先张法预应力离心混凝土空心方桩
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先张法预应力混凝土空心方桩苏G/T17-2008有关抗拔桩的补充说明一、选用预应力混凝土空心方桩宜选用边长400-600,壁厚较厚的AB型或B型桩。
二、抗拔桩单桩竖向抗拔承载力的计算抗拔桩竖向抗拔承载力应根据桩身与桩周岩土的总抗拔摩阻力以及桩身抗拔强度来确定,取二者中的较小值。
1.抗拔桩竖向抗拔承载力特征值宜通过现场抗拔静载试验确定,也可采用经验公式计算。
1.1通过现场抗拔静载试验确定重要的工程或经验不足,地址条件复杂的地区,单桩竖向抗拔承载力特征值应通过现场抗拔静载试验确定,抗拔试验可按相关规范进行。
1.2通过经验公式进行计算R ta = U pΣλi〃ξsi〃q sia〃l i + 0.9G p式中R ta——单桩竖向抗拔承载力特征值;U p——管桩桩身外周长;λi ——抗拔摩阻力折减系数,按表5.2.7取值;ξsi——管桩第i层土(岩)的侧阻力修正系数值;q sia ——管桩第i层土(岩)的侧阻力特征值,如无试验参数时可按表5.2.3-1取值;l i ——管桩穿越第i层土(岩)的厚度;G p——管桩自重设计值,地下水位以下部分应扣除水的浮力。
2.抗拔桩桩身抗拉强度计算R pt≤бpc〃AR pt——管桩桩身竖向承载力设计值,бpc——管桩混凝土有效预应力值A——管桩横截面面积2.2 空心方桩桩身结构单桩竖向抗拉承载力最大特征值可按下式计算:R B≈R P/1.35=бpc〃A/1.35式中R B-可近似取R B≈600n A a(N)式中,n-预应力钢筋数量;A a-单根预应力钢筋的公称截面面积。
按上式计算的几种型号空心方桩的R B值见表补1。
表补1 预应力高强混凝土空心方桩(HKFZ)的R B值抗拔桩的结构构造1.抗拔的空心方桩,其预应力钢筋的直径和材质、端板的材质和厚度应严格按标准及图架的要求选用;钢筋的墩头质量应符合标准的要求。
2.抗拔桩应尽量减少接头,若要用焊接方法接桩时,应严格按图架要求做好端板的坡口,并保证坡口槽焊接质量和焊接后的静停时间。
《先张法预应力离心耐腐蚀空心方桩》企业标准简介摘要:本文简述了《先张法预应力离心耐腐蚀空心方桩》企业标准的编制背景、目的和意义,以及该标准包含的主要内容,并详细介绍了标准条文的编制依据。
关键词:耐腐蚀;空心方桩;标准简介1研究背景和目的在结构类标准《混凝土结构设计规范》、《建筑地基基础设计规范》、《工业建筑防腐蚀设计规范》中无混凝土材料的防腐指标规定;材料类标准《混凝土耐久性检验评定标准》、《混凝土结构耐久性设计规范》虽规定了混凝土材料的防腐蚀具体指标,但环境类别划分与结构类标准不一致,无法对照应用。
目前,混凝土建筑结构主要以结构类标准为设计和审图依据,由于结构类标准中划分的腐蚀环境与材料类标准规定的腐蚀环境及对应环境中的防腐蚀性能指标不一致,造成腐蚀环境下桩基设计选型和审图缺乏依据。
同时,腐蚀环境的范围很广,介质种类繁多,腐蚀形式多种多样,本规范是以《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)为基础,结合两个国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)和《岩土工程勘察规范》(GB50021-2009)的规定为设计依据和出发点,对相应的腐蚀条件进行选择,按照腐蚀介质的浓度把腐蚀环境划分为:强腐蚀、中腐蚀、弱腐蚀、微腐蚀4个等级,具体划分内容见下表1、表2。
表1 水和土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价先张法预应力离心耐腐蚀空心方桩(以下简称耐腐蚀空心方桩)的设计主要以前面所述的国家标准的规定为设计依据和基准点。
在《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)条文说明第3.5.7条明确规定,“更恶劣环境(海水环境或海洋氯化物环境、直接接触除冰盐的环境及其他侵蚀环境)中混凝土结构耐久性的设计,可参考现行国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476);标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中的四类环境可参考现行国家行业标准《港口工程混凝土结构设计规范》(JTJ267);五类环境可参考现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)。
软土地基静压先张法预应力混凝土空心方桩施工工法1 前言1. 1XX地区境内多山,丘陵广布,为海岛丘陵区,山间和海滨分布有小块平原,海岸线蜿蜒曲折,以基岩和泥质海岸为主,少量砂质海岸,松散沉积物分布在海积、冲海积平原区和山麓沟谷地带,厚度变化较大。
为解决困绕XX海岛地区软土地基处理的难题,通过大量的工程实践,对静压先张法预应力混凝土空心方桩施工技术进行研发,开发了“海岛软土地区静压先张法预应力混凝土空心方桩施工工法”,并将其运用到工程实践,对软土地区提高地基承载力,减少地基变形、浅基坑围护、坡脚加固及房屋纠偏工程均取得较大的经济效益和社会效益,2009年12月被批准为企业工法。
1. 2软土地基采用靜压先张法预应力混凝土空心方桩加固处理(土木工程小型桩),可以提高地基承载力减少地基变形,是一项自主创新成果,经济效益和社会效益显著,有较大的推广应用前景,经中华人民共和国家知识产权局评审,于2005年4月13日获得国家级实用新型专利证书(专利号:ZLxxxxxxxxx)。
2 工法特点2. 1 软土固结、性能改善效果好,挤土效应减弱明显。
2. 2 单桩承载力造价低,桩身强度高,耐久性好,截面惯性距及刚度比预应力管桩有较大提高。
2. 3 桩型规格多、桩长选择灵活、施工工效高、工期短、桩身耐压,适用范围广。
2. 4 空心方桩为外方内圆形结构,外表面平整,采用抱压施工时出现桩身抱碎事故率低;而且采购、运输、吊装方便,成桩质量可靠,监理检测方便。
2. 5 空心方桩在软土地基作浅基坑围护处理后,当基坑开挖时,由于刚度大出现桩位倾斜的情况比其他桩型少。
2. 6 静压施工无震动、无污染、无噪音,施工文明,利于环保。
3 适用范围3.1适用于软土地基处理、浅基坑围护、坡脚加固及房屋纠偏工程。
3.1.1预应力空心方桩在浅基坑支护中的应用图3.1.1-1 图3.1.1-23.1.2预应力空心方桩在软土地基加固处理中的应用:图3.1.2-3 图3.1.2-43.2在土层中夹有难以消除的孤石、障碍物,或含有难以贯穿的坚硬土层;方桩难以贯入的岩面埋藏较浅且倾斜较大地层情况下不宜使用。
先张法预应力混凝土离心方桩制作工艺本文提要:预制混凝土方桩除港工基础采用先张法工艺的预应力混凝土空心方桩(内腔主要采用预置橡胶充气方式,有正方形或长方形两种截面形式)外,大多数基础工程主要采用手工作业的非预应力、振动成型工艺居多,混凝土采用自然养护,结构多为实心的正方形截面。
先张法预应力混凝土离心方桩制作工艺建筑基础工程中预制混凝土桩桩体截面形状主要有圆形截面的预制混凝土管桩和正方形或长方形截面的预制混凝土方桩。
上世纪90年代以来,随着预制混凝土管桩的标准化和生产及施工技术的不断发展,基础工程对管桩产品已经得到广泛的认可,在实际工程中管桩产品有其显着的优越性,但在以下几个方面表现不足:①管桩为外圆形结构,运输中不易帮扎、固定;②由于管桩桩身存在一定的椭圆度,采用抱压施工时易出现桩身抱碎事故;③管桩在软土地基施工后,在基坑开挖时,容易出现桩位倾斜;④管桩基础的承台较方桩大,基础成本较高等。
预制混凝土方桩除港工基础采用先张法工艺的预应力混凝土空心方桩(内腔主要采用预置橡胶充气方式,有正方形或长方形两种截面形式)外,大多数基础工程主要采用手工作业的非预应力、振动成型工艺居多,混凝土采用自然养护,结构多为实心的正方形截面。
该预制方桩主要存在下列缺陷:①生产效率低,生产周期长;②产品品质不稳定,硬化混凝土结构截面中含气孔较多;③混凝土强度低,桩身承载力未能充分发挥;④混凝土自然养护时间长,生产占地面积大。
自2003年至今,武汉金石工程技术有限公司、云南中技管桩有限公司、上海中技桩业有限公司等单位的技术人员将先张法预应力混凝土管桩生产工艺应用于预制混凝土方桩的生产,即利用离心成型工艺,研究开发了先张法预应力混凝土离心方桩(以下简称离心方桩),现将该产品的生产工艺、产品类型及技术要求等做一一说明。
生产工艺离心方桩生产工艺与现有的管桩生产工艺基本相同,主要不同点:①采用与离心方桩钢模模具相配套的近似方形的钢筋骨架;②成型用的模具截面呈正方形结构。
软土地基静压先张法预应力混凝土空心方桩施工工法1 前言1. 1XX地区境内多山,丘陵广布,为海岛丘陵区,山间和海滨分布有小块平原,海岸线蜿蜒曲折,以基岩和泥质海岸为主,少量砂质海岸,松散沉积物分布在海积、冲海积平原区和山麓沟谷地带,厚度变化较大。
为解决困绕XX海岛地区软土地基处理的难题,通过大量的工程实践,对静压先张法预应力混凝土空心方桩施工技术进行研发,开发了“海岛软土地区静压先张法预应力混凝土空心方桩施工工法”,并将其运用到工程实践,对软土地区提高地基承载力,减少地基变形、浅基坑围护、坡脚加固及房屋纠偏工程均取得较大的经济效益和社会效益,2009年12月被批准为企业工法。
1. 2软土地基采用靜压先张法预应力混凝土空心方桩加固处理(土木工程小型桩),可以提高地基承载力减少地基变形,是一项自主创新成果,经济效益和社会效益显著,有较大的推广应用前景,经中华人民共和国家知识产权局评审,于2005年4月13日获得国家级实用新型专利证书(专利号:ZLxxxxxxxxx)。
2 工法特点2. 1 软土固结、性能改善效果好,挤土效应减弱明显。
2. 2 单桩承载力造价低,桩身强度高,耐久性好,截面惯性距及刚度比预应力管桩有较大提高。
2. 3 桩型规格多、桩长选择灵活、施工工效高、工期短、桩身耐压,适用范围广。
2. 4 空心方桩为外方内圆形结构,外表面平整,采用抱压施工时出现桩身抱碎事故率低;而且采购、运输、吊装方便,成桩质量可靠,监理检测方便。
2. 5 空心方桩在软土地基作浅基坑围护处理后,当基坑开挖时,由于刚度大出现桩位倾斜的情况比其他桩型少。
2. 6 静压施工无震动、无污染、无噪音,施工文明,利于环保。
3 适用范围3.1适用于软土地基处理、浅基坑围护、坡脚加固及房屋纠偏工程。
3.1.1预应力空心方桩在浅基坑支护中的应用图3.1.1-1 图3.1.1-23.1.2预应力空心方桩在软土地基加固处理中的应用:图3.1.2-3 图3.1.2-43.2在土层中夹有难以消除的孤石、障碍物,或含有难以贯穿的坚硬土层;方桩难以贯入的岩面埋藏较浅且倾斜较大地层情况下不宜使用。
预应力混凝土空心方桩设计简要介绍1. 简介预应力混凝土空心方桩是专业工厂采用先张法预应力、离心成型和蒸汽养护等工艺制成的一种细长的外方内圆等截面预制混凝土构件,运至工地接长并沉入地下成为建(构)筑物的基础。
预应力混凝土空心方桩按混凝土的等级强度及混凝土承载面的大小可分为KFZ 、HKFZ 、TKFZ ,分别为预应力混凝土空心方桩、预应力高强混凝土空心方桩、薄壁预应力混凝土空心方桩,其中TKFZ 主要用于以纯摩擦桩为主的地质,而HKFZ 主要用于高层建筑上或有高耐腐蚀要求的地质情况,KFZ 与TKFZ 的混凝土强度等级为C60,HKFZ 的混凝土强度等级为C80.空心方桩的外边长主要在300×300~1 000×1000之间,每50为一增量.单节桩长可从6m~60m 不等,每节桩之间通过特制的端头板进行连接,以满足不同的地质基础要求和设计承载力,接桩最长可达150m 。
[1]空心方桩不适宜于在孤石和障碍物多、石灰岩地层、有坚硬隔层及从松软突变到特别坚硬的地层中施工,其适用的地层为流塑、软塑状态的软弱地基,持力层宜为粘土层、砂层、深埋基岩,以及强风化岩层或风化残积土层较厚的地层,尤其适用于软弱土层较厚的地基。
2. 优点桩身适宜的有效预压应力,不但可以防止空心方桩在搬运、吊装过程中产生裂缝,还有就是抵消沉桩过程中的拉应力。
当然过高的预应力也会诱发纵向裂缝,并且有效预压应力愈高,桩的轴向承载力也会有所降低.因为桩是空心的、开口的,所以压桩入土的过程中,土体能挤入桩孔内一定深度而形成土塞,甚至使桩口完全闭塞,因而其承载力跟同断面的钢筋混凝土方桩一样,同时节约了材料。
另外,这种空心方桩在一些软弱土地基的工程中应用时,因为桩身开孔并能进一部分土,也在一定程度上减少了场地土的挤土效应以及对周边环境的影响.土质较硬地基工程中,通过带桩尖解决沉桩问题。
空心方桩一般采用静压法施工,可以减少锤击造成的桩身拉应力,从而减少桩体配筋,也能减少环境燥声污染。
《先张法预应力离心混凝土空心方桩》原津09G305图集修编请求大纲上海中技桩业股份有限公司2011年5月前言1 修订说明《先张法预应力离心混凝土空心方桩》图集号为津09G305的天津市工程建设标准设计图集自2009年12月7日发行以来,促进了预应力混凝土空心方桩的发展,推动了我国预应力混凝土空心方桩生产技术的进步,对我国空心方桩技术力量整体发展起到了十分积极的作用。
对照2011年4月8日发布的《<预应力混凝土空心方桩技术规定>(暂行)(DBJT29-187-2009)图集即津09G305《先张法预应力离心混凝土空心方桩》通知》,中与本规定有不符的条款,如混凝土保护层规定等。
随着我国先张法预应力空心方桩生产技术的不断提高,为了满足天津市建设管理部门的要求,同时为了更好的保证产品质量,促进预应力混凝土空心方桩的技术进步,对图集津09G305的修订是十分必要的。
第一章引用标准和修订情况1.1 主要引用标准与文件《建筑结构荷载规范》GB50009《混凝土结构设计规范》GB50010《建筑地基基础设计规范》GB50007《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204《先张法预应力混凝土管桩》GB13476-2009《建筑桩基技术规范》JGJ94《预应力混凝土空心方桩》JG197《地基基础设计规范》DGJ08-11《预应力混凝土空心方桩》08SG360《<预应力混凝土空心方桩技术规定>(暂行)通知》建科[2011]324号1.2 修订前期调研情况1.2.1组织在公司各生产基地调研及预制桩行业相关资料的查询、检索工作。
1.2.2 多方征求及结合实际生产情况,征订修改意见。
第二章修编内容按照现行规范结合天津市2011年4月8日发布的《<预应力混凝土空心方桩技术规定>(暂行)通知》,大部分技术内容不变,进行微调及增补的具体款项及说明如下:1修改内容1.1产品名称建议将原名称“先张法预应力离心混凝土空心方桩”修改为“预应力离心混凝土空心方桩”,此名称与2011年3月1日实施的空心方桩行业标准《预应力离心混凝土空心方桩》JC/T2029-2010名称一致。
《先张法预应力离心混凝土空心方桩》
原津09G305
图集修编请求大纲
上海中技桩业股份有限公司
2011年5月
前言
1 修订说明
《先张法预应力离心混凝土空心方桩》图集号为津09G305的天津市工程建设标准设计图集自2009年12月7日发行以来,促进了预应力混凝土空心方桩的发展,推动了我国预应力混凝土空心方桩生产技术的进步,对我国空心方桩技术力量整体发展起到了十分积极的作用。
对照2011年4月8日发布的《<预应力混凝土空心方桩技术规定>(暂行)
(DBJT29-187-2009)图集即津09G305《先张法预应力离心混凝土空心方桩》
通知》,
中与本规定有不符的条款,如混凝土保护层规定等。
随着我国先张法预应力空心方桩生产技术的不断提高,为了满足天津市建设管理部门的要求,同时为了更好的保证产品质量,促进预应力混凝土空心方桩的技术进步,对图集津09G305的修订是十分必要的。
第一章引用标准和修订情况
1.1 主要引用标准与文件
《建筑结构荷载规范》GB50009
《混凝土结构设计规范》GB50010
《建筑地基基础设计规范》GB50007
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202
《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204
《先张法预应力混凝土管桩》GB13476-2009
《建筑桩基技术规范》JGJ94
《预应力混凝土空心方桩》JG197
《地基基础设计规范》DGJ08-11
《预应力混凝土空心方桩》08SG360
《<预应力混凝土空心方桩技术规定>(暂行)通知》建科[2011]324号
1.2 修订前期调研情况
1.2.1组织在公司各生产基地调研及预制桩行业相关资料的查询、检索工作。
1.2.2 多方征求及结合实际生产情况,征订修改意见。
第二章修编内容
按照现行规范结合天津市2011年4月8日发布的《<预应力混凝土空心方桩技术规定>(暂行)通知》,大部分技术内容不变,进行微调及增补的具体款项及说明如下:
1修改内容
1.1产品名称
建议将原名称“先张法预应力离心混凝土空心方桩”修改为“预应力离心混凝土空心方桩”,此名称与2011年3月1日实施的空心方桩行业标准《预应力离心混凝土空心方桩》JC/T2029-2010名称一致。
1.2引用标准建议
《混凝土结构设计规范》GB50010等标准正在修订并即将实施,建议修订时以编制参考的最新版本为准。
并增加如下标准:《预应力离心混凝土空心方桩》JC/T2029-2010,《预应力混凝土用螺纹钢筋》GB/T20065-2006。
1.3 混凝土保护层
按照天津市4月8日文件,提高空心方桩的混凝土保护层,建议将250空心方桩的保护层设置为不小于天津地区的300管桩桩型的预应力纵向钢筋的保护层,300及以上桩型的预应力纵向钢筋的保护层的要求均提高至不小于40mm(图集中600及以上桩型保护层不变,已符合40mm的要求),适用范围与天津地区400管桩一致,另外薄壁桩的混凝土保护层不变。
如果满足混凝土保护层的要求,首选采取主筋内缩满足保护层要求,若主筋
内缩后让不能满足保护层的要求,预应力主筋的设置位置发生变化,基本示意图如图1,目前450及以下桩型暂建议采用图1形式配筋;纵向钢筋的保护层与的具体情况见表1。
图1 空心方桩配筋示意图
表1预应力混凝土空心方桩的纵向钢筋保护层表
2增加内容
2.1混凝土强度与性能
进一步将桩的类别与性能分类,混凝土强度等级不限定为C60与C80,将C70等级别的参数在编制说明中增加;并按照图集中所列的相关计算方式,将混凝土强度为C70的空心方桩性能单独成立一个性能表,以备设计和生产参考使用。
同时将C70混凝土空心方桩归类为普通预应力混凝土空心方桩。
2.2桩身抗弯性能设计值与检验值
截止到目前,虽天津地区空心方桩工程检测量不大,结合其他地区出现的问题并借鉴《预应力混凝土管桩》10G409图集中图表模式,为了便于工程检测,将空心方桩抗裂弯矩与极限弯矩检验值单独列出。
2.3建议增加预应力螺纹钢筋
与《混凝土结构设计规范》GB50010-2010编制组与审查人员沟通,规范中推荐使用预应力螺纹钢筋,是否将预应力螺纹钢筋的物理力学性能指标增加在图集的编制说明中,同时纵向主筋均采用预应力螺纹钢筋的对应桩型的力学性能进行测算并列出。
具体指标见表2。
表 2 预应力螺纹钢筋强度指标与物理特性
2.3桩型种类
根据图集中原有技术条件且满足壁厚、保护层等各项规定后是否可考虑增加桩型的种类与型号,如桩外径为320、420等桩型。
3删减内容
3.1建议删除编制说明5.3条对焊条的说明,结合施工常用情况,增加焊丝等焊接说明与要求,如果编制觉得不删除,那在保留的前提下,可增加其他焊接方式与要求。
另外针对于上海中技桩业股份有限公司的技术研究成果以及工程中将桩型的明确分类,分为抗拔桩与抗压桩等桩型,是否可以考虑将空心方桩的图集进行系列化,针对于不同的使用情况与技术要求,编制抗拔图集与抗压图集以及耐久型图集等。
上述图集的修改、删减等内容为上海中技桩业股份有限公司结合实际生产与应用情况整理的修编建议,望先预应力离心混凝土空心方桩图集编制组与图集管理部门予以采纳。