《随钻跟管桩技术规程 JGJ/T344-2014》

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中华人民共和国行业标准

随钻跟管桩技术规程


Technical specification for drilling with prestressed high strength concrete pipe cased pile
JGJ/T 344-2014

批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2015年8月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第679号

住房城乡建设部关于发布行业标准《随钻跟管桩技术规程》的公告


    现批准《随钻跟管桩技术规程》为行业标准,编号为JGJ/T 344-2014,自2015年8月1日起实施。
    本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部
2014年12月17日

前言


    根据住房和城乡建设部《关于印发<2009年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2009]88号)的要求,规程编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制本规程。

    本规程的主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.基本规定;4.设计;5.施工;6.质量检验。
    本规程由住房和城多建设部负责管理,由广州市建筑科学研究院有限公司负责具体技术内容的解释。本规程执行过程中如有意见或建议,请寄送广州市建筑科学研究院有限公司(地址:广州市白云大道北833号建研大厦,邮编:510440)。
    本规程主编单位:广州市建筑科学研究院有限公司
                    广州建筑股份有限公司
    本规程参编单位:中国建筑科学研究院
                    山河智能装备股份有限公司
                    华南理工大学建筑设计研究院
                    广东省建筑设计研究院
                    广州市设计院
                    江门裕大管桩有限公司
                    广州市建筑科学研究院新技术开发中
                    心有限公司
                    广州市地下铁道总公司
    本规程主要起草人员:唐孟雄 高俊岳 高文生 胡贺松 朱建新 黄秋伟 单葆岩 陈乔松 方小丹 韩建强 邓汉荣 周治国 邹扬帆 吴新荣
    本规程主要审查人员:杨敏 刘金砺 徐天平 张雁 袁内镇 王卫东 张季超 肖兵 魏宜龄

1 总 则


1.0.1 为了在随钻跟管桩设计、施工及质量检验中做到安全适用、技术先进、经济合理、保证质量、保护环境,制定本规程。

1.0.2 本规程适用于随钻跟管桩的设计、施工及质量检验。

1.0.3 随钻跟管桩的设计与施工,应综合考虑地质条件、上部结构类型、使用功能、荷载特征、施工技术条件与周边环境等,并应强化施工质量控制和管理。

1.0.4 随钻跟管桩的设计、施工及质量检验,除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。


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2 术语和符号


2.1 术 语


2.1.1 随钻跟管桩 drilling with prestressed high strength concrete pipe eased pile
    在钻进成孔的同时将预应力高强混凝土管桩沉至孔底,桩端可以旋喷注浆或灌注混凝土封闭成桩,管壁外侧可以灌注水泥浆或水泥砂浆以提高桩的承载力。

2.1.2 成孔直径 diameter of drilling hole
    钻头在正常开启工作状态下,钻孔的直径。

2.1.3 桩径 pile diameter
    随钻跟管桩施工放置到钻孔中的预应力高强混凝土管桩的外径。

2.1.4 桩靴 pile shoe
    与持力层接触最下部一节管桩的底端焊接或机械连接的桩端结构。

2.1.5 控桩器 control of pile position device
    随钻跟管桩施工时,用于调整管桩的垂直度,并可对管桩进行夹持、跟进速度控制及起拔的装置。


2.2 符 号


2.2.1 作用和作用效应
    Fk——相应于荷载效应标准组合时,上部结构传到承台顶面的竖向力;
    Gk——桩基承台和承台上土自重标准值;
    Hk——相应于荷载效应标准组合时,作用于承台底面的水平力;
    Hik——相应于荷载效应标准组合时,作用于基桩i桩的水平力;
    Mxk、Myk——相应于荷载效应标准组合时,作用于承台底面,通过桩群形心的x、y主轴的力矩;
    N——相应于荷载效应基本组合时,作用于基桩某位置的竖向压力设计值;
    Nik——相应于荷载效应标准组合时,偏心竖向力作用于承台顶时第i基桩桩顶所受的竖向力;
    Nk——相应于荷载效应标准组合时,轴心竖向力作用下任一单桩的竖向力;
    Nkmax——相应于荷载效应标准组合时,偏心竖向力作用于承台顶时桩顶所受的最大竖向力;
    NEk——地震作用效应和荷载效应标准组合下,基桩的平均竖向力;
    NEkmax——地震作用效应和荷载效应标准组合下,基桩的最大竖向力。

2.2.2 抗力和材料性能
    fc1——管桩混凝土轴心抗压强度设计值;
    fc2——管桩空心部分灌注的混凝土轴心抗压强度设计值;
    fn——填芯混凝土与管桩内壁的粘结强度设计值;
    frk——岩石饱和单轴抗压强度标准值;
    fy——钢筋的抗拉强度设计值;
    N′——实测标准贯入试验击数;
    qpk——基桩极限端阻力标准值;
    qsik——基桩穿过的第i层土的极限侧阻力标准值;
    Qt——相应于荷载效应基本组合时,单桩竖向抗拔承载力设计值;
    Tuk——单桩抗拔极限承载力标准值;
    Quk——单桩竖向极限承载力标准值;
    Qsk——嵌岩桩桩周土层的总极限侧阻力标准值;
    Qrk——嵌岩桩嵌岩段总极限阻力标准值;
    Ra——单桩竖向承载力特征值;
    Rha——单桩水平承载力特征值。

2.2.3 几何参数
    Ap1——管桩壁在桩端的投影面积;
    Ap2——管桩空心部分在桩端的投影面积;
    As——管桩内孔连接钢筋总公称截面面积;
    D——随钻跟管桩直径,管桩直径;
    Dh——随钻跟管钻机成孔直径;
    H——施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离;
    li——基桩穿过的第i层土层厚度;
    L——桩长;
    La——桩顶填芯混凝土深度;
    t——管桩壁厚;
    u——随钻跟管桩周长;
    Upn——管桩内孔圆周长;
    xi、xj、yi、yj——第i、j根桩至y、x轴的距离。

2.2.4 计算系数
    K——安全系数;
    kc——充盈系数;
    ψ——成桩工艺系数;
    ζr——桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数;
    δ——桩芯灌注混凝土强度的折减系数;
    λi——抗拔系数。

3 基本规定


3.0.1 随钻跟管桩宜用于素填土、淤泥、黏性土、粉土、砂土、强风化、中风化、微风化软质岩及强风化、中风化硬质岩等地层。

3.0.2 对无相近地质条件下成桩试验资料的随钻跟管桩设计和施工,应进行成桩试验和承载力试验确定设计及施工参数。

3.0.3 随钻跟管桩设计为端承型桩时,其最小中心距不应小于2.5D;其他情况时,其最小中心距不应小于3.0D。

3.0.4 随钻跟管桩施工用的管桩应采用预应力高强混凝土管桩。

3.0.5 随钻跟管桩的构造应符合本规程附录A的规定。

3.0.6 管桩桩芯通长灌注混凝土提高桩身强度时,灌注的混凝土强度等级不宜低于C40。

3.0.7 随钻跟管桩使用的管桩按外径可分为800mm、1000mm、1200mm、1300mm、1400mm等,单节桩长不宜大于12m;按混凝土有效预应力值可分为A型、AB型、B型和C型,且其抗弯性能必须达到现行国家标准《先张法预应力混凝土管桩》GB 13476的有关规定。管桩的基本尺寸应符合表3.0.7的规定。


表3.0.7 管桩的基本尺寸

    注:当管桩桩芯通长灌注混凝土以提高桩身强度时,外径为1000mm的管桩壁厚可取110mm,外径为1200mm、1300mm、1400mm的管桩壁厚可取130mm。

3.0.8 随钻跟管桩桩侧不要求注浆时,管桩桩身外壁可不设置半圆槽。随钻跟管桩桩侧要求注浆时,管桩桩身外壁宜按下列规定设置半圆槽:
    1 外径800mm、1000mm的管桩桩身外壁对称设置2个直径为30mm的半圆槽(图3.0 8a);
    2 外径1200mm、1300mm的管桩桩身外壁对称设置3个直径为30mm的半圆槽(图3.0.8b);
    3 外径1400mm及以上的管桩桩身外壁对称设置4个直径为30mm的半圆槽(图3 0.8c)。


图3.0.8 管桩截面示意

t——管桩壁厚


3.0.9 管桩内表面浮浆应清理干净,且厚度不得大于2mm。


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4 设 计


4.1 一般规定


4.1.1 随钻跟管桩的竖向承载力计算应符合下列规定:
    1 荷载效应标准组合
    轴心竖向力作用下:



    偏心竖向力作用下,除应符合公式(4.1.1-1)外,尚应符合下式规定:


    式中:Nk——相应于荷载效应标准组合时,轴心竖向力作用下任一单桩的竖向力(kN);
          Ra——单桩竖向承载力特征值(kN);
          Nkmax——相应于荷载效应标准组合时,偏心竖向力作用于承台顼时桩顶所受的最大竖向力(kN)。


    2 地震作用效应和荷载效应标准组合
    轴心竖向力作用下:



    偏心竖向力作用下,除应符合公式(4.1.1-3)外,尚应符舍下式的规定:


    式中:NEk——地震作用效应和荷载效应标准组合下,基桩的平均竖向力(kN);
          NEkmax——地震作用效应和荷载效应标准组合下,基桩的最大竖向力(kN)。

4.1.2 水平力作用下,随钻跟管桩单桩水平承载力应符合下式规定:


    式中:Hik——相应于荷载效应标准组合时,作用于基桩i桩的水平力(kN);
          Rha——单桩水平承载力特征值(kN)。

4.1.3 承台的设计应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定执行。


4.2 桩顶作用效应计算


4.2.1 对于一般建筑物和受水平力较小的高层建筑群桩基础,应按下列公式计算群桩中随钻跟管桩的桩顶作用效应:
    1 竖向力


    式中:Nik——相应于荷载效应标准组合时,偏心竖向力作用于承台顶时第i基桩桩顶所受的竖向力(kN);
          Fk——相应于荷载效应标准组合时,上部结构传到承台顶面的竖向力(kN);
          Gk——桩基承台和承台上土自重标准值,对于地下水以下部分应扣除水的浮力(kN);
          Mxk、Myk——相应于荷载效应标准组合时,作用于承台底面,通过桩群形心的x、y主轴的力矩(kN·m);
          xi、xj、yi、yj——第i、j根桩至y、x轴的距离(m);
          n——桩基中的桩数。


    2 水平力


    式中:Hk——相应于荷载效应标准组合时,作用于承台底面的水平力(kN)。


4.3 单桩承载力与变形计算


4.3.1 单桩竖向承载力特征值的确定应符合下列规定:
    1 对于设计等级为甲级和乙级的建筑,设计前应通过单桩竖向静载荷试验确定单桩竖向承载力特征值。在同一条件下,试桩数量不应少于3根。设计等级为丙级的建筑物,也可按相近地质条件下的试桩资料确定。
    2 单桩竖向承载力特征值应按下式计算:


    式中:Quk——单桩竖向极限承载力标准值;
          K——安全系数,一般取K=2。

4.3.2 初步设计时,随钻跟管桩单桩竖向抗压极限承载力标准值可采用下式估算:


    式中:u——按随钻跟管桩所用管桩外径计算的周长(m);
          qsik——基桩穿过的第三层土的极限侧阻力标准值(kPa),当桩侧注浆且无当地经验时,可按表4.3.2-1取值;当桩侧不注浆且无当地经验时,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94推荐的泥浆护壁钻(冲)孔桩的极限侧阻力标准值取值;
          qpk——基桩极限端阻力标准值(kPa),无当地经验时,可按表4.3.2-2取值;
          li——基桩穿过的第i层土层厚度(m);
          Ap1——管桩壁在桩端的投影面积(㎡);
          Ap2——管桩空心部分在桩端的投影面积(㎡),当桩芯全长灌注混凝土或灌注混凝土高度使得管壁内侧摩阻力大于桩芯投影面积产生的端阻力时取值,否则Ap2取值为0。


表4.3.2-1 随钻跟管桩的极限侧阻力标准值(kPa)

    注:1 对于尚未完成自重固结的土类,不计算侧阻力;
        2 aw为含水比,aw=w/w1,w为土的天然含水量,w1为土的液限。


表4.3.2-2 随钻跟管桩的极限端阻力标准值(kPa)

注:N′为实测标准贯入试验击数。


4.3.3 桩端进入中、微风化岩层的嵌岩随钻跟管桩,单桩竖向抗压极限承载力标准值应由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。当根据岩石单轴抗压强度确定单桩竖向极限承载力标准值时,可按下列公式计算:

    式中:Qsk、Qrk——分别为土的总极限侧阻力标准值、嵌岩段总极限阻力标准值(kN);
          frk——岩石饱和单轴抗压强度标准值(kPa),黏土岩取天然湿度单轴抗压强度标准值;
          ζr——桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数,与嵌岩深径比hr/D、岩石软硬程度和成桩工艺有关,可按表4.3.3取值。


表4.3.3 桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数ζr

    注:1 极软岩、软岩指frk小于等于15MPa,较硬岩、坚硬岩指frk大于30MPa,介于二者之间可内插取值。
        2 hr为桩身嵌岩深度,当岩面倾斜时,以坡下方嵌岩深度为准;当hr/D为非表列值时,ζr内插取值。

4.3.4 随钻跟管桩的桩身混凝土强度应满足承载力要求,桩身强度应按下式验算:


    式中:N——相应于荷载效应基本组合时,作用于基桩某位置的竖向压力设计值(kN);
          fc1——管桩混凝土轴心抗压强度设计值(kPa);
          fc2——管桩空心部分灌注的混凝土轴心抗压强度设计值(kPa);
          ψ——成桩工艺系数,可取0.80~0.85,管桩桩芯通长灌注混凝土时取低值;
          δ——桩芯灌注混凝土强度的折减系数,可取0.75~0.85,灌注混凝土强度高时取高值。

4.3.5 随钻跟管桩单桩竖向抗拔极限承载力的确定应符合下列规定:
    1 甲级和乙级建筑桩基,基桩的抗拔极限承载力应通过现场单桩上拔静载荷试验确定。单桩上拔静载荷试验及抗拔极限承载力标准值取值可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106的有关规定执行。
    2 丙级建筑桩基,基桩的抗拔极限承载力取值可按下式计算:


    式中;Tuk——单桩抗拔极限承载力标准值(kN);
          qsik——基桩穿过的第i层土的极限侧阻力标准值(kPa),当桩侧注浆且无当地经验时,可按本规程表4.3.2-1取值;当桩侧不注浆且无当地经验时,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94推荐的泥浆护壁钻(冲)孔桩的极限侧阻力标准值取值;
          λi——抗拔系数,可按表4.3.5取值。


表4.3.5 抗拔系数

  土类

λi

砂土

0.50~0.70

粘性土、粉土

0.70~0.80

    注:柱长L与桩径D之小于20时,λi取小值。


4.3.6 当随钻跟管桩基础持力层下存在软弱下卧层时,软弱下卧层承载力的验算应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94的有关规定执行。

4.3.7 随钻跟管桩单桩水平承载力特征值的确定应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94的有关规定执行。

4.3.8 随钻跟管桩的沉降变形计算应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94的有关规定执行。

4.4 构造设计


4.4.1 当随钻跟管桩桩芯通长灌注混凝土时,桩与承台的连接构造应符合下列规定:
    1 桩嵌入承台内的长度不宜小于100mm;
    2 桩顶纵向主筋应锚入承台内,其锚入长度不宜小于35倍纵向主筋直径。对于抗拔桩,桩顶纵向主筋的锚固长度应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010确定。

4.4.2 当随钻跟管桩上部与承台连接部分为空心时,桩与承台的连接应采用桩顶填芯混凝土中埋设连接钢筋的连接方式,并应符合下列规定:
    1 填芯混凝土强度等级不得低于C30。填芯混凝土长度:承压桩不得低于2D且不得小于2.0m;抗拔桩应按本规程第4.4.3条的规定计算确定,且不得小于20m。
    2 连接钢筋数量不宜小于4根。当采用4根连接钢筋时,埋入填芯混凝土部分的箍筋应为Ф6@200;当连接钢筋多于4根时,埋入填芯混凝土部分的箍筋应为Ф8@200。

    3 埋入桩顶填芯混凝土中的连接钢筋长度应与桩顶填芯混凝土深度相同。
    4 连接钢筋锚入承台内的长度:承压桩不宜小于35倍钢筋直径;抗拔桩不得小于40倍钢筋直径。

4.4.3 当随钻跟管桩为抗拔桩时,桩顶填芯部分的管桩内壁应清理干净。桩顶填芯混凝土深度和连接钢筋总公称截面面积应按下列公式计算:


    式中:La——桩顶填芯混凝土深度(m),不应小于2.0m;
          As——管桩内孔连接钢筋总公称截面面积(㎡);
          Qt——相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向抗拔承载力设计值(kN);
          fn——填芯混凝士与管桩内壁的粘结强度设计值(kPa),宜由现场试验确定;
          Upn——管桩内孔圆周长(m);
          fy——钢筋的抗拉强度设计值(kN/㎡)。

4.4.4 随钻跟管桩桩靴可利用Q235及以上等级的钢材焊接,钢板厚度不宜小于10mm。桩靴的竖向抗压承载力不应小于桩端阻力特征值的2倍。桩靴构造应符合本规程附录B的规定。


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5 施 工


5.1 一般规定


5.1.1 随钻跟管桩施工的允许偏差应符合表5.1.1的规定。


表5.1.1 随钻跟管桩施工允许偏差

    注:H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离,D为管桩的外径。


5.1.2 管桩桩芯插入的钢筋笼制作、安装质量应符合下列规定:
    1 钢筋笼的材质、尺寸应符合设计要求,制作允许偏差应符合表5.1.2的规定。

表5.1.2 钢筋笼制作允许偏差


    2 钢筋笼采用后置式安装、搬运和吊装时,应防止变形。钢筋笼的制作应符合国家现行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204、《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18、《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107的有关规定。


5.2 施工准备


5.2.1 随钻跟管桩施工应具备下列资料:
    1 建筑场地岩土工程勘察报告;
    2 经审查批准的施工图设计文件及图纸会审纪要;
    3 建筑场地和邻近区域内的地下管线、地下构筑物、危房、精密仪器车间等的调查资料;
    4 主要施工机械及其配套设备的技术性能资料;
    5 经审查批准的施工组织设计或施工方案,及向作业人员进行的安全、技术交底;
    6 水泥、砂、石、钢筋等原材料及其制品的质检报告;
    7 管桩结构配筋图、管桩产品说明书、产品合格证及现场验收资料;
    8 有关荷载、施工工艺的试验参考资料;
    9 建设项目取得有关主管部门颁发的施工许可证件。

5.2.2 随钻跟管桩施工用的供水、供电、道路、排水、临时房屋等临时设施,必须在开工前准备就绪,施工场地的主要场地宜进行硬化处理,保证施工机械正常作业。

5.2.3 基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。开工前,经复核后应妥善保护,施工中应经常复测。

5.2.4 应根据桩径、成桩深度、土层情况综合确定施工机械、钻杆、钻头及施工参数。

5.2.5 施工机械必须经鉴定合格,不得使用不合格机械。

5.2.6 随钻跟管桩施工设备就位后,必须平整、稳固,各种操作系统和仪表应稳定可靠,在成桩过程中不得发生倾斜和偏移。


5.3 施工设备


5.3.1 随钻跟管钻机的平均接地比压、爬坡能力、动力头输出扭矩、驱动器压桩力、控桩器拔桩起拔力、主卷扬提升能力、动力头钻进加压力、动力头上下往复行程、钻头收缩直径及扩孔直径等技术指标应满足施工要求。

5.3.2 随钻跟管钻机整机应具有自行行走和随钻跟管沉桩跟进驱动功能。钻机转台可360°自行回转,转台回转应具有自动对桩复位功能。

5.3.3 随钻跟管钻机的桩架在设备的前后方向±5°及左右方向±3°范围内应具有自动调垂功能。

5.3.4 随钻跟管桩钻头的成孔直径及入土岩的能力应满足施工要求;当为扩孔钻头时,扩孔机构应能可靠收拢。

5.3.5 钻头、钻杆螺旋叶片外径制作允许公差应控制在0mm~—5mm范围内。

5.3.6 当管桩采用高压旋喷封底时,应根据管桩内径选择高压旋喷设备。高压旋喷钻机动力头应能360°回转,钻机给进行程不宜小于3m。高压注浆泵的额定注浆压力不应小于20MPa,流量不宜小于85L/min。

5.3.7 当采用钻杆灌注混凝土时,混凝土泵及钻杆型号应根据管桩内径选择。混凝土输送泵管布置宜减少弯道,混凝土泵与钻机的距离不宜大于60m。

5.3.8 随钻跟管桩桩侧注浆设备应能输送含有3mm以下固体颗粒的水泥浆及砂浆。额定工作压力不宜小于4MPa,水平输送距离不宜小于100m,流量不宜小于60L/min。


5.4 成桩工艺


5.4.1 随钻跟管桩施工应包括下列步骤:
    1 测量确定桩位;
    2 管桩与桩靴焊接或机械连接;
    3 钻机及控桩器定位;
    4 钻杆连接钻头,并穿过首节带桩靴的管桩,与钻机连接,定位、调平;
    5 复检桩位;
    6 在管桩桩侧预留凹槽中,安装注浆管;
    7 随钻跟管钻进;
    8 接钻杆、管桩;
    9 接注浆管;
    10 钻至设计标高后,多次反复清桩底渣土,停止钻进,反钻钻杆,收缩钻头;
    11 利用钻机激振器向下振动管桩,使管桩稳固地坐落在持力层上;
    12 通过钻机钻杆及钻头向桩底灌注混凝土封底;或利用单管或双管高压旋喷设备通过管桩桩芯,从随钻跟管桩桩端以下0.5m持力层中由下至上喷射水泥浆进行封底;封底深度不宜小于2D,且不应小于1.5m;
    13 拆卸钻杆,钻机及控桩器移位;
    14 封底混凝土或水泥浆达到初凝强度要求后,利用管桩桩侧安装的注浆管对桩侧灌注水泥浆或水泥砂浆;
    15 当管桩桩芯需要通长灌注混凝土时,应按灌注水下混凝土的相关要求执行;
    16 当随钻跟管桩作为仅承受水平力的围护桩时,可通过依次进行上述步骤第1~5、7、8、10、11项成桩;当随钻跟管桩作为不需桩侧注浆的承受竖向力的基桩时,可通过依次进行上述步骤第1~5、7、8、10~12项成桩。

5.4.2 随钻跟管桩施工钻头的成孔直径应符合下列规定:
    1 当随钻跟管桩桩端持力层为土层且桩侧不要求注浆时,钻头的成孔直径不宜大于管桩的外径;
    2 当随钻跟管桩桩端持力层进入岩层且桩侧要求注浆时,钻头的成孔直径宜大于管桩外径40mm以上;
    3 当随钻跟管桩作为支护桩且桩侧不要求注浆时,钻头的成孔直径可根据场地的地质条件进行选择,且不官大于管桩外径20mm。

5.4.3 第一节管桩就位后,应将钻机桅杆调整到垂直状态。桩位偏差不得大于本规程表5.1.1的规定,校正后的垂直度偏差不得大于0.5%。随钻跟管桩施工过程中,应保持钻杆和管桩的中心线在同一条直线上,并随时检查桩身的垂直度。当桩身垂直度偏差超过0.5%时,应找出原因并纠正。

5.4.4 接桩时,上下节桩身应对准,错位不应大于2mm,管桩中心应与钻杆中心重合;当桩侧需注浆时,桩身预留的凹槽也应对准,错位不应大于2mm,接桩完成后,应同步安装桩侧注浆管。

5.4.5 管桩连接应采用焊接或机械连接。焊接接桩和桩靴的焊接所采用的焊机、焊条、电流、工艺、质量等要求除应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661的有关规定外,其现场施工尚应符合下列规定:
    1 上下节桩接头端板表面应用钢丝刷清刷干净并应保持干燥,坡口处应刷至露出金属光泽;
    2 接桩时,上节桩身应与下节桩身保持顺直,两端面应紧密贴合;不得在接头处出现间隙,严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁片、铁丝等杂物;
    3 施焊应逐层对称进行,层数不得少于2层;内层焊渣应清理干净后,再施焊外一层,焊缝应连续饱满;
    4 当采用手工电弧焊时,焊条宜采用E4303或E4316,其质量应满足现行国家标准《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB/T 5117的规定;
    5 手工电弧焊的接头自然冷却时间不应少于8min;二氧化碳气体保护焊的接头自然冷却时间不应少于3min;
    6 桩靴的焊接应按本条第3~5款的有关要求进行,重要工程宜在工厂内焊接;当在工地焊接时,宜在管桩堆放现场先焊好桩靴外圈的上半圈及内圈的下半圈,再将管桩轴向转动180°后施焊剩下的桩靴外圈及内圈的半圈。

5.4.6 随钻跟管钻机钻进过程中,遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异常时,应立即停钻,查明原因,采取相应措施后方可继续作业。

5.4.7 管桩跟进速度应与钻机成孔同步,钻杆及钻头入土深度和管桩入土深度应宜致。

5.4.8 随钻跟管桩施工应连续进行,管桩跟进间歇时间不宜超过8h。单根桩未钻进到设计标高时不得停钻。

5.4.9 利用高压旋喷设备通过随钻跟管桩桩芯喷射水泥浆进行封底时,喷射压力不宜低于20MPa,水灰比宜为0.5~0.7,桩底原位喷浆停留时间不宜小于3min,提升速度宜通过试验确定,水泥浆宜掺入高效减水剂或早强剂。

5.4.10 高压旋喷设备喷射清水清洗管桩内壁及桩底的岩土渣时,喷射压力及提升速度宜根据管桩内径及岩土渣性状通过试验确定。

5.4.11 桩侧注浆压力宦为0.5MPa~4.0MPa,水灰比宜为0.45~0.55,水泥浆宜掺入高效减水剂或早强剂。注浆量可按下式计算:


    式中:Q——实际注浆量(m³);
          kc——充盈系数,与钻孔周围土层孔隙率有关,kc≥1.1;
          Dh——随钻跟管钻机成孔直径(m);
          D——管桩直径(m);
          L——随钻跟管桩总长度(m)。

5.4.12 桩侧注浆时,当满足下列条件之一时可终止注浆:
    1 注浆总量和注浆压力均达到设计要求;
    2 注浆总量已达到设计值的90%,且注浆压力超过设计值,地面返浆。

5.4.13 应根据桩芯混凝土的设计强度等级,通过试验确定混凝土配合比;混凝土坍落度宜为180mm~220mm;水泥用量不应少于360kg/m³。水下混凝土的砂率宜为40%~50%,并宜选用中粗砂;粗骨料粒径不得大于钢筋间最小净距的1/3,并不得大于40mm。

5.4.14 随钻跟管桩施工时应由专职施工技术人员及时填写施工记录。施工记录可按本规程附录C的规定填写。


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6 质量检验


6.1 质量检查


6.1.1 施工单位应提供施工过程中与桩身质量有关的资料,包括管桩的出厂合格证,原材料的力学性能检验报告,钢筋笼制作质量检查报告,试件留置数量及制作养护方法、混凝土抗压强度试验报告,封底混凝土量或旋喷压力、提升速度、水灰比、喷浆量、封底深度,桩侧注浆水灰比、注浆压力、注浆时间及注浆量。

6.1.2 管桩外径、内径、壁厚、外壁预留凹槽的尺寸偏差与检查方法应符合表6.1.2的规定。管桩其他部位的尺寸允许偏差与检查方法应符合现行国家标准《先张法预应力混凝土管桩》GB 13476的有关规定。


表6.1.2 管桩的尺寸允许偏差与检查方法


6.1.3 成桩质量检查应包括:成桩的中心位置、桩长、垂直度和管桩周围土体返浆情况等。

6.1.4 管桩焊接接头质量检查应包括:焊条的质量和直径;电焊坡口的尺寸;记录并监控焊接所用的时间;检查焊缝的质量;监控焊完后的停歇时间等。


6.2 单桩桩身完整性及承载力检验


6.2.1 桩身完整性检验,可采用低应变法。试验桩应全部检测,工程桩检测数量可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106的有关规定执行。

6.2.2 随钻跟管桩封底混凝土或封底水泥浆的质量可采用钻芯法检验。单位工程检测桩数不应少于总桩数的5%,且不应少于3根。钻芯孔应及时用水泥浆回灌。

6.2.3 随钻跟管桩桩芯通长灌注混凝土时,填芯混凝土的质量可采用钻芯法检验。单位工程检测桩数不应少于填芯混凝土总桩数的10%,且不应少于10根。

6.2.4 为提供设计参数的静载荷试验应采用慢速维持荷载法,在有成熟检验经验地区的工程桩检验可采用快速维持荷载法。为设计提供设计参数的试桩检测数量可根据试桩方案确定。

6.2.5 工程桩竖向抗压承载力检验可采用高应变法或静载荷试验,检测方法及检测数量可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106执行。


附录A 随钻跟管桩构造


A.0.1 随钻跟管桩所用管桩桩身强度满足设计要求时,可采用水泥浆体或混凝土封底的构造(图A.0.1)。


图A.0.1 水泥浆体或混凝土封底的随钻跟管桩构造

1-预应力高强混凝土管桩;2-桩侧注浆体;3-管桩端头板;4-桩底部封底水泥浆体或混凝土;5-桩靴


A.0.2 随钻跟管桩所用管桩桩身强度达不到设计要求时,可在管桩桩芯通长灌注混凝土提高桩身强度(图A.0.2)。

A.0.3 随钻跟管桩桩底持力层承载力达不到设计要求时,可采用桩底持力层扩底加固、水泥浆体或混凝土封底的构造(图A.0.3)。


图A.0.2 管桩桩芯通长灌注混凝土的随钻跟管桩构造

1-预应力高强混凝土管桩;2-桩侧注浆体;3-管桩端头板;4-桩靴;5-桩芯灌注的混凝土


图A.0.3 桩端持力层扩底加固、水泥浆体或混凝土封底的随钻跟管桩构造

1-预应力高强混凝土管桩;2-桩侧注浆体;3-管桩端头板;4-桩底部封底水泥浆体或混凝土;5-桩靴;6-桩端持力层扩底加固段

附录B 桩靴构造


图B 桩靴构造

附录C 随钻跟管桩施工记录表


表C 随钻跟管桩施工记录表

本规程用词说明


1 为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
    1)表示很严格,非这样做不可的:
      正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
    2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
      正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
    3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
      正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
    4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录


    1 《建筑地基基础设计规范》GB 50007
    2 《混凝土结构设计规范》GB 50010
    3 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204
    4 《钢结构焊接规范》GB 50661
    5 《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB/T 5117
    6 《先张法预应力混凝土管桩》GB 13476
    7 《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18
    8 《建筑桩基技术规范》JGJ 94
    9 《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106
    10 《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107

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