車庫抗拔樁方案

設(shè)計(jì)方案工程概況該項(xiàng)目是由建工房產(chǎn)公司開發(fā)位于上海市浦東新區(qū)周浦鎮(zhèn)，東至經(jīng)二路、南至瑞安路、西至經(jīng)一路、北至沈梅路。本工程擬建建筑物主要為7棟14~18層高層住宅及一層門衛(wèi)、街坊站、社區(qū)服務(wù)放等，場(chǎng)地內(nèi)設(shè)1個(gè)1層地下車庫。地下車庫建筑面積為5392m2,平時(shí)可滿足居民停車需要，戰(zhàn)時(shí)可作人員掩蔽。本次設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)擬建建筑物性質(zhì)詳見下表。建筑物名稱層數(shù)結(jié)構(gòu)體系柱網(wǎng)尺寸(m)基礎(chǔ)型式基礎(chǔ)埋深(m)地下汽車庫-1F框架結(jié)構(gòu)8.1X5.5梁板式樁基5.35二、設(shè)計(jì)依據(jù)1.主要設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以下列國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù):1建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)GB50068-20012建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)GB50223-20083建鞏結(jié)構(gòu)荷載規(guī)池(2010年版)GB50009-20014混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-20105建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-20106局層建筑混凝土結(jié)構(gòu)與技術(shù)規(guī)程JGJ3-20027砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003—20018鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-20039建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-200210建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ79-200211建筑樁基技術(shù)規(guī)池JGJ94-200812地下工程防水技術(shù)規(guī)范GB50108-200813建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)程DGJ08-9-200314地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范DGJ08-11-20102013年2月上海市大型居住社區(qū)周康航拓展基地C-04-01地塊巖土工程、]5勘察報(bào)告（詳勘）GL2013-01-HY1-010-1注：1、 國家和本地建設(shè)主管部門發(fā)布的有關(guān)專業(yè)技術(shù)文件和本工程項(xiàng)目建設(shè)主管部門的批文。2、 建筑專業(yè)提供的設(shè)計(jì)圖紙及其他專業(yè)提供的有關(guān)資料。3、 計(jì)算程序：1） 中國建研院編制的結(jié)構(gòu)平面計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件PMCAD（2010.07版）。。2） 中國建研院編制的多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件SATWEC2010.07版）。3） 中國建研院編制的基礎(chǔ)工程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件JCCAD（2010.07版）。三、設(shè)計(jì)荷載設(shè)計(jì)中主要活荷載地下小型汽車 4kN/m2消防車活荷載： 35kN/m2（板）、20kN/m2（梁）不考慮消防車時(shí)活荷載： 5kN/m2配電間及水泵房： 10.0kN/m2注：以上各項(xiàng)荷載中未包括的內(nèi)容均按照國家、地方現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)際情況執(zhí)行。地震作用a） 抗震設(shè)防類別：標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類。b） 建筑場(chǎng)地類別：上海IV類，場(chǎng)地特征周期為0.90s。c） 結(jié)構(gòu)阻尼比：0.05。d） 抗震設(shè)防列度為：7度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)基本加速度值為0.10g。e） 計(jì)算地震作用時(shí)采用重力荷載包括下列：100%恒荷載50%樓面活荷載f） 多遇地震amax值：0.08。結(jié)構(gòu)安全等級(jí)、使用年限該建筑工程結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)可定為二級(jí)，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為70年。四、地質(zhì)條件

根據(jù)上海廣聯(lián)建設(shè)發(fā)展有限公司提供的《上海市大型居住社區(qū)周康航拓展基地B-07-06.B-08-05地塊巖土工程勘察報(bào)告》(GL10-Y-172),本場(chǎng)地地質(zhì)條件如下:場(chǎng)地地基土條件樁側(cè)極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值f和樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值f表 S P層號(hào)土名比貫入阻力PS(MPa)預(yù)制樁鉆孔%蕾注樁系數(shù)樁側(cè)極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值fS(kPa)樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值fP(kPa)樁側(cè)極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值fS(kPa)樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值fP(kPa)②粉質(zhì)粘土1.0115150.75③(6m以上)淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土0.4715150.75③(6m以下)2018③十砂質(zhì)粉土2.0635300.70④淤泥質(zhì)粘土0.6625200.75粘土0.9840320.75⑤。粉質(zhì)粘土1.87601400507000.75⑥粉質(zhì)粘土2.787520006010000.75⑦1-2粉質(zhì)粘土夾粘質(zhì)粉土4.09752000608000.75⑦,。砂質(zhì)粉土7.649040007215000.70⑦…粉砂11.3810070008023000.60⑦9-9粉砂23.290.60注：1、上表中各土層的f值和f值除以安全系數(shù)2即為相應(yīng)的特征值；s P地形地貌及周邊環(huán)境本項(xiàng)目位于上海市浦東新區(qū)周浦鎮(zhèn)，東至經(jīng)二路、南至四號(hào)河、西至經(jīng)一路、北至瑞安路。場(chǎng)地地貌類型為濱海平原地貌，場(chǎng)地內(nèi)地形略有起伏。標(biāo)高一般在4.02?3.98m之間。地基土的構(gòu)成與特征根據(jù)勘察報(bào)告，擬建場(chǎng)地68.45m深度范圍內(nèi)的地基土屬第四紀(jì)全新世及上更新世沉積物，主要由飽和粘性土、粉性土及砂土組成。按其沉積年代、成因類型及其物理力學(xué)性質(zhì)的差異，可劃分為7個(gè)主要層次。擬建場(chǎng)地有古河道分布，受其影響，暗綠色硬土⑥層及⑦1-1層局部缺失。：第①1-1層為灰色雜填土，以建筑垃圾為主；第①1-2層為灰黃色素填土，由粘性土組成，含植物根莖；第①2層為黑色浜底淤泥，含有機(jī)質(zhì)、腐殖物，有臭味。第②層為褐黃色?灰黃色粉質(zhì)粘土，層頂標(biāo)高為3.62?0.52m,層厚為0.00?2.20m,可塑、壓縮性中等第③層為灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，層頂標(biāo)高為2.29?-3.47m,層厚為0.30?3.40m,流塑、壓縮性高等。第③夾層為灰色砂質(zhì)粉土，層頂標(biāo)高為1.42?-0.98m,層厚為0.60?3.80m,稍密、壓縮性中等。第④層為灰色淤泥質(zhì)粘土，層頂標(biāo)高為-3.44?-5.75m,層厚為8.70?10.90m,流塑、壓縮性高等。地下車庫區(qū)域基坑底部的地基土為③層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，該土層具有流變性，開挖時(shí)易產(chǎn)生蠕變、剪切破壞和流土現(xiàn)象。五、地基土的分析與評(píng)價(jià)1場(chǎng)地的穩(wěn)定性和適宜性根據(jù)擬建場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件，本場(chǎng)地?zé)o滑坡、危巖和崩塌、泥石流、巖溶、采空區(qū)等不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，屬穩(wěn)定場(chǎng)地，適宜建造本工程各類建筑物。5.2場(chǎng)地地震效應(yīng)根據(jù)本次勘察地層資料，按上海市工程建設(shè)規(guī)范《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(DGJ08-9-2003)和國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)(2008年版)的有關(guān)條文確定，場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g,所屬的設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場(chǎng)地土軟弱場(chǎng)地土，建筑場(chǎng)地類別為IV類。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范HGB50011-2001)(2008年版)，本場(chǎng)地屬抗震不利地段。5.3地下水上海地區(qū)的地下水，主要有淺部土層的潛水，部分地區(qū)淺部土層中的微承壓水和深部粉性土、砂土層中的承壓水，對(duì)本工程設(shè)計(jì)及施工有影響的是潛水。擬建場(chǎng)地潛水受大氣降水及地表徑流補(bǔ)給，本次勘察期間所測(cè)得地下水靜止水位埋深為0.20?0.50m,其絕對(duì)標(biāo)高在3.37?3.93m,鉆孔地下水位埋深詳見“建筑物及勘探點(diǎn)平面布置圖”(編號(hào)：1)。上海市年平均地下水位埋深為0.50m^0.70m之間，建議低水位埋深為1.50m,高水位埋深為0.50m,設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)不利組合進(jìn)行選用?？辈炱陂g在勘察范圍及場(chǎng)地周圍未見明顯污染源，在G1和G3孔內(nèi)各取一組地下水水樣進(jìn)行水質(zhì)分析，根據(jù)本次勘察水樣分析報(bào)告，判定該場(chǎng)地地下水對(duì)III類場(chǎng)地環(huán)境中的混凝土有微腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。在長(zhǎng)期浸水條件下，地下水對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有微腐蝕性，在十濕交替環(huán)境下對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有微腐蝕性。場(chǎng)地內(nèi)地下水埋藏較淺，地基土呈飽和狀態(tài)，根據(jù)上海市工程經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)?shù)叵滤畬?duì)混凝土有微腐蝕性時(shí)，地基土對(duì)混凝土亦有微腐蝕性。4不良地質(zhì)條件根據(jù)本次勘察揭示，場(chǎng)地內(nèi)有較多暗浜分布，其中5?7號(hào)住宅樓及地下車庫區(qū)域存在暗浜，暗浜的最大深度為2.60m,在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工時(shí)需考慮其不利影響。5樁基由地基土構(gòu)成可見，擬建場(chǎng)地在⑤lb及以上主要為飽和的粘性土，工程力學(xué)性質(zhì)較差，埋深較淺，不宜作為樁基持力層。第⑤3層灰色粉質(zhì)粘土，層頂標(biāo)高為-20.23^-22.15m,含水量平均值為35.6%,孔隙比平均值為1.017,壓縮系數(shù)平均值為0.46MPa-1,靜探Ps值為1.87MPa,可作為地下車庫抗拔樁的樁端土層及社區(qū)服務(wù)用房的樁基持力層。第⑥層暗綠粉質(zhì)粘土，局部缺失，層頂標(biāo)高為-20.53^-22.73m,含水量平均值為24.2%,孔隙比平均值為0.704,壓縮系數(shù)平均值為0.24MPa_y靜探Ps值為2.78MPa,可作為地下車庫抗拔樁的樁端土層及社區(qū)服務(wù)用房的樁基持力層。第⑦1-2層草黃色粉質(zhì)粘土夾粘質(zhì)粉土層，層頂標(biāo)高為-22.84?-26.69m,含水量平均值為25.9%,孔隙比平均值為0.756,壓縮系數(shù)平均值為0.26MPa-1,靜探Ps值為4.09MPa。該層局部缺失且分布不均，一般不宜作為本工程高層的樁基持力層。第⑦1-3層草黃色砂質(zhì)粉土，層頂標(biāo)高為-26.22?-31.69m,含水量平均值為26.2%,孔隙比平均值為0.764,壓縮系數(shù)平均值為0.14MPa-L靜探Ps值為7.64MPa,力學(xué)性質(zhì)好，可作為本區(qū)域高層建筑的樁基持力層。第⑦2T層灰黃色粉砂，層頂標(biāo)高為-34.63^-38.98m,含水量平均值為27.1%,孔隙比平均值為0.787,壓縮系數(shù)平均值為0.13MPa-L靜探Ps值為11.38MPao工程力學(xué)性質(zhì)良好，但該層層面埋深較大，從經(jīng)濟(jì)合理性上考慮，不宜作為本工程樁基持力層。根據(jù)各擬建建筑物荷載條件及地層分布條件，現(xiàn)對(duì)各擬建物樁基持力層選擇分析如下：各幢建筑樁基入土深度亦可根據(jù)設(shè)計(jì)所須的樁基承載力和沉降估算結(jié)果確定。部分位于古河道區(qū)域的擬建物樁基在沉降及差異沉降驗(yàn)算滿足要求的情況下，可采用相同或不同樁長(zhǎng)，相同或不同持力層的樁基方案。六、抗拔樁設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)原則：抗拔樁設(shè)計(jì)必須滿足承載力、強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定的要求。新技術(shù)的推廣應(yīng)用先試樁后設(shè)計(jì)2、樁型比選樁型的選擇不僅要考慮擬建建筑物的性質(zhì)，同時(shí)還受到工期(施工便利)、經(jīng)濟(jì)效益及周圍環(huán)境等因素的制約。本工程可選用PHC管樁、鉆孔鉆注樁、注漿成型擴(kuò)底鋼管樁。?PHC管樁價(jià)格相對(duì)于鉆孔樁來說較低，購買運(yùn)輸方便，具有成套的成熟的制作工藝，施2：速度快，壓樁方便，可根據(jù)具體地方采用錘擊，頂部靜壓，抱壓工藝。一承載力直觀，可根據(jù)抬架或者靜壓讀數(shù)方便確定。?鉆孔鉆注樁機(jī)械化作業(yè)，施工簡(jiǎn)單；鋼筋籠、碇可集中加工、配送，也可以現(xiàn)場(chǎng)加工，作業(yè)方便；施工速度快，工藝成熟，相當(dāng)來講過程中安全可靠。?注漿成型擴(kuò)底鋼管樁針對(duì)傳統(tǒng)鋼管樁作為抗拔樁存在的制約因素，借鑒注漿成型螺紋鉆孔灌注樁和注漿成型擴(kuò)底鉆孔灌注樁施工工藝，現(xiàn)提出了一種新型樁基，即注漿成型擴(kuò)底鋼管樁。在不根本改變傳統(tǒng)鉆孔灌注樁施工工藝的情況下，穿插進(jìn)行注漿擴(kuò)底裝置加工、安裝以及注漿成型，對(duì)施工進(jìn)度影響非常小，施工工藝簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)鋼管樁無論采用打入工藝還是壓入工藝，都需要大型專業(yè)施工機(jī)械，設(shè)備投入比較大。而注漿成型擴(kuò)底鋼管樁采用小型鉆機(jī)成孔，常規(guī)注漿設(shè)備注漿成型即可，設(shè)備投入少。作為樁基承重構(gòu)件的鋼管，為工廠制作，質(zhì)量易于控制。注漿成型擴(kuò)底施工工藝簡(jiǎn)單，只要控制注漿裝置加工、安裝質(zhì)量，施工質(zhì)量也是完全可以得到保證的。杜絕了鋼管樁施工的打入噪音和擠土效應(yīng)。綜合成本低廉。材料消耗量少：節(jié)約了混凝土，水泥漿用量比較小；施工設(shè)備簡(jiǎn)易，投入少，施工材料為土工布、塑料管、水泥等常規(guī)建筑材料，消耗量少，成本低廉。針對(duì)于本工程而言，注漿成型擴(kuò)底鋼管樁造價(jià)、質(zhì)量可控，對(duì)工期影響不大，從新技術(shù)推廣的角度而言，故本工程的抗拔樁可采用注漿成型擴(kuò)底鋼管樁。

3、樁基設(shè)計(jì)工程樁試樁(兼工程樁)錨樁樁型注漿成型擴(kuò)底鋼管樁注漿成型擴(kuò)底鋼管樁PHC400A-95-24樁徑(mm)及樁長(zhǎng)(m)B=0300/L=18Q34503000400鋼管直徑及壁厚(mm)0219/60219/60400/95壁厚6695數(shù)量12536樁長(zhǎng)上節(jié)下節(jié)上節(jié)下節(jié)上節(jié)下節(jié)61211121212抗拔承載力(KN)520加載值1099兼工程樁使用相對(duì)標(biāo)周絕對(duì)標(biāo)高相對(duì)標(biāo)周絕對(duì)標(biāo)高相對(duì)標(biāo)周絕對(duì)標(biāo)高樁頂標(biāo)周-6.100-0.750-24.000-18.750-22.100-16.750樁底標(biāo)局-1.1004.250-24.000-18.750-22.100-16.750土工布袋0350頂標(biāo)高-2.1005.250-24.000-18.750-22.100-16.750本工程工程樁為注漿成型擴(kuò)底鋼管樁，樁身選用Q235螺紋鋼管，長(zhǎng)度為18m,直徑為219mm,壁厚為6mm,樁數(shù)為133根；試樁為注漿成型擴(kuò)底鋼管樁，樁身選用Q345螺紋鋼管，長(zhǎng)度為23m,直徑為219mm,壁厚為6mm樁數(shù)為4根;錨樁采用PHC管樁，型號(hào)為PHC400A95-24,樁長(zhǎng)24m,樁徑400mm,壁厚為95mm,樁數(shù)為8根。具體樁平面布置及樁身詳圖見附圖。(1)鋼管樁設(shè)計(jì)試樁型號(hào)鋼管型號(hào)長(zhǎng)度(m)數(shù)量直徑/壁厚(nrni)工程樁Q235181250219/6試樁Q3452330219/6擴(kuò)底裝置設(shè)計(jì)擴(kuò)底裝置設(shè)計(jì)樁身下部固定有長(zhǎng)6m、直徑600mm的土工布袋，材料采用PVC防水帆布.土工布袋在注漿以后形成一個(gè)擴(kuò)大頭，直徑為350mm.在土工布袋覆蓋的樁身范圍內(nèi)需對(duì)鋼管開孔，開孔具體位置和要求見附圖。(3)注漿設(shè)計(jì)試樁型號(hào)材料強(qiáng)度水灰比充盈系數(shù)注漿壓力單根注漿量(t)工程樁P42.5普通硅酸鹽水泥倜配成的水泥砂漿M150.551.21.2MP以內(nèi)9.36試樁11.1七、施工方法及要求總體工藝流程如下：?利用鉆進(jìn)工藝成孔；在鋼管樁底端安裝注漿擴(kuò)底裝置；鉆孔完成后，采用水泥漿置換鉆孔中泥漿；將安裝有注漿擴(kuò)底裝置的鋼管樁放入鉆孔中；水泥漿養(yǎng)護(hù)完成后，將高壓水泥漿注入鋼管及擴(kuò)底裝置中；擴(kuò)底裝置在高壓水泥漿作用下不斷擴(kuò)張，擠壓強(qiáng)化周圍土體，最終在鋼管樁底端形成水泥漿體擴(kuò)大頭。

(1)保證鉆孔垂直度：施工過程中需保證垂直度1/300,鉆孔垂直與否，不僅影響下一步鋼管的下放，而且直接關(guān)系到其樁基整體受力狀態(tài)，因此在鉆進(jìn)過程中應(yīng)經(jīng)常校核其垂直度，包括對(duì)鉆孔設(shè)備垂直系統(tǒng)的檢查。(2)保證鉆孔直徑：這也是鉆孔過程中值得注意的環(huán)節(jié)之一。一是為防止塌孔、縮徑，其有效的辦法是根據(jù)不同的地質(zhì)情況，隨時(shí)調(diào)整鉆孔工藝、鉆進(jìn)速度。二是鉆頭的消耗也是造成孔徑偏小的一個(gè)重要因素之一，因此應(yīng)經(jīng)常檢查鉆頭的直徑，如發(fā)現(xiàn)其磨損超過一定程度就要及時(shí)補(bǔ)焊鉆頭使其達(dá)到要求的直徑。3土工布袋安裝要求土工布袋材料采用pvc防水帆布，安裝土工布袋的目的是要實(shí)現(xiàn)在注漿以后形成一個(gè)擴(kuò)大頭，從而達(dá)到提高抗拔承載力的作用，所以土工布袋的安裝質(zhì)量直接影響到試樁的承載力。具體施工中應(yīng)注意以下問題：土工布袋的上端和下端采用三道鐵絲固定，必須固定牢固。土工布袋的每隔2ni要用松緊帶進(jìn)行固定，防止下鋼管時(shí)造成錯(cuò)位，影響成樁質(zhì)量。在現(xiàn)場(chǎng)操作過程中，務(wù)必保證土工布袋的完成性，防止在施工過程中造成土工布袋的損壞，影響成樁質(zhì)量。5注漿裝置安裝要求在后注漿形成擴(kuò)大頭的過程中，需在鋼管下部綁扎土工布袋處開洞，形成注漿通道達(dá)到填充土工布袋目的。為保證后注漿的壓力，在鋼管頂部與底部設(shè)置封板，并在頂部封板安裝單向的注漿閥以及液流閥，這樣既能保證注漿壓力，也能保證后續(xù)注漿時(shí)，之前孔內(nèi)水泥漿沉淀后,孔內(nèi)上部的地下水能夠排出。注：1）注漿材料水泥砂漿，水灰比為0.5-0.6o2） 根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)，一般選擇在混凝土澆筑后10?24h后進(jìn)行注漿擠擴(kuò)比較合適，這時(shí)水下混凝土基本初凝結(jié)束。即鋼管外注漿10?24h后進(jìn)行鋼管內(nèi)注漿。3） 注漿終止控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該采用注漿量和注漿壓力雙控制的標(biāo)準(zhǔn)，即按照設(shè)計(jì)注漿量和注漿壓力控制在廣1.2Mpa以內(nèi)。4） 設(shè)置調(diào)壓裝置，當(dāng)注漿壓力超過規(guī)定壓力時(shí)，自動(dòng)下調(diào)注漿壓力，從而保證注漿壓力過大使得土工布袋破裂。7鋼管內(nèi)注漿鋼管內(nèi)注漿時(shí)，在鋼管頂部設(shè)置預(yù)留注漿孔的封板，并在注漿管上安裝單向閥，從而確保鋼管內(nèi)持續(xù)的注漿壓力。土工布袋的擴(kuò)大后的直徑按照350mni計(jì)算，各試樁鋼管內(nèi)注漿量見下表：各試樁鋼管內(nèi)注漿量表樁型號(hào)試樁樁長(zhǎng)/m注漿量/m3工程樁321.42試樁29.51.35錨樁271.27七、抗拔樁檢測(cè)要求1試塊強(qiáng)度檢驗(yàn)抗拔樁施