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预应力混凝土管桩复合地基技术标准（征求意见稿）

预应力混凝土管桩复合地基技术标准 目 录 1 总则..................................................................................................................................................4 2 术语和符号..................................................................................................................................... 5 2.1 术语...............................................................................................................................................5 2.2 符号...............................................................................................................................................6 3 基本规定..........................................................................................................................................8 3.1 一般规定...................................................................................................................................... 8 3.2 岩土工程勘察要求...................................................................................................................... 9 4 复合地基设计...............................................................................................................................10 4.1 一般规定.................................................................................................................................... 10 4.2 复合地基设计基本资料............................................................................................................11 4.3 设计............................................................................................................................................ 11 5 施工............................................................................................................................................... 15 5.1 一般规定.................................................................................................................................... 15 5.2 起吊、搬运与堆放....................................................................................................................17 5.3 接桩与截桩................................................................................................................................18 5.4 沉桩施工.................................................................................................................................... 19 5.5 施工安全与环境保护................................................................................ 错误！未定义书签。 6 质量检查、检测与验收............................................................................... 错误！未定义书签。 6.1 质量检查.................................................................................................... 错误！未定义书签。 6.2 单桩及复合地基检测................................................................................................................24 6.3 工程验收.................................................................................................................................... 25 附录 A 管桩侧摩阻力特征值...................................................................................................... 25 附录 B 管桩端阻力特征值...........................................................................错误！未定义书签。 附录 C 劲性复合管桩外芯侧阻力特征值.................................................. 错误！未定义书签。 附录 D 静压沉桩施工记录表......................................................................................................32 附录 E 锤击沉桩施工记录表...................................................................................................... 33 附录 F 劲性复合桩沉桩施工记录表...........................................................错误！未定义书签。 1 总 则 1.0.1 为在预应力混凝土管桩复合地基设计和施工中贯彻执行国家的有关技术经济政策， 做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，制定本标准。 1.0.2 本标准适用于预应力混凝土管桩复合地基的勘察、设计、施工、质量检测及验收。 1.0.3 采用预应力混凝土管桩复合地基应综合考虑建筑荷载、岩土工程条件、施工与材料 供应、环境条件等因素。 1.0.4 预应力混凝土管桩复合地基，除应符合本标准的规定外，尚应复合国家现行标准、 规范的规定。 2 术语和符号 2.1 术 语 2.1.1 预应力混凝土管桩 prestressed concrete pipe pile 采用离心成型的先张法预应力钢筋混凝土制成的预应力混凝土环形截面桩。 2.1.2 预应力混凝土管桩复合地基 Composite foundation of prestressed concrete pipe pile 预应力混凝土管桩与桩间土共同承担荷载形成的人工地基。 2.1.3 面积置换率 replacement ratio 复合地基中由桩外径计算的面积与桩所承担的复合地基面积的比值。 2.1.4 褥垫层 mattress 在基础底面与复合土层之间铺设的、起传递和调整桩土荷载分配作用的柔性材料垫层。 2.1.5 锤击贯入法 hammer-driving method 利用锤击设备将管桩打至土（岩）层设计深度的沉桩施工方法。 2.1.6 静力压桩法 jacked driving method 利用静压设备将管桩压至土（岩）层设计深度的沉桩施工方法。 2.1.7 劲性复合管桩复合地基 Composite foundation of strength piles 水泥土桩与预应力混凝土管桩复合施工作为竖向增强体与桩间土共同承担荷载形成的 人工地基。 2.1.8 终压控制标准 standard for stop pressing 将桩沉至设计要求时终止压桩的施工控制条件。 2.1.9 抱压式压桩机 pile pressing machine with cramp pressing type 在桩身侧部施加压力的液压式压桩机。 2.1.10 桩身抱压允许压桩力 allowable pressure of pile with cramp pressing 桩身允许的最大抱压力。 2.1.11 顶压式压桩机 pile pressing machine with top pressing type 在桩顶部施加压力作用的液压式压桩机。 2.1.12 桩身顶压允许压桩力 allowable pressure of pile with top pressing 桩身允许的最大顶压力。 2.1.13 填芯混凝土 filling concrete for pipe pile head 填筑在管桩顶部内腔一定深度的混凝土。 2.1.14 送桩 pile following 沉桩过程中，借助送桩器将桩顶送至设计要求标高的施工工序。 2.1.15 管桩土塞效应 plugging effect of pipe pile 开口桩尖沉桩过程中，土体涌入管桩内的土芯固结闭塞后对桩端阻力发挥程度的影响效 应。 2.1.16 复压 repeated pressing 静力压桩施工完成后，间隔一段时间再次施压的作业方法。 2.1.17 收锤标准 standard for stop hammering 将桩端沉至设计要求时终止锤击的控制条件。 2.1.18 贯入度 penetration 用落锤锤击管桩一定击数后，管桩进入土（岩）层中的深度。 2.2 符 号 2.2.1 材料性能、抗力、几何参数等 Ap—管桩由外径计算得到的面积； d—管桩外径； dsi—分层土中水泥土桩直径； hb—桩端进入持力层深度； La—填芯混凝土高度； Li—桩周第 i 层土（岩）的厚度； t—管桩壁厚； u—桩身周长； fc—桩身混凝土轴心抗压强度设计值； fck—桩身混凝土轴心抗压强度标准值； fsk—天然地基承载力特征值； fspk—复合地基承载力特征值； m—面积置换率； qpk—桩端土极限端阻力标准值； qsik—桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值； Quk—单桩竖向极限承载力标准值； up—桩身截面周长； Ra—单桩竖向抗压承载力特征值； Rb—桩身允许抱压压桩力； Rd—桩身允许顶压压桩力。 2.2.2 计算系数 λ—单桩承载力发挥系数； β—桩间土承载力发挥系数； K—安全系数； ζ—处理后复合地基承载力特征值与基础地面下天然地基承载力特征值的比值； ψc—预应力混凝土管桩成桩工艺系数。 3 基 本 规 定 3.1 一般规定 3.1.1 预应力混凝土管桩复合地基适用于处理粘性土、粉土、砂土、人工素填土等地基。 3.1.2 当预应力混凝土管桩复合地基用于处理湿陷性黄土、欠固结填土、新近沉积土、液化 土等特殊性土地基时，尚应满足相应现行标准、规范的特殊设计要求。 3.1.3 当采用管桩作为复合地基竖向增强体时，应根据地质条件、工程特点与地基处理要求， 结合工程当地技术水平与地方经验，可单独使用形成刚性桩复合地基，也可与水泥土桩等组 合使用形成劲性复合管桩复合地基。 3.1.4 根据建筑物规模、功能特征、对差异变形的适应性、场地地基和建筑物体形的复杂性 以及由于复合地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，将复合地基设计分为三 个等级。复合地基设计时，应根据表 3.1.4 确定设计等级。 表 3.1.4 复合地基设计等级 设计等级 建筑和地基类型 甲级 （1）重要工业与民用建筑物； （2）体形复杂且层数相差超过 10 层的高低层连成一体建筑物； （3）30 层以上（含 30 层或高度 100m 及以高.上耸构筑物）的高层建筑； （4）场地和地基条件复杂的一般建筑物及坡上建筑物； （5）对原有工程影响较大的新建建筑物； （6）对地基变形有特殊要求的建筑物。 乙级 除甲级、丙级以外的建筑。 丙级 场地和地基条件简单、荷载分布均匀的 7 层及 7 层以下的一般建筑。 3.1.5 符合下列条件之一的建筑，应在有代表性的场地进行工艺性试验施工和必要的测试， 以确定设计参数和处理工艺的适应性。 1 复合地基设计等级为甲级。 2 场地地质条件复杂。 3 缺乏当地预应力管桩复合地基处理经验。 3.1.6 复合地基应进行包括软弱下卧层承载力在内的承载力、变形及地基稳定性验算。 3.1.7 管桩应根据地质条件、环境影响程度，选择打入、压入或植入等方法施工。 3.1.8 管桩复合地基，应进行质量检查、检测和验收。 3.1.9 建筑物在施工及使用期间应进行变形观测，直至变形达到稳定为止。 3.1.10 桩的耐久性应满足国家现行相关标准、规范的规定。 3.2 岩土工程勘察要求 3.2.1 复合地基的详细勘察，除满足现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021 的有关 要求外，尚应满足下列要求。 1 勘探点平面布置 1）当高层建筑平面为矩形时应按双排布设，为不规则形状时，应在凸出部位的角点和 凹进的阴角布设勘探点； 2）在高层建筑层数、荷载和建筑体形变异较大位置，应布设勘探点； 3）对复合地基设计等级为甲级的高层建筑应在中心点或电梯井、核心筒部位布设勘探 点； 4）勘探点的间距不宜大于 24m。当土层的性质或状态在水平方向分布变化较大、存在 影响成桩的土层时，应进行施工勘察。 2 勘探深度 应布置 1/3~1/2 的勘探孔为控制性孔，且不少于 2 个。对于复合地基设计等级为甲级的， 至少应布置 3 个控制性孔。控制性孔应穿透桩端平面以下压缩层厚度，一般性勘探孔应深入 预计桩端平面以下 3～5 倍桩身设计直径，且不得小于 3m。 3 取样及原位测试 在勘探深度范围内的每一土层，均应采取不扰动试样进行室内试验或根据土质情况选用 有效的原位测试方法进行测试，提供设计所需参数。 4 复合地基设计 4.1 一般规定 4.1.1 布桩原则 1 在基础范围内布桩，基础边缘距桩中心不应大于桩间距的 1/2，且不小于 1 倍桩径。 当用于处理液化土层或其它特殊情况下可考虑在基础外增加护桩。 2 复合地基的布桩，可按均匀布置；当上部结构荷载分布相差较大或地基不均匀时， 应根据承载力和变形要求布桩。 3 桩直径宜用 300mm~600mm。 4 桩间距应根据设计要求的复合地基承载力、岩土性质等确定，桩的最大中心间距不 宜大于 6 倍桩径。桩的最小中心距宜按表 4.1.1 确定。 表 4.1.1 桩的最小中心距 土类与桩情况 排数不少于 3 排且桩数不少于 9 根 的摩擦型桩 其他情况 挤土桩 饱和软粘土 4.0d 3.5d 非饱和土、饱和非软粘土 3.5d 3.0d 部分挤土桩 饱和软粘土 3.5d 3.0d 非饱和土、饱和非软粘土 3.0d 3.0d 非挤土植入桩 3.0d 3.0d 注：1 桩的中心距指两根桩桩端横截面中心之间的距离； 2 当纵横向桩距不相等时，其最小中心距应满足“其他情况”一栏的规定； 3 “部分挤土桩”指沉桩时采取引孔或应力释放孔等措施的桩； 4 存在湿陷性黄土、液化土层时可适当减小桩距；可取（2.5～3.0）d。 5 当有减少挤土效应的措施时，可以减少桩距，但不小于 3.0d。 5 桩长应按实际岩土工程条件、工程设计要求等因素综合确定。一般应选择承载力较高 的土层作为桩端持力层，桩端进入持力层深度应大于 1 倍桩径。当硬土层埋藏较深时，桩端 可不达到硬土层，但应满足承载力及沉降的要求。当存在软弱下卧层时，桩端以下持力层厚 度不宜小于 3 倍桩径。 4.1.2 桩顶应采用填芯混凝土或预制桩塞等方式进行封闭，填芯混凝土采用微膨胀混凝土， 强度等级不小于 C30，填芯长度不宜小于管桩直径的 3 倍。 4.1.3 褥垫层 1 褥垫层厚度宜取增强体直径或边长的 1/2 且不宜小于 200 mm；当采用多桩型复合地 基时，宜取对复合地基承载力贡献大的增强体桩径或边长的 1/2~2/3，且不宜小于 200 mm。 2 褥垫层铺设范围应超出基础边缘不小于褥垫层厚度。 3 褥垫层材料宜用中砂、粗砂、碎石、级配砂石，最大粒径不宜大于 30mm，夯填度 不应大于 0.93。 4 湿陷性黄土和膨胀土地区宜采用灰土垫层，灰土褥垫层压实系数不应小于 0.95，厚 度不宜小于 300mm。 4.1.4 经过处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对本标准确定的地 基承载力特征值进行修正时，应符合下列规定： 1 基础宽度的地基承载力修正系数取零。 2 基础埋深的地基承载力修正系数取 1.0。 4.2 复合地基设计基本资料 4.2.1 岩土工程 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 i （kPa ） 土（岩）的名称 土（岩）的状态 桩侧摩阻力特征值 qsi 填土 ─────── 11～15 淤泥 ─────── 7～10 35% 11～15( W (淤泥质土 85% 黏性土 1 I L(流塑 12～20 1.00 I L( (软塑 0.75 20～27 0.75 I L( (可塑0.50 27～35 0.50 I L( (硬可塑0.25 35～43 0.25 I L( (硬塑0 43～49 0 I L(坚硬 49～52 粉土 0.90 13～23(稍密e 0.90 23～33( e (中密 0.75 0.75 33～44(密实e 粉、细砂 15 12～24( N (稍密10 30 24～33( N (中密15 30 33～44(密实 N 中砂 15 16～27( N (稍密10 30 27～37( N (中密15 30 37～47(密实 N 粗砂 15 21～37( N (稍密10 30 37～47( N (中密15 30 47～58(密实 N 砾砂 稍密 51 12?19 软塑 0. 75

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