新廣東省標(biāo)準(zhǔn)《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(jiǎn)介
參編單位:廣東省土木建筑學(xué)會(huì)等十八個(gè)單位
經(jīng)過四年多的努力,至今該規(guī)程修編稿已達(dá)到“報(bào)批稿”階段(以下簡(jiǎn)稱新規(guī)程),不久就可以正式頒布實(shí)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(huì)對(duì)該規(guī)程的送審稿進(jìn)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(yǔ)和符號(hào)》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(jì)》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(cè)和工程驗(yàn)收》的修改內(nèi)容。
1、 原規(guī)程實(shí)施多年來(lái),收到巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(guó)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(cè)等規(guī)范協(xié)調(diào)一致。特別是單樁承載力的表達(dá)方式,原規(guī)程采用設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)、施工質(zhì)量的保證上提出更具體的規(guī)定。
4、針對(duì)以往管樁制作、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)方面存 在的問題,提出一些改進(jìn)措施,并加大監(jiān)管力度,尤其在第七章《質(zhì)量檢測(cè)和工程驗(yàn)收》中,將檢查和檢測(cè)分為施工前、施工中和施工完成后三個(gè)階段來(lái)進(jìn)行。
5、大力推廣新工藝、新技術(shù)、新機(jī)械等,提倡和鼓勵(lì)采用液壓打樁錘、機(jī)械嚙合接頭、打樁自動(dòng)記錄儀、高應(yīng)變同時(shí)檢測(cè)樁身完整性和單樁承載力以及前期多做試驗(yàn)樁等新技術(shù)、新措施。
6、盡量將復(fù)雜的問題簡(jiǎn)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(jì)算方法、樁身強(qiáng)度(樁身豎向抗壓承載力設(shè)計(jì)值)等,均采用簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)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(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(jiǎn)稱管樁)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量、保護(hù)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(tái)管樁基礎(chǔ)的巖土工程勘察、設(shè)計(jì)、施工及質(zhì)量檢查與檢測(cè)。港口、市政、橋梁、鐵路、公路、水利等工程的管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工可參考使用,但尚應(yīng)符合有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(shí),所用的管樁及施工工藝、質(zhì)量檢查及檢測(cè)應(yīng)同時(shí)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(biāo)準(zhǔn)、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(qiáng)風(fēng)化巖或全風(fēng)化巖、堅(jiān)硬粘性土、密實(shí)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(hào)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(hù)層厚度有一個(gè)大的變動(dòng);
5-4、管樁螺旋筋直徑、間距、加密區(qū)長(zhǎng)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(yàn)估算公式;
5-8、將機(jī)械嚙合接頭列入新規(guī)程;
5-9、對(duì)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(biāo)準(zhǔn)是用雙控法來(lái)分類的!
GB13476-1999是用單控法來(lái)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(lái)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(shí)際的有效預(yù)壓應(yīng)力值往往偏小。新標(biāo)準(zhǔn)要求鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算值應(yīng)先達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),而不是抗彎性能先達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《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(hù)層厚度加大了許多,主要是提高管樁基礎(chǔ)的耐久性,延長(zhǎng)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(hù)層均應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(hù)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(jì)要求采取增加保護(hù)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(hù)層厚度,規(guī)定不小于25mm,顯然,新規(guī)程對(duì)保護(hù)層厚度有較大的變動(dòng)。因φ300管樁壁厚只有70mm,預(yù)應(yīng)力鋼筋放在壁中間也達(dá)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(hù)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(lái)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(zhǎng)度有變動(dòng):
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(yùn)到工地使用時(shí),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(zhǎng)度以及鋼筋、螺旋筋材質(zhì)都要進(jìn)行檢查。
管樁標(biāo)準(zhǔn)GB13476-1999將產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為優(yōu)等品、一等品和合格品,新標(biāo)準(zhǔn)GB13476只有合格品一檔。
由于有廣東省標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁機(jī)械嚙合接頭技術(shù)規(guī)程》,新規(guī)程對(duì)其結(jié)構(gòu)構(gòu)造不作詳細(xì)贅述。
機(jī)械嚙合接頭適用φ300、φ400、φ500和φ600的A型和AB型管樁。
優(yōu)點(diǎn):
不足之處和進(jìn)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(shí)要作化學(xué)成分分析和機(jī)械力學(xué)性能測(cè)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(jì)》這一章修改內(nèi)容的比較多:
7-2、管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》所列的有關(guān)強(qiáng)制性條文結(jié)合廣東管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)提出來(lái)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(jì)等級(jí)為甲級(jí)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(duì)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(shí)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(jí)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(shí)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(dú)立承臺(tái)內(nèi)樁數(shù)超過30根;
大面積群樁。 |
4.0d |
不宜小于4.0d |
承臺(tái)內(nèi)樁數(shù)超過9根,但不超過30根;條形承臺(tái)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(yàn)計(jì)算公式基本不變
式中 :Up——管樁樁身外周長(zhǎng)(m);
單樁豎向抗壓承載力特征值計(jì)算公式仍用側(cè)摩阻力修正系數(shù)、端阻力修正系數(shù)來(lái)提高管樁的承載力計(jì)算值。
新規(guī)程承載力總體水平?jīng)]大的提高,除全風(fēng)化、強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)《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(gè)修正系數(shù),尤其是端阻力修正系數(shù)最高達(dá)1.35.
其中強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》DBJ15-31-2003中提出的qpa = 4000~7000KPa基本一致。
新規(guī)程初稿時(shí),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(jì)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(biāo)的選擇多一些余地,給設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)者有一個(gè)能發(fā)揮經(jīng)驗(yàn)和才能的空間,對(duì)剛接觸管樁工程的設(shè)計(jì)者有一個(gè)質(zhì)量保證的底線。
考慮到管樁經(jīng)過重錘擊打或強(qiáng)力抱壓后樁身混凝土強(qiáng)度降低較多(最低達(dá)0.70)的特點(diǎn),PHC樁ψc取0.7,PC樁取0.75,比較符合實(shí)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(jì)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(gè)相當(dāng)于樁身結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的單樁豎向抗壓承載力最大特征值Ra。
按上述公式計(jì)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(shí)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(yàn)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(shí)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(tái)內(nèi);
作為承壓樁,填芯混凝土的長(zhǎng)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(tái)內(nèi)。由于敲除管樁樁頭這段混凝土較麻煩,費(fèi)工費(fèi)時(shí),且質(zhì)量難以保證,設(shè)計(jì)、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(duì)于抗拔樁填芯混凝土長(zhǎng)度和連接鋼筋總公稱截面面積應(yīng)按計(jì)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(hù)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(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)腐蝕的環(huán)境下,不宜采用管樁。當(dāng)必須選用管樁時(shí),應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)論證,并采取可靠措施,確能滿足防腐蝕要求時(shí)方可使用。
國(guó)標(biāo)GB50046-2008《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁在 和pH值為強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)腐蝕環(huán)境下必須選用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁時(shí),應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)論證,并采取可靠措施,確能滿足防腐蝕要求時(shí)方可使用。
修 改 內(nèi) 容
本章新增條文不多,但更具體、更實(shí)用,主要有 :
1、強(qiáng)調(diào)正式施工前采用高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法配合測(cè)試的試打樁工作。
2、不硬性規(guī)定打樁和基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)誰(shuí)先誰(shuí)后的施工順序。
3、強(qiáng)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(yàn)的總結(jié)。
的 修 改 內(nèi) 容
9-1、 “樁身及樁尖的檢查和檢測(cè)”的內(nèi)容 ;
9-2、 “打樁過程中的工程質(zhì)量檢查和檢測(cè)”所列的內(nèi)容;
9-3、 “成樁質(zhì)量檢測(cè)”中新增條文較多。
1、管樁運(yùn)到工地后,對(duì)其規(guī)格、型號(hào)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(duì)單節(jié)樁長(zhǎng)也要認(rèn)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(shí)在工地上隨機(jī)選取2-3個(gè)余樁上的端頭板,送到有資質(zhì)的檢測(cè)單位進(jìn)行化學(xué)成分的檢測(cè)。
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(zhǎng)度,以及鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度。預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑以稱重量的方法來(lái)檢測(cè)。
5、管樁使用起吊前應(yīng)認(rèn)真檢查運(yùn)輸、裝卸、拖拉過程中有否產(chǎn)生裂縫。
6、對(duì)樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)有懷疑或有爭(zhēng)執(zhí)時(shí),可采用抽芯方法進(jìn)行。
7、樁尖也應(yīng)作尺寸、材質(zhì)的檢查,若單個(gè)樁尖重量達(dá)不到規(guī)定理論重量的90%,作不合格論處。
2、打樁機(jī)具的檢查;
3、樁身垂直度檢測(cè);
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(duì)周圍環(huán)境影響的監(jiān)測(cè);
8、基坑開挖和截樁頭的監(jiān)控等。
1、成樁質(zhì)量的檢測(cè)內(nèi)容包括:樁身垂直度;截樁后的樁頂標(biāo)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(dòng)測(cè)法進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)時(shí),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(duì)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(dòng)測(cè)法時(shí),每增多1000根樁,檢測(cè)樁數(shù)可減少0.5個(gè)百分點(diǎn),但不得少于總樁數(shù)的5%;當(dāng)采用靜載試驗(yàn)時(shí),每增多1000根樁時(shí),檢測(cè)樁數(shù)可減少0.1個(gè)百分點(diǎn),且不得少于總樁數(shù)的0.7%。
7、設(shè)計(jì)階段的靜載試驗(yàn)樁和施工開始時(shí)采用高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法進(jìn)行打樁過程監(jiān)測(cè)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(jì)入同方法驗(yàn)收抽檢數(shù)量。目的是鼓勵(lì)施工前多做試驗(yàn)樁。
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