螺杆桩地方规范

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海南省工程建设地方标准螺杆灌注桩技术规程Technical code for construction of half-screw pileDBJ**-***-2012批准部门:海南省住房和城乡建设厅施行日期:2013年5月1日2013 海口发布通知前言本规程在编制过程中总结了全国各地及国外部分地区的螺杆桩技术实践经验,广泛征求了设计、勘察、科研、施工、教学等各有关单位的意见,并借鉴了国内已有的地方标准和企业标准。

本规程共分7章、7个附录以及条文说明,主要内容包括:总则、术语符号、基本设计规定、桩身构造与布置、设计、施工、工程质量检查及验收等方面的规定。

本规程由海南有色工程勘察设计院负责具体技术内容的解释。

请各单位在执行本规程的过程中注意积累资料、总结经验。

如有意见和建议,请反馈至海南有色工程勘察设计院(海口市南沙路49号通信广场2楼;邮编:570206)、海南卓典高科技开发有限公司(地址:海口市海府路22号;邮编:570203),以供修订时参考。

主编单位:海南有色工程勘察设计院海南卓典高科技开发有限公司海南省建设标准定额站参编单位:海南省建筑设计院海南水文地质工程地质勘察院**主要起草人:丁学武杨武李忠林冯春燕谢书领庞方李小园彭桂皎王新华陈超鋆杨涅谭燕姬莫勇全曾东灵 ** 主要审查人员:目次1 总则 (5)2 术语、符号 (6)2.1术语 (6)2.2符号 (6)3 基本设计规定 (8)3.1适用条件 (8)3.2设计原则 (8)3.3岩土工程勘察 (8)4 桩身构造与布置 (9)4.1桩身构造 (9)4.2布置 (9)5 设计 (10)5.1承载力计算 (10)5.2沉降计算 (11)5.3桩身强度验算 (12)6 施工 (13)6.1基本规定 (13)6.2施工前准备 (13)6.3施工流程 (13)6.4施工规定 (14)6.5施工质量控制 (15)7 工程质量检查及验收 (17)7.1一般规定 (17)7.2施工检验 (17)7.3基桩检测 (17)7.4工程验收 (18)附录A 螺杆桩大样图 (19)附录B 螺杆桩成桩工法过程示意图 (20)附录C 消除桩挤土效应的屏障技术示意图 (21)附录D 螺杆桩质量控制记录表 (22)附录E 螺杆桩施工记录表 (23)附录F 螺杆桩桩基设计说明(参考) (24)附录G 螺杆桩复合地基设计说明(参考) (25)本规程用词说明 (26)条文说明 (27)1 总则1.0.1为了保证螺杆灌注桩在建筑地基基础设计与施工中的规范化,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境,特制定本规程。

1.0.2 本规程适用于海南省工业与民用建(构)筑物以及市政工程中螺杆桩的勘察、设计、施工及其验收,其他行业亦可参照使用。

1.0.3 螺杆桩的设计与施工应根据工程地质及水文条件、工程特点、场地环境、施工设备性能等因素综合考虑,因地制宜,重视当地经验与条件,精心设计、严格施工。

1.0.4 采用螺杆桩时除应执行本规程外,尚应符合国家现行有关规范、规程及标准的规定。

2 术语、符号2.1 术语2.1.1 螺杆桩 half-screw pile原称“半螺丝桩”,后称“螺杆灌注桩”,简称“螺杆桩”,是一种“上部为圆柱型,下部为螺丝型”组合式灌注桩。

2.1.2 提高系数 correction factor由土体侧摩阻力标准值计算螺纹段总侧阻力标准值的参数。

2.1.3 同步技术 synchronous manner钻杆每向上(下)相应位移一个螺距,钻杆刚好正向(反向)旋转一周,所形成的桩孔或桩为螺丝状。

2.1.4 非同步技术 unsynchronous manner钻具向下移动一个螺距,钻杆旋转2~3圈,可改变转速和钻杆尺寸从而调整取土量,所形成的桩孔为圆柱形。

2.1.5 桩芯 pile core螺杆桩螺纹段或浅螺纹桩的桩体轴芯部分。

2.2 符号2.2.1 抗力和材料性能q—第i层土极限侧阻力标准值;sikq—持力层端阻力标准值;pkf—混凝土轴心抗压强度;c2.2.2 作用和作用效应Q—螺杆桩单桩竖向极限承载力标准值;ukQ—螺杆桩直杆段的侧阻力;sk1Q—螺杆桩螺纹段的侧阻力;2skQ—螺杆桩端阻力;pk2.2.3 几何参数D—桩直杆段直径(等于螺纹段外径);d—桩芯直径;l—桩长范围内第i层土的分层厚度;iA—桩直杆段横截面积;pA—桩芯横截面积。

ps2.2.4 计算系数ψ—成桩工艺系数;cα—桩身为螺纹段时,桩长范围内第i层土的侧阻力提高系数;iμ—混凝土泵填充系数,一般可取0.7~0.8;λ—充盈系数。

3 基本设计规定3.1 适用条件3.1.1 螺杆桩技术适用于粘性土、粉土、砂土、碎石土等土层,且不得在流塑状淤泥或淤泥质土、松散粉细砂层中设计螺纹段。

在流塑状淤泥或淤泥质土中应用时,尚需采用屏障技术辅助成孔成桩,或将场地硬化处理后再进行成孔成桩。

3.1.2 螺杆桩技术适用于独立承台、条形基础、桩筏基础等各种桩基础,以及以刚性桩为竖向增强体的刚性桩复合地基、刚-柔性桩复合地基,仅当应用于复合地基时桩身可不配钢筋。

3.1.3 螺杆桩属于部分挤土桩。

3.1.4 为正确和安全地施工螺杆桩,施工中必须使用满足设备技术指标的成桩机具。

3.2 设计原则3.2.1 螺杆桩应进行承载能力计算,计算内容包括:桩顶作用效应计算、桩基竖向承载力计算、单桩竖向承载力计算、抗拔桩基承载力验算,桩基沉降计算、桩基水平承载力与位移计算、桩身强度验算。

《建筑抗震设计规范》GB50011规定需进行抗震验算的桩基,还应进行抗震验算。

无成桩经验及承载力数据时,可先根据本规程第5章相关条款进行计算,施工前必须进行成孔、成桩试验检测以确定施工技术参数和桩的承载力。

3.2.2 螺杆桩用于桩基础时,应按《建筑桩基技术规范》JGJ94验算桩基沉降并满足相关要求;用于复合地基时,应按《建筑地基基础设计规范》GB50007验算复合地基沉降并满足相关要求。

3.2.3 螺杆桩承载力、变形计算和抗震验算所采用的荷载作用效应组合应符合《建筑地基基础设计规范》GB50007。

3.2.4 螺杆桩为变截面桩,验算桩身强度时应验算直杆段顶部和底部两个截面的桩体强度是否满足承载力设计要求。

3.3 岩土工程勘察3.3.1 螺杆桩工程勘察应符合相关勘察规范要求,整理编写岩土工程勘察报告。

4 桩身构造与布置4.1 桩身构造4.1.1 螺杆桩桩径是指直杆段桩的直径,螺纹段外径等于直杆段直径,螺杆桩桩身施工直径一般为300~700mm,且桩长不宜大于50D。

4.1.2 螺杆桩大样图详附录A,其中桩长及直杆段长度应满足以下要求:1 直杆段长度不小于有效桩长的2/3且不小于10D,一般不大于有效桩长的3/4;2 直杆段顶部和底部的截面应力应分别按本规程5.3.2条进行强度验算。

4.1.3 配筋1 配筋率:正截面配筋率可取0.4%~0.65%,小桩径取高值;对受荷载特别大的桩,应根据计算确定配筋率,并不应小于上述规定值;2 直杆段为螺杆桩配筋桩段,配筋长度、主筋保护层厚度、钢筋笼构造等应符合《建筑桩基技术规范》JGJ94第4.1条对灌注桩配筋长度的要求;3 除竖向压力外,桩身还受到水平荷载和竖向上拔力影响时,应将螺杆桩有配筋桩段作为水平荷载和竖向抗拔力的计算长度,对于受水平荷载的桩,主筋不应小于8φ12;对于受竖向上拔荷载的桩,主筋不应少于6φ10;纵向主筋应沿桩身周边均匀布置,其净距不应小于60mm;4.1.4 桩身混凝土强度等级不得小于C25。

4.1.5 螺杆桩的螺纹段尺寸与螺杆桩机及其后续衍生产品相匹配,应满足以下要求:1 螺杆桩螺牙端部厚度为40~50mm,根部厚度为80~100mm,螺距与桩径D之比宜为0.6~1.0。

2 螺杆桩的标准桩芯直径可按表4.1.5取值,设计要求单桩承载力较高、且桩径不小于500mm时,桩芯直径可酌情增加10%~20%。

表4.1.5 螺杆桩桩芯直径标准取值4.2 布置4.2.1 螺杆桩的最小中心距应满足表4.2.1。

表4.2.1 桩的最小中心距4.2.2 在挤土效应明显的地层中施工时,应适当选择较大的设计桩间距,并采取跳打施工或屏障技术(仅在上部为淤泥或淤泥质土时使用)等施工措施。

屏障技术示意图详见附录C。

4.2.3 基桩排列依照《建筑桩基技术规范》JGJ94第3.3.3条第2款执行。

5 设计5.0.1螺杆灌注桩基础设计应遵循本规程第3.2节设计原则的规定。

除本章规定外,其余的设计内容应按照《建筑桩基技术规范》JGJ94的要求进行。

5.1 承载力计算5.1.1 当根据土的物理力学指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时,宜按下列公式估算:12uk sk sk pk Q Q Q Q =++(5.1.1)式中: uk Q ——螺杆桩单桩竖向极限承载力标准;1sk Q ——直杆段极限侧阻力标准值(kN);2sk Q——螺纹段极限侧阻力标准值(kN);pk Q ——螺杆桩极限侧阻力标准值(kN)。

5.1.2 螺杆桩直杆段极限侧阻力标准值按式5.1.2计算,计算参数参照勘察资料,也可按《建筑桩基技术规范》JGJ94表5.3.5-1中混凝土预制桩取值。

k 1si i sk q Dl Qπ=∑(5.1.2)式中: D ——直杆段桩径(m);k si q ——第i 层土的桩极限侧阻力标准值(kpa);i l ——直杆段在第i 层土中的长度(m)5.1.3 螺杆桩螺纹段与直杆段的受力机理截然不同,螺纹段极限侧阻力标准值建议按式5.1.3计算:k 2i si i sk q Dl Qπα=∑(5.1.3)式中:k si q ——第i 层土的桩极限侧阻力标准值(kpa);i α——第i 层土的桩侧阻力提高系数,按表5.1.3取值,无经验时先取低值,通过静载试验得到数据后再进行优化调整;D ——直杆段桩径(m);i l ——螺纹段在第i 层土中的长度(m)。

表5.1.3 土层侧阻力提高系数取值建议表5.1.4 螺杆桩端阻力标准值计算按式5.1.4,计算参数参照勘察资料,也可按《建筑桩基技术规范》JGJ94表5.3.5-2中混凝土预制桩取值。

214pk pkq D Qπ=(5.1.4)式中:pk q ——持力层极限端阻力标准值(kpa)。

5.1.5 计算螺杆桩的水平承载力或抗拔承载力时,仅考虑有配筋的桩段,计算方法依据《建筑桩基技术规范》JGJ94第5.4.5条和第5.7节的有关内容。

5.2 沉降计算5.2.1 螺杆桩用于桩基础时,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94计算沉降。

5.2.2 螺杆桩用于复合地基时,依据《建筑地基基础设计规范》GB50007计算沉降。

5.3 桩身强度验算5.3.1 螺杆桩为变截面桩,直杆段截面积按外径计算,螺纹段截面积按内径计算(忽略螺牙截面积),应分别对桩顶、变截面处进行桩身强度验算。