面弯矩。
2 正常情况下,在水平力作用下桩身强度由桩身抗弯承载力控制,可不进行桩身抗剪验算。桩身所承受最大弯矩的计算,应符合JGJ94的有关规定。
3 桩身正截面受弯承载力的验算应符合GB50010的有关规定及本规程第5.5.7条的规定。
7.7 桩基沉降计算
7.7.1 预应力管桩基础的建筑物沉降变形计算值不应大于桩基变形允许值。 7.7.2 桩基沉降变形可用下列指标表示:
1 沉降量; 2 沉降差; 3 整体倾斜;
4 局部挠曲(墙下条形承台沿纵向某一长度范围内的连续三点,其中间点与两端点连线之间的沉降差与两端点距离之比)。
7.7.3 计算桩基沉降变形时,桩基变形指标应按以下规定选用:
对于砌体承重结构应由局部挠曲、整体倾斜和基础中点沉降量控制;对于多层、高层建筑或高耸结构应由整体倾斜和基础中点沉降量控制,尚应控制柱(墙)之间的差异沉降。 7.7.4 桩基沉降变形允许值,应按表7.7.4规定采用。 表7.7.4 建筑桩基沉降变形允许值 变形特征 砌体承重结构基础的局部挠曲 各类建筑相邻柱(墙)基的沉降差 ⑴框架、框剪、框筒结构 ⑵砌体填充的边排柱 ⑶当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构 单层排架结构(柱距为6m)桩基的沉降量(mm) 桥式吊车轨道的倾斜(按不调整轨道考虑) 纵向 横向 允许值 0.001 0.002l0 0.0007 l0 0.005 l0 120 0.004 0.003 Hg?24多层和高层建筑的整体倾斜 0.004 0.003 0.0025 0.002 0.008 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 200 24?Hg?60 60?Hg?100Hg?100Hg?2020?Hg?5050?Hg?100 高耸结构的整体倾斜 100?Hg?150150?Hg?200200?Hg?250多层及高层建筑基础中点计算沉降量(mm) Hg?100高耸结构基础的沉降量(mm) 体型简单的剪力墙结构 高层建筑桩基最大沉降量(mm) 100?Hg?200200?Hg?250 350 250 150 200 注:l0为相邻柱(墙)二测点间距离,Hg为自室外地面算起的建筑物高度(m)。
7.7.5 对于表7.7.4中未包括的建筑桩基允许变形值,应根据上部结构对桩基沉降变形的适应能力和使用要求确定。
7.7.6 对于桩中心距小于和等于6倍桩径的群桩桩基,其最终沉降量可采用等代实体基础,按分层总和法进行计算,计算方法应符合DB42/242的有关规定。
最终沉降量也可按JGJ94规定的等效作用分层总和法进行计算,但挤土效应系数取1。
7.7.7 当承台地基土分担荷载按复合桩基计算最终沉降量时,可采用Mindlin解考虑桩径影响,计算基桩引起的某点附加应力,采用Boussinesq解计算承台引起的某点附加应力,取两者叠加,按单向压缩分层总和法计算该点的最终沉降量。计算方法应符合JGJ94的有关规定。
7.8 桩基水平承载力与位移计算
7.8.1 无特殊水平荷载作用的建筑物中的单桩基础和群桩中的基桩应满足下式要求:
Hik?Rh (7.8.1)
式中:
Hik——在荷载标准组合下,作用于第i基桩桩顶处的水平力;
Rh——单桩基础或群桩中基桩的水平承载力特征值,单桩基础Rh?Rha;
Rha——单桩水平承载力特征值。
7.8.2 单桩水平承载力特征值的确定应符合下列规定:
1 单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载试验确定,试验数量不应少于3根,试验不应在工程桩上进行,试验方法应符合DB42/269的有关规定。
2 根据单桩水平静载试验结果,可取地面处水平位移为10mm(对于水平位移敏感的建筑物取6mm)所对应的荷载的75%为单桩水平承载力特征值。
3 当桩的水平承载力由水平位移控制,初步设计时可按JGJ94的有关规定和本规程附录B估算单桩承载力特征值,估算单桩水平承载力时,应取桩顶铰接的数据。
4 确定永久荷载控制的桩基水平承载力时,应将按2款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数0.8,验算地震作用桩基的水平承载力时,应将上述方法确定的单桩水平承载力特征值乘以1.25的调整系数。 7.8.3 群桩基础(不含水平力垂直于单排桩基纵向轴线和水平力较大的情况)的基桩水平承载力特征值应考虑由承台、桩群、土相互作用产生的群桩效应,可按下式确定:
Rh??hRha (7.8.3) 式中:
?h——群桩效应综合系数,按JGJ94的有关规定确定。
7.8.4 对于受特殊水平荷载作用的带地下室的高大建筑物桩基,可考虑地下室侧墙、承台、桩群、土共同作用,按JGJ94的有关规定计算基桩内力和变位。
7.8.5 当管桩受临时水平力作用时,其容许的弯矩设计值可按GB50010的有关规定进行计算,也可采用本规程附录G的设计弯矩。
8 沉桩施工
8.1 一般规定
8.1.1 沉桩施工前,应进行下列前期工作:
1 调查场地及毗邻区域内的地下及地上管线、建筑物及障碍物、可能受沉桩施工影响的情况,并提出相应的技术安全措施。
2 处理或清除场地内影响沉桩的高空及地下障碍物。
3 场地的地面应平整,表层土承载能力应满足桩机稳定的要求,使用静压桩机时表层土承载力特征值不宜小于100kPa,当桩机重量大于4000kN时,表层土承载力特征值不宜小于120kPa,否则应用碎石或建筑碴土进行回填并辗压密实后方可施工。应防止压桩机工作中对沉桩或已沉入桩的质量造成不利影响。在填方边坡上沉桩时,填方坡顶距桩位不宜小于10m,且填方坡率不宜陡于1:1,必要时应加宽填土宽度。
4 在不受施工影响的位置设置坐标、高程控制点及轴线定位点,对可能受影响的控制点应经常进行复核。 5 根据工程具体情况编制施工组织设计或施工方案。 6 排水、道路、临设工房等的安设。 7 向施工作业人员作技术安全交底。
8 对防汛有影响的工程,汛期施工时,应执行防汛工作的有关规定。 8.1.2 沉桩施工前,应具备下列文件和资料:
1 岩土工程勘察报告。
2 管桩基础的施工图、设计交底及图纸会审纪要。 3 施工组织设计或施工方案。
4 桩机设备(锤击桩机或静压桩机)的技术性能及有效的压力标定资料。 5 管桩的出厂合格证及产品说明书。 6 有关管桩承载力、施工工艺的试验资料。
8.1.3 当桩基施工可能影响邻近建筑物、地下管线的正常使用和安全时,应合理安排沉桩施工顺序,并采用引孔、隔离等减少震动和挤土影响的措施,必要时,可对建筑物进行加固处理。在毗邻边坡施工时,应随时观测施工对边坡的影响;在临近湖、塘的施工场区,要防止由于水位的升降及施工时挤土效应影响而产生桩位偏移和倾斜。
8.1.4 深基坑中的管桩工程,宜先施工工程桩再进行基坑开挖。
8.1.5 管桩工程的基坑开挖除应符合《基坑工程技术规定》DB42/159及本规程第4.0.18条规定外,尚应符合下列要求:
1 不得边沉桩边开挖基坑。
2 粉土及饱和粘性土(含淤泥及淤泥质土)基坑开挖,应在沉桩全部完成10d后进行。
3 基坑开挖时应制定合理的施工方案和施工顺序,桩顶以上1.0m内的土方,应采用人工开挖与小型挖土机械相配合的方法施工。当桩顶高低不齐时,应采用人工逐批开挖出桩头,截桩后再行开挖。 8.1.6 对于桩身接头焊接外露部分宜作防锈处理。
8.1.7 根据试桩的沉桩试验及地层结构,考虑接头焊接的间歇可能造成沉桩困难的因素,合理配置桩段。 8.1.8 对采用闭口桩尖的桩,当第一节桩插入土层后,应及时按本规程第7.1.7条的规定,在管桩内孔灌注混凝土或水泥砂浆。
8.1.9 上桩段沉入土层前,应在管桩上端内孔塞入可回收的泡沫塑料或袋装矿棉球等,保证泥土、杂物不得进
入管桩内孔。
8.1.10 现场施工的安全、文物和环境保护等应按有关规定执行。
8.2 管桩的验收、吊运及堆放
8.2.1 管桩的现场验收、堆放及吊运应符合下列规定:
1 管桩出厂前应作出厂检查,其规格、批号、制作日期应符合相应的验收批号内容。 2 管桩运至施工现场时按设计要求进行检查验收,严禁使用有裂缝或缺陷的管桩。 3 管桩应按不同规格、长度及施工流程顺序分别堆放。
4 当场地条件许可时,宜单层堆放;叠层堆放及运输过程堆码时,外径500~600mm的管桩不宜超过4层,直径为300~400mm的管桩不宜超过5层。
5 应在垂直于管桩长度方向的地面上设置两道垫木,垫木应分别位于桩端0.21倍桩长处,底层最外缘的管桩应在垫木处用木楔塞紧,垫木宜选用耐压的长木枋或枕木,不得用有棱角的金属构件替代。 8.2.2 取桩应符合下列规定:
1 管桩叠层堆放超过两层时,应采用吊机取桩,不得拖拉取桩。
2 叠层堆放的管桩不超过两层时,可拖拉取桩,桩的拖地端应用废轮胎等弹性材料进行保护。 3 三点支撑带自行式打桩机不宜拖拉取桩。
4 走管式打桩机拖拉取桩时,拉桩的钢丝绳必须通过设在桩架底盘的导向滑轮。
8.3 施工机具
8.3.1 应根据设计文件、岩土工程勘察报告、施工场地周边环境情况,选择适宜的沉桩机械。 8.3.2 对采用锤击法施工的管桩,锤击桩机的选用应符合以下要求:
1 施打管桩不宜采用自由落锤打桩机。锤击桩机的桩架必须具有足够的强度、刚度和稳定性,并应与桩锤相匹配。
2 打桩锤宜选用筒式柴油锤、液压锤、高频锤等,其型号可按下列方法之一确定:
1) 根据高应变试打分析结果选用。
2) 根据岩土工程条件、单桩竖向承载力、桩的规格、入土深度等因素结合本规程,并遵循重锤低击的
原则综合考虑后选用。附录C锤击沉桩锤重选择表可供参考。 8.3.3 采用静压法沉桩时,静压桩机的选用应符合以下要求:
1 静压桩机宜选用液压式桩机,可选用顶压式或抱压式,桩机的型号、最大压桩力必须满足桩身力学参数和设计要求,桩机总重不小于最大压桩力的1.2倍(不含静压桩机大履和小履的重量)。
2 采用顶压式桩机时,桩帽或送桩器与桩之间应加设弹性衬垫;采用抱压式桩机时,夹持机构中夹具应避开桩身两侧合缝的位置,PTC桩不宜采用抱压式沉桩。 8.3.4 锤击法沉桩的桩帽及衬垫的设置,应符合下列要求:
1 桩帽应有足够的强度、刚度和耐打性。
2 桩帽宜做成圆筒型,套桩头用的筒体深度宜取350~400mm,内径应比管桩外径大20~30mm。
3 桩帽与桩端间应设置弹性衬垫。衬垫可采用麻袋、硬纸板、水泥纸袋、胶合板等材料制作,衬垫厚度应均匀且经锤击压实后的厚度不宜小于120mm;在打桩期间应经常检查,并及时更换或补充。桩帽和桩锤之间应用竖纹硬木或盘圆层叠的钢丝绳作“锤垫”,其厚度宜取150~200mm。
8.3.5 送桩器应符合下列规定:
1 送桩器应加工成与管桩匹配的圆筒形,并有足够的强度、刚度,长度应满足送桩深度的要求。 2 送桩器下端面宜封闭,端面应与送桩器中心轴线相垂直。
3 送桩作业时,送桩器与管桩桩头之间应设置1~2层硬纸板等作衬垫。
4 对送桩较深的管桩工程,采用分段式送桩器时,其接头的强度和刚度应满足要求。
8.3.6 施工现场应配备电焊机、气割工具、索具、撬棍、钢丝刷、锯桩器等施工用具;每台桩机尚应配备必要的测量器具,可随时量测桩身的垂直度;截桩应采用专用截桩工具,严禁使用大锤敲击截桩。
8.4 沉桩
8.4.1 沉桩前应完成下列准备工作:
1 进行桩机试运转,认真检查桩机各部分的性能。
2 对静压桩机,应每半年对压桩力进行标定,合格后方可使用。 3 根据施工图编制整个工程的桩位编号图。
4 由测量人员分批或全部测定桩位,其偏差不得大于20mm,同时测量场地地面标高。
5 施工时,应在桩身或桩架上划出以米为单位的长度标记,并按从下至上的顺序标明长度,并记录每米沉桩锤击数或油压值。
8.4.2 沉桩顺序应综合考虑下列原则后确定:
1 若桩较密集且距周围建筑物较远、施工场地较开阔时,宜从中间向四周进行。 2 若桩较密集且一侧靠近建筑物时,宜从毗邻建筑物的一侧开始由近及远地进行。 3 对临近湖、塘的场区,宜从远离湖、塘一侧由远及近进行。 4 按桩的入土深度,宜先深后浅。 5 按管桩的规格,宜先大后小。
6 按高层建筑塔楼与裙房的关系,宜先高后低。
7 应考虑桩机行走及工作时,桩机重量对邻近桩的影响,并采取相应的措施。 8.4.3 沉桩应符合下列规定:
1 桩机就位时,应对桩位进行复测。
2 沉桩时,管桩的倾斜率应严格控制,第一节管桩起吊就位插入地面时的倾斜率不得大于0.5%,如果超差应及时调整,调整时必须确保桩身不裂,必要时应拔出重插;当桩尖进入硬土层后,严禁采用移动桩机等强行回扳的方法纠偏。
3 静压法施工沉桩速度不宜大于2m/min。
4 沉桩时宜将每根桩一次性连续施工到底,尽量减少中间停歇时间,避免在接近设计深度时进行接桩;遇有较难穿透的土层时,接桩宜在穿透该层土后进行。
5 桩数大于30根的群桩基础,承台边缘的桩宜待承台内其他桩施工完毕并重新测定桩位后再插桩施工。 6 沉桩至设计桩顶标高后,桩头高出地面的部分应小心保护,严禁施工机械碰撞桩头;严禁将桩头用作拉锚点;送桩遗留的孔洞,应立即回填或做好覆盖。
7 停沉标准应根据场地岩土工程条件、设计桩长、压桩力、贯入度等因素并综合考虑试桩参数后确定。沉桩中应有确认压桩力、贯入度是否满足设计要求的措施。
8 锤击沉桩每根桩的总锤击数不宜大于2500击(PHC桩)、2000击(PC桩)、1500击(PTC桩),最后1m锤击数不宜超过300击(PHC桩)、250击(PC桩)、200击(PTC桩)。不得使用方桩送桩器送管桩,沉桩中桩