車庫抗拔樁方案

設計方案工程概況該項目是由建工房產(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)服務放等，場地內(nèi)設1個1層地下車庫。地下車庫建筑面積為5392m2,平時可滿足居民停車需要，戰(zhàn)時可作人員掩蔽。本次設計區(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、設計依據(jù)1.主要設計規(guī)范和規(guī)程結(jié)構(gòu)設計以下列國家標準、行業(yè)標準和地方標準為依據(jù):1建筑結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)標準GB50068-20012建筑工程抗震設防分類標準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)設計規(guī)范GB50010-20105建筑抗震設計規(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)設計規(guī)范GB50003—20018鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50017-20039建筑地基基礎(chǔ)設計規(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建筑抗震設計規(guī)程DGJ08-9-200314地基基礎(chǔ)設計規(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勘察報告（詳勘）GL2013-01-HY1-010-1注：1、 國家和本地建設主管部門發(fā)布的有關(guān)專業(yè)技術(shù)文件和本工程項目建設主管部門的批文。2、 建筑專業(yè)提供的設計圖紙及其他專業(yè)提供的有關(guān)資料。3、 計算程序：1） 中國建研院編制的結(jié)構(gòu)平面計算機輔助設計軟件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計軟件SATWEC2010.07版）。3） 中國建研院編制的基礎(chǔ)工程計算機輔助設計軟件JCCAD（2010.07版）。三、設計荷載設計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）不考慮消防車時活荷載： 5kN/m2配電間及水泵房： 10.0kN/m2注：以上各項荷載中未包括的內(nèi)容均按照國家、地方現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范標準及實際情況執(zhí)行。地震作用a） 抗震設防類別：標準設防類。b） 建筑場地類別：上海IV類，場地特征周期為0.90s。c） 結(jié)構(gòu)阻尼比：0.05。d） 抗震設防列度為：7度，設計地震分組為第一組，設計基本加速度值為0.10g。e） 計算地震作用時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、使用年限該建筑工程結(jié)構(gòu)的安全等級可定為二級，結(jié)構(gòu)的設計使用年限為70年。四、地質(zhì)條件

根據(jù)上海廣聯(lián)建設發(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告》(GL10-Y-172),本場地地質(zhì)條件如下:場地地基土條件樁側(cè)極限摩阻力標準值f和樁端極限端阻力標準值f表 S P層號土名比貫入阻力PS(MPa)預制樁鉆孔%蕾注樁系數(shù)樁側(cè)極限摩阻力標準值fS(kPa)樁端極限端阻力標準值fP(kPa)樁側(cè)極限摩阻力標準值fS(kPa)樁端極限端阻力標準值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即為相應的特征值；s P地形地貌及周邊環(huán)境本項目位于上海市浦東新區(qū)周浦鎮(zhèn)，東至經(jīng)二路、南至四號河、西至經(jīng)一路、北至瑞安路。場地地貌類型為濱海平原地貌，場地內(nèi)地形略有起伏。標高一般在4.02?3.98m之間。地基土的構(gòu)成與特征根據(jù)勘察報告，擬建場地68.45m深度范圍內(nèi)的地基土屬第四紀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性質(zhì)的差異，可劃分為7個主要層次。擬建場地有古河道分布，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、地基土的分析與評價1場地的穩(wěn)定性和適宜性根據(jù)擬建場地的工程地質(zhì)條件，本場地無滑坡、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)災害，屬穩(wěn)定場地，適宜建造本工程各類建筑物。5.2場地地震效應根據(jù)本次勘察地層資料，按上海市工程建設規(guī)范《建筑抗震設計規(guī)范》(DGJ08-9-2003)和國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2001)(2008年版)的有關(guān)條文確定，場地的抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.10g,所屬的設計地震分組為第一組，場地土軟弱場地土，建筑場地類別為IV類。根據(jù)國家標準《建筑抗震設計規(guī)范HGB50011-2001)(2008年版)，本場地屬抗震不利地段。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，對本工程設計及施工有影響的是潛水。擬建場地潛水受大氣降水及地表徑流補給，本次勘察期間所測得地下水靜止水位埋深為0.20?0.50m,其絕對標高在3.37?3.93m,鉆孔地下水位埋深詳見“建筑物及勘探點平面布置圖”(編號：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,設計應根據(jù)不利組合進行選用?？辈炱陂g在勘察范圍及場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行水質(zhì)分析，根據(jù)本次勘察水樣分析報告，判定該場地地下水對III類場地環(huán)境中的混凝土有微腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。在長期浸水條件下，地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有微腐蝕性，在十濕交替環(huán)境下對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有微腐蝕性。場地內(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，當?shù)叵滤畬炷劣形⒏g性時，地基土對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，場地內(nèi)有較多暗浜分布，其中5?7號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,在進行地基基礎(chǔ)設計、施工時需考慮其不利影響。5樁基由地基土構(gòu)成可見，擬建場地在⑤lb及以上主要為飽和的粘性土，工程力學性質(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工程力學性質(zhì)良好，但該層層面埋深較大，從經(jīng)濟合理性上考慮，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)設計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算滿足要求的情況下，可采用相同或不同樁長，相同或不同持力層的樁基方案。六、抗拔樁設計1設計原則：抗拔樁設計必須滿足承載力、強度、變形和穩(wěn)定的要求。新技術(shù)的推廣應用先試樁后設計2、樁型比選樁型的選擇不僅要考慮擬建建筑物的性質(zhì)，同時還受到工期(施工便利)、經(jīng)濟效益及周圍環(huán)境等因素的制約。本工程可選用PHC管樁、鉆孔鉆注樁、注漿成型擴底鋼管樁。?PHC管樁價格相對于鉆孔樁來說較低，購買運輸方便，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。?鉆孔鉆注樁機械化作業(yè)，施工簡單；鋼筋籠、碇可集中加工、配送，也可以現(xiàn)場加工，作業(yè)方便；施工速度快，工藝成熟，相當來講過程中安全可靠。?注漿成型擴底鋼管樁針對傳統(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，穿插進行注漿擴底裝置加工、安裝以及注漿成型，對施工進度影響非常小，施工工藝簡單。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)施工機械，設備投入比較大。而注漿成型擴底鋼管樁采用小型鉆機成孔，常規(guī)注漿設備注漿成型即可，設備投入少。作為樁基承重構(gòu)件的鋼管，為工廠制作，質(zhì)量易于控制。注漿成型擴底施工工藝簡單，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。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??；施工設備簡易，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。針對于本工程而言，注漿成型擴底鋼管樁造價、質(zhì)量可控，對工期影響不大，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底鋼管樁。

3、樁基設計工程樁試樁(兼工程樁)錨樁樁型注漿成型擴底鋼管樁注漿成型擴底鋼管樁PHC400A-95-24樁徑(mm)及樁長(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兼工程樁使用相對標周絕對標高相對標周絕對標高相對標周絕對標高樁頂標周-6.100-0.750-24.000-18.750-22.100-16.750樁底標局-1.1004.250-24.000-18.750-22.100-16.750土工布袋0350頂標高-2.1005.250-24.000-18.750-22.100-16.750本工程工程樁為注漿成型擴底鋼管樁，樁身選用Q235螺紋鋼管，長度為18m,直徑為219mm,壁厚為6mm,樁數(shù)為133根；試樁為注漿成型擴底鋼管樁，樁身選用Q345螺紋鋼管，長度為23m,直徑為219mm,壁厚為6mm樁數(shù)為4根;錨樁采用PHC管樁，型號為PHC400A95-24,樁長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)鋼管樁設計試樁型號鋼管型號長度(m)數(shù)量直徑/壁厚(nrni)工程樁Q235181250219/6試樁Q3452330219/6擴底裝置設計擴底裝置設計樁身下部固定有長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擴大頭，直徑為350mm.在土工布袋覆蓋的樁身范圍內(nèi)需對鋼管開孔，開孔具體位置和要求見附圖。(3)注漿設計試樁型號材料強度水灰比充盈系數(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：?利用鉆進工藝成孔；在鋼管樁底端安裝注漿擴底裝置；鉆孔完成后，采用水泥漿置換鉆孔中泥漿；將安裝有注漿擴底裝置的鋼管樁放入鉆孔中；水泥漿養(yǎng)護完成后，將高壓水泥漿注入鋼管及擴底裝置中；擴底裝置在高壓水泥漿作用下不斷擴張，擠壓強化周圍土體，最終在鋼管樁底端形成水泥漿體擴大頭。

(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)，因此在鉆進過程中應經(jīng)常校核其垂直度，包括對鉆孔設備垂直系統(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，隨時調(diào)整鉆孔工藝、鉆進速度。二是鉆頭的消耗也是造成孔徑偏小的一個重要因素之一，因此應經(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補焊鉆頭使其達到要求的直徑。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現(xiàn)在注漿以后形成一個擴大頭，從而達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要用松緊帶進行固定，防止下鋼管時造成錯位，影響成樁質(zhì)量。在現(xiàn)場操作過程中，務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，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，一般選擇在混凝土澆筑后10?24h后進行注漿擠擴比較合適，這時水下混凝土基本初凝結(jié)束。即鋼管外注漿10?24h后進行鋼管內(nèi)注漿。3） 注漿終止控制標準應該采用注漿量和注漿壓力雙控制的標準，即按照設計注漿量和注漿壓力控制在廣1.2Mpa以內(nèi)。4） 設置調(diào)壓裝置，當注漿壓力超過規(guī)定壓力時，自動下調(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，在鋼管頂部設置預留注漿孔的封板，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。土工布袋的擴大后的直徑按照350mni計算，各試樁鋼管內(nèi)注漿量見下表：各試樁鋼管內(nèi)注漿量表樁型號試樁樁長/m注漿量/m3工程樁321.42試樁29.51.35錨樁271.27七、抗拔樁檢測要求1試塊強度檢驗抗拔樁施