螺桿樁設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)定

企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（CFG—LGZ—2006JG）螺桿樁設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)定Technicalrulefordesignandconstructionofscrewpile2006年10月公布編制單位：編寫人：1總則1.1一般規(guī)定為了保證螺桿樁及其成樁工法（專利名：半螺絲樁及其成樁工法，專利號(hào)：ZL03128265.2）在建筑地基基礎(chǔ)施工中的規(guī)范化，特制定本規(guī)定。1.1.2螺桿樁及其成樁工法是在長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁(“九五”國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目)和日本鋼釬維全螺紋預(yù)制樁的基礎(chǔ)上的新樁型。其主要技術(shù)特征表現(xiàn)為樁的“上部為直柱型，下部為螺絲型”，樁體幾何斷面更符合附加應(yīng)力場(chǎng)由上而下減少的分布規(guī)律。采用了變截面的構(gòu)造形狀，滿足了附加應(yīng)力的分布規(guī)律和應(yīng)力分擔(dān)比及剛度變化的要求，調(diào)整了土與樁之間的作用，樁側(cè)土體應(yīng)力分?jǐn)偙燃皯?yīng)力擴(kuò)散度提高，樁端荷載減少，使樁身受力與土體受力協(xié)調(diào)一致。樁歸類于半擠土成型樁。螺桿樁改變了樁與土體之間相互作用的模式，樁與土界面構(gòu)成了機(jī)械型咬合。將常識(shí)中“螺絲釘比釘子牢固”的道理運(yùn)用在樁施工中，使其更牢固的特點(diǎn)得以實(shí)現(xiàn)。1.1.3采用本公司研發(fā)的專用打樁機(jī)械，是實(shí)施螺桿樁及其成樁工法的重要保證。1.1.4螺桿樁每立方米混凝土提供的單樁豎向承載力高，樁身下段表面帶螺紋，無泥皮，樁端無沉渣，不塌孔，施工無噪音、無泥漿污染。2術(shù)語2.0.1螺桿樁；2.0.2機(jī)械咬合作用力；2.0.3土層抗剪強(qiáng)度；2.0.4土層抗剪強(qiáng)度（）計(jì)算滑面法向應(yīng)力；2.0.5剪切滑動(dòng)面上的法向應(yīng)力（kpa）。3適用范圍3.0.1適用于淤泥質(zhì)粘土，粉土，粘土，粉質(zhì)粘土，中細(xì)沙，粒徑小于20cm沙礫石層，強(qiáng)風(fēng)化層，象皮泥等地層。不受地下水的限制。3.0.2用于包括復(fù)合地基的剛性樁、鋼筋混凝土基礎(chǔ)的鋼筋混凝土樁和復(fù)合樁基的基樁，樁徑300mm～800mm，樁徑視長(zhǎng)細(xì)比調(diào)整。4規(guī)定的共性要求螺桿樁設(shè)計(jì)，施工，驗(yàn)收除應(yīng)符合本規(guī)定外，同時(shí)尚應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4.0.2本規(guī)定參照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002/J220-2002）中CFG樁法，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）中鉆孔灌注樁的相關(guān)規(guī)定及《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202-2002）。5施工準(zhǔn)備5.1螺桿樁施工前應(yīng)具備下列資料:5.1.1建筑場(chǎng)地工程地質(zhì)資料和必要的水文地質(zhì)資料；5.1.2符合地基處理工程施工圖（或樁基工程圖）及圖紙會(huì)審紀(jì)要；5.1.3建筑場(chǎng)地和鄰近區(qū)域內(nèi)的地下管線（管道、電纜）、地下構(gòu)筑物等的調(diào)查資料；5.1.4主要施工機(jī)械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料；5.1.5地基工程的施工組織設(shè)計(jì)或施工方案；5.1.6水泥、砂、石、鋼筋等原材料及其制品的質(zhì)檢報(bào)告；5.1.7有關(guān)荷載、施工工藝的實(shí)驗(yàn)參考資料。5.2施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合工程特點(diǎn)，有針對(duì)性地制定質(zhì)量管理措施，主要包括下列內(nèi)容：5.2.1施工平面圖：標(biāo)明樁位、編號(hào)、施工順序，水電線路和臨時(shí)設(shè)施的位置；混凝土制備設(shè)備及其管路系統(tǒng)；5.2.2確定成孔機(jī)械、配套設(shè)備及施工工藝的有關(guān)資料；5.2.3施工作業(yè)計(jì)劃和勞動(dòng)組織計(jì)劃；5.2.4機(jī)械設(shè)備、備（配）件、工具（包括質(zhì)量檢查工具），材料供應(yīng)計(jì)劃；5.2.5施工時(shí)應(yīng)制定相應(yīng)的工作制度并采取有效的技術(shù)措施，以保證工程質(zhì)量、安全、文明生產(chǎn)、勞動(dòng)保護(hù)、防火、防雨、保護(hù)文物、保護(hù)環(huán)境等有關(guān)規(guī)定的貫徹執(zhí)行。5.3施工前應(yīng)組織圖紙會(huì)審，會(huì)審紀(jì)要連同施工圖等作為施工依據(jù)并列于工程檔案。5.4施工用的臨時(shí)設(shè)施，如供水、供電、道路、排水、臨時(shí)房屋等必須在開工前準(zhǔn)備就緒，施工場(chǎng)地應(yīng)進(jìn)行平整處理，以保證施工機(jī)械正常作業(yè)。5.5樁軸線的控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不受施工影響的地方，開工前，經(jīng)復(fù)核后應(yīng)妥善保護(hù)，施工中應(yīng)定期復(fù)測(cè)。6施工的主要機(jī)具設(shè)備6.0.1采用本公司研發(fā)的專用打樁機(jī)械。6.0.2混凝土高壓泵裝置與管路系統(tǒng)：高壓泵的泵送壓力應(yīng)選用＞6Mpa。6.0.3混凝土可采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌或商品混凝土。粗骨料可選用卵石或碎石，其最大粒徑5～25mm。6.0.4水泥宜用普通水泥或硅酸鹽水泥并有出廠合格證，不得受潮、過期。6.0.4混凝土應(yīng)符合高壓泵的要求，嚴(yán)禁摻有水泥紙袋或其他雜物，可根據(jù)不同的使用要求摻加外加劑（如減水劑，增強(qiáng)劑，緩凝劑，細(xì)磨粉煤灰等）坍落度18～20mm。7施工工7.0.1樁的施工工順序應(yīng)根根據(jù)樁間距距和地層的的滲透情況況，按編號(hào)號(hào)順序進(jìn)行行，或采用用凝固時(shí)間間間隔進(jìn)行行，樁孔間間應(yīng)防止串串漿。7.0.2樁機(jī)就位位后必須調(diào)調(diào)平并穩(wěn)固固，確保成成孔垂直度度。7.0.3下鉆過程程中樁機(jī)自自控系統(tǒng)嚴(yán)嚴(yán)格控制鉆鉆桿下降速速度和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速度，使使二者匹配配，要求鉆鉆桿旋轉(zhuǎn)二二周以上，螺螺桿鉆桿下下降一個(gè)螺螺距，鉆至至螺桿樁直直線段設(shè)計(jì)計(jì)深度，在在土體中形形成圓柱狀狀；鉆桿旋旋轉(zhuǎn)一周，螺螺桿鉆桿下下降一個(gè)螺螺距，鉆至至螺桿樁螺螺紋段設(shè)計(jì)計(jì)深度，在在土體中形形成螺紋狀狀。7.0.4鉆頭鉆到到設(shè)計(jì)標(biāo)高高后，樁機(jī)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)提升鉆桿桿，提鉆過過程中自控控系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)嚴(yán)格控制鉆鉆桿提升速速度和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速度，與與下降時(shí)一一樣，保持持同步和匹匹配。與此此同時(shí)制備備好的細(xì)石石混凝土或或砂漿迅速速填充（泵泵送）由于于鉆桿旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)升所產(chǎn)生生的帶螺紋紋狀空間和和鉆桿直接接提升或正正向旋轉(zhuǎn)提提升所產(chǎn)生生的帶圓柱柱型空間，形形成螺桿樁樁。7.0.5提提鉆時(shí)鉆頭頭到達(dá)一定定位置可停停止泵壓細(xì)細(xì)石混凝土土或砂漿，由由鉆桿內(nèi)的的混凝土充充填至樁頂頂標(biāo)高。7.0.5混混凝土必須須連續(xù)施工工，每根樁樁的澆注時(shí)時(shí)間按初盤盤混凝土的的初凝時(shí)間間控制，對(duì)對(duì)澆注過程程中的一切切故障均應(yīng)應(yīng)記錄備案案。7.0.6控控制最后一一次灌注量量，樁頂不不得偏低，必必須保證暴暴露的樁頂頂混凝土達(dá)達(dá)到強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值。7.0.7鋼鋼筋籠采用用后置式安安裝。制作作的鋼筋籠籠，其接頭頭采用焊接接，應(yīng)遵守守《混凝土土結(jié)構(gòu)工程程施工及驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)范》(GB5502044)。8單樁承載載力的確定定8.1靜載載試驗(yàn)8.1.1采用現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)靜載試驗(yàn)驗(yàn)確定單樁樁豎向極限限承載力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，在在同一條件件下的試樁樁數(shù)量不應(yīng)應(yīng)少于總樁樁數(shù)的1%，且不應(yīng)應(yīng)少于3根，工程程總樁數(shù)在在50根以內(nèi)時(shí)時(shí)不應(yīng)少于于2根；并相相應(yīng)做動(dòng)力力測(cè)試。8.2理論論計(jì)算由于螺桿樁是由由直桿段，螺螺紋段和樁樁端三部分分構(gòu)成。因因此，計(jì)算算需分段進(jìn)進(jìn)行。8.2.1直直桿段側(cè)阻阻力計(jì)算直桿段螺桿樁側(cè)側(cè)阻力是由由樁土之間間的摩阻力力實(shí)現(xiàn)的。所所以，計(jì)算算方法與傳傳統(tǒng)直線型型灌注樁相相同。即：：式中：——樁的的直桿段極極限側(cè)阻力力標(biāo)準(zhǔn)值（kpa），可按按表2取值；u——樁身周長(zhǎng)長(zhǎng)（m）；——樁的直桿桿段穿越第第i層土的厚厚度（m）。8.2.2螺螺紋段側(cè)阻阻力計(jì)算螺紋段的側(cè)阻力力是由樁的的螺牙與土土的機(jī)械咬咬合作用力力通過樁孔孔側(cè)壁土的的抗剪強(qiáng)度度體現(xiàn)的，與與直桿段樁樁的受力機(jī)機(jī)理截然不不同，建議議按下式計(jì)計(jì)算：式中：——樁的的螺紋段第第i層土抗剪剪強(qiáng)度值（kpa）。土層抗剪強(qiáng)度的的確定方法法根據(jù)室內(nèi)土工試試驗(yàn)指標(biāo)按按下式計(jì)算算砂類土粘性土式中：——剪切切滑動(dòng)石上上的法向應(yīng)應(yīng)力（kpa），可按表1取值；——第i層土的粘聚力（kpa）；——第i層土的內(nèi)摩擦角角（o）。8.2.3樁端阻力力計(jì)算由于螺桿樁在成成孔過程中中對(duì)孔底有有擠土作用用，加之管管內(nèi)泵壓混混凝土有較較高的壓力力，作用機(jī)機(jī)理相似預(yù)預(yù)制樁。計(jì)計(jì)算式如下下：式中：—極限端端阻力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值（kpa），可按按表2取值；—樁端端面積。小結(jié)：螺桿樁單單樁豎向極極限承載力力計(jì)算將直桿段側(cè)阻力力、螺紋段段側(cè)阻力和和端阻力公公式合拼即即得螺桿樁樁單樁豎向向極限承載載力計(jì)算公公式如下：：式中：—單樁樁豎向極限限承載力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值（KN）；—直桿段樁段第ii層土極限限側(cè)阻力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值；—樁身周長(zhǎng)（m）；；—直桿段穿越第ii層土的厚厚度（m）；—螺紋段穿越第ii層土的厚厚度（m）；—第i層的粘聚力（kkpa）；—第i層土的內(nèi)摩擦角角；—第i層土的抗剪強(qiáng)度度對(duì)應(yīng)的垂垂直向應(yīng)力力（kpa），可按按表1取值。土層抗剪強(qiáng)度計(jì)計(jì)算對(duì)應(yīng)的的法向應(yīng)力力表表1土名稱土的狀態(tài)剪切試驗(yàn)法向應(yīng)應(yīng)力（Kpa）100200300400粘性土0.75<≤11√0.50<≤00.75√0.25<≤00.50√0<≤0.255√粉土0.75<e≤≤0.9e<0.75粉細(xì)砂稍密√中密√密實(shí)√中砂中密√密實(shí)√粗砂中密√密實(shí)√礫砂中密、實(shí)密√螺桿樁單樁豎向向極限承載載力計(jì)算參參數(shù)表2土名稱土的狀態(tài)直桿段極限側(cè)阻阻力標(biāo)準(zhǔn)值值(kpa))樁的極限端阻力力標(biāo)準(zhǔn)值((kpa)h≤99<h≤1616<h≤300填土20-28淤泥11-17淤泥質(zhì)土20-28粘性土>121-360.75<≤1136-50210-8400630-130001100-177000.5<≤0..7550-66840-170001500-211001900-255000.25<≤00.5066-821500-233002300-300002700-366000<≤0.25582-912500-388003800-511005100-59900<511005100-599005900-68800粉土e>0.922-44640-150001100-199001700-255000.75≤e≤≤0.942-64840-170001300-211001900-27700e<0.7564-851500-233002100-300002700-36600粉細(xì)砂稍密22-42800-160001500-211001900-25500中密42-631400-222002100-300003000-38800密實(shí)63-85600-240002300-322003200-40000中砂中密54-743600-511005100-633006300-72200密實(shí)74-953800-533005300-655006500-75500粗砂中密74-955700-744007400-844008400-95500密實(shí)95-1165900-766007600-866008600-98800礫砂中密、密實(shí)116-13886300-100500角礫、園礫中密、密實(shí)7400-111600碎石、卵石8400-1227009質(zhì)質(zhì)量檢查及及驗(yàn)收9.1質(zhì)量檢查查及驗(yàn)收除除應(yīng)按先行行《建筑地地基處理技技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002/J220-2002）中CFG樁法，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）中鉆孔灌注樁及《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202-2002）的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行外，一般情況下宜按規(guī)定執(zhí)行。9.2成樁質(zhì)質(zhì)量檢查包包括成孔、鋼鋼筋籠制作作，混凝土土攪制及灌灌注的質(zhì)量量檢查。9.2.1混凝土攪攪制應(yīng)對(duì)原原材料質(zhì)量量與計(jì)量、混混凝土配合合比、坍落落度、混凝凝土強(qiáng)度等等級(jí)進(jìn)行檢檢查。9.2.2混凝土試試塊是反映映螺桿樁樁身身強(qiáng)度的重重要依據(jù)，由由于泵注混混凝土質(zhì)量量較穩(wěn)定，規(guī)規(guī)定每個(gè)工工作班做一一組試塊。9.2.3鋼筋籠的的制作應(yīng)對(duì)對(duì)鋼筋規(guī)格格、焊條規(guī)規(guī)格、品種種、焊口規(guī)規(guī)格、焊逢逢長(zhǎng)度、焊焊逢外觀和和質(zhì)量，主主筋和箍筋筋的制作偏偏差等進(jìn)行行檢查。9.2.4在灌注混混凝土前，應(yīng)應(yīng)嚴(yán)格按照照前述有關(guān)關(guān)施工質(zhì)量量要求對(duì)已已成孔的中中心位置、孔孔深、孔徑徑、垂直度度、提鉆時(shí)時(shí)的泵注壓壓力、泵注注管、鋼筋筋籠安放的的實(shí)際位置置等進(jìn)行認(rèn)認(rèn)真檢查，并并填寫相應(yīng)應(yīng)質(zhì)量檢查查記錄。9.2.5在泵注混混凝土后檢檢查重點(diǎn)為為混凝土總總量，充盈盈系數(shù)。9.2.6成樁樁位位偏差應(yīng)根根據(jù)前述的的規(guī)定檢查查。9.3螺桿樁驗(yàn)收收應(yīng)包括下下列資料：：9.3.1施工分包包合同及分分包單位資資質(zhì)證明文文件；9.3.2工程地質(zhì)質(zhì)勘察報(bào)告告，樁施工工圖，設(shè)計(jì)計(jì)變更、洽洽商記錄；；9.3.4經(jīng)審定的的施工組織織設(shè)計(jì)或施施工方案及及執(zhí)行中的的變更簽證證情況；9.3.5技術(shù)交底底和安全交交底；9.3.6工程定