45401) 垂直向下加载时:
M?式中:
W——管桩重量(kN);
l ——管桩长度(m);
P——荷载(垂直加载时,应考虑加载设备的重量)(kN)。 6 开裂荷载和极限荷载的确定应符合下列规定:
当在加载过程中第一次出现裂缝时,应取前一级荷载值作为开裂荷载实测值;当在规定的荷载持续时间内第一次出现裂缝时,应取本级荷载值与前一级荷载值的平均值作为开裂荷载实测值;当在规定的荷载持续时间结束后第一次出现裂缝时,应取本级荷载值作为开裂荷载实测值。
当在规定的荷载持续时间结束后出现本条第1款所列的情况之一时,应取此时的荷载值作为极限荷载实测值;当在加载过程中出现上述情况之一时,应取前一级荷载值作为极限荷载实测值;规定的荷载持续时间内出现上述情况之一时,应取本级荷载值与前一级荷载值的平均值作为极限荷载实测值。
5.7 贮存及搬运
5.7.1 厂内贮存应符合下列要求:
1 管桩堆放场地应坚实平整。
2 管桩堆放时,最下层宜按图5.7.1所示的两支点位置放在垫木上,不得以有棱角的金属构件替代垫木,垫木支承点应在同一水平面。管桩堆放层数应符合表5.7.1的规定。
0.21l0.58ll0.21l 图5.7.1 两支点示意图
3 管桩应按品种、规格、型号、长度分别堆放。最大堆放层数应符合表5.7.1的规定。
表5.7.1 管桩最大堆放层数
外径(mm) 堆放层数 300 9 400 8 500~600 7 5.7.2 管桩搬运宜采用两支点法(参见图5.7.1)或两头勾吊法,装卸轻起轻放,严禁抛掷、碰撞、滚落。
5.8 标志及产品合格证
5.8.1 管桩标志宜符合下列要求:
1 标志标在管桩表面距端头1000~1500mm处。
2 标志内容为管桩标记、制造日期或管桩编号,制造厂的厂名或产品注册商标。 5.8.2 产品合格证应包括下列内容:
1) 合格证编号; 2) 依据标准的编号;
3) 管桩品种、规格、型号、长度及壁厚; 4) 混凝土抗压强度; 5) 产品数量; 6) 管桩编号;
7) 制造厂厂名、制造日期、出厂日期; 8) 检验员签名或盖章(可用检验员代号表示)。
5.9 桩身强度
5.9.1 应计算张拉锚具变形和钢筋内缩、预应力钢筋的松弛及混凝土的收缩和徐变等所产生的预应力损失。 5.9.2 管桩运输、吊装的动力系数可采用1.5。
5.9.3 抗裂弯矩应按下式计算
Mcr?(?pc?K?ftk)W0 (5.9.3) 式中:
?pc——混凝土有效预压应力;
K?——离心混凝土工艺系数, 混凝土强度等级为C60时, K’=2.0;混凝土强度等级为C80时,K’=1.9;
ftk——混凝土抗拉强度标准值;
W0——管桩换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩。 5.9.4 极限弯矩应按下式计算
Mu??1fckAG(r1?r2)其中: ??sin??tsin??sin???ApDp (5.9.4-1) ?fpy?(fptk??p0)ApDp2?2?2? (5.9.4-2)
0.55?p0Ap?0.45fptkAp?1fckAG?f'pyAp?0.45(fptk??p0)Ap?t?0.45(1??) (5.9.4-3)
式中:
?1——系数,混凝土强度等级为C60时,α1=0.98,混凝土强度等级为C80时,α1=0.94; fck——混凝土轴心抗压强度标准值; AG——管桩截面面积;
r1、r2——环形截面的内、外半径;
α——受压区混凝土截面面积与全截面面积的比值; f′py——预应力钢筋抗压强度设计值; Ap——全部预应力钢筋截面面积; Dp——预应力钢筋所在圆周直径; fptk——预应力钢筋抗拉强度标准值;
?p0——预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋应力;
?t——受拉区纵向预应力钢筋面积与全部预应力钢筋面积的比值。
5.9.5 施工阶段桩身允许抱压压桩力、桩身允许顶压压桩力可按下式计算
PC桩Rb?0.5(fcu,k??pc)AG (5.9.5-1) PHC桩Rb?0.45(fcu,k??pc)AG (5.9.5-2) PTC桩Rb?0.4(fcu,k??pc)AG (5.9.5-3)
Rd?1.1Rb (5.9.5-4)
式中:
Rb——桩身允许抱压压桩力;
fcu,k——桩身混凝土立方体抗压强度标准值(混凝土强度等级);
Rd——桩身允许顶压压桩力。
6 管桩基础勘察
6.0.1 管桩基础岩土工程勘察工作,除应执行GB50021、JGJ94、《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72和《岩土工程勘察工作规程》DB42/169的有关规定外,尚应符合本规程的规定。施工图设计应依据岩土工程详勘报告,施工中发现岩土条件与勘察资料不符或存在异常情况必须查明时,应进行施工勘察。
6.0.2 勘探点数量应满足对地基均匀性评价的要求,勘察等级为甲级的单栋高层建筑勘探点数量不应少于5个,勘察等级为乙级的单栋高层建筑、单栋多层建筑及同一场地建筑群的单栋建筑不应少于4个,同一场地密集建筑群的单栋建筑不应少于3个,且每栋建筑物至少应有1个控制性勘探孔。
6.0.3 勘探点应按建筑物周边、角点或柱列线布置,间距宜为12~30m,应能控制桩端持力层层面和厚度的变化。当同一建筑物相邻勘探点揭露的桩端持力层或软弱下卧层层位变化较大时,应适当加密勘探点。带有裙房或外扩地下室的高层建筑,布设勘探点时应与主楼一同考虑。
6.0.4 一般性勘探孔的深度应进入桩端持力层或预计最大桩端入土深度以下不少于3m,控制性勘探孔深度应达到桩基沉降计算深度以下1~2m。当以桩身强度控制设计并以压桩力或贯入度控制桩长时,应适当加深勘探孔的深度。
在上述规定勘探深度范围内遇基岩或厚层密实碎石土等稳定地层时,勘探孔深度可根据实际情况进行调整。 6.0.5 详细勘察应采用钻探与原位测试相配合并应符合下列规定:
1 对位于江河高阶地地段、设计等级为甲、乙级的建筑物和需验算地基变形的丙级建筑物的勘探手段应采用钻探取样为主,静力触探和其他原位测试为辅的方法。
对位于江河低阶地及与江河低阶地相类似的平原地区,勘探手段可侧重采用静力触探和其他原位测试,并与钻探取样相结合。
2 钻孔中遇到粉土、砂土、硬塑~坚硬粘性土、残积土及强风化层时,应进行标准贯入试验,一般每2m测试1次,当锤击数已达n击(n应大于等于50击),而贯入深度未达30cm时,可终止试验,并记录n击的实际贯入深度,按下式换算成30cm的标准贯入试验锤击数N:
N?式中:
△S——n击时的实际贯入度(cm)。 标准贯入试验锤击数不进行杆长修正。
30n (6.0.5) ?S3 钻孔中遇到杂填土、碎石土、卵石、圆砾和角砾时,应进行重型或超重型动力触探试验。对重型动力触探,当连续三次锤击数大于50击时,可终止试验或改用超重型动力触探,钻孔深度仍应符合本规程6.0.4条规定。采用重型或超重型动力触探试验确定土层密实度时,应按GB50021对锤击数进行修正。
6.0.6 每个场地(高层建筑为每一单体)每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6组(次)。 6.0.7 当桩端以下存在软弱下卧层时,应采用综合勘探手段查明软弱下卧层的分布、厚度及其工程特性。当桩端以下为可溶性岩时,应加密取样间距或行进原位测试获取桩端至岩面间连续的原位测试数据。
6.0.8 建筑场地或其附近存在影响工程安全的岩溶、滑坡等不良地质作用时,应按GB50021和《岩土工程勘察工作规程》DB42/169有关规定进行场地稳定性评价,查明其对桩基的危害程度,必要时应进行专门勘察。 6.0.9 岩土工程勘察报告应包括下列主要内容: