公路橋梁擠擴(kuò)支盤樁技術(shù)規(guī)程

1公路橋梁擠擴(kuò)支盤樁技術(shù)規(guī)程本文件規(guī)定了公路橋梁擠擴(kuò)支盤樁的勘察、設(shè)計(jì)JTG3362公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋JTG3363公路橋涵地基與基JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第一冊(cè)StructuresDesignManualforHighwGovernmentoftheHongKongSpecialAdministrativeRFoundationDesignAndConstruction,DevelopmentDepartment,TheGovernmentoftheHongKongSpecialAdministrativeRe擠擴(kuò)支盤樁PilewithExpandedBranchs擠擴(kuò)支盤樁韌性結(jié)構(gòu)ToughnesspilewithExpandedBranchsand/or3.7支寬BranchWidth3.9支面積ProjectedAreaofBranch3.103.113.123.133.143.153.163.173.183.193.20寬徑比RatioofArchA3.2133.22擠擴(kuò)壓力值ExpandingandCompactionPressure3.23擠擴(kuò)壓硬值ExpandingandCompactionCompressionHardthre3.24擠擴(kuò)疊加率ExpandingandCompactionSuperimpositio擠擴(kuò)支盤機(jī)擠壓土體成盤時(shí)，徑向相鄰擠壓疊加部分的水平投影面積所占每次擠壓水平投影面積3.25擠擴(kuò)回彈率SoilResilienc擠擴(kuò)支盤機(jī)弓臂張開(kāi)外徑與擠擴(kuò)后實(shí)測(cè)盤腔直徑的差3.26設(shè)備上抬值EquipmentRisingValueby3.27步進(jìn)擠壓工藝Step-by-stepext采用至少分解為2個(gè)或2個(gè)以上盤徑盤腔的往復(fù)擠壓至設(shè)計(jì)盤腔的3.283.29支盤承載性能評(píng)估BranchandPlateBear通過(guò)檢驗(yàn)施工時(shí)的擠擴(kuò)壓力值和支盤腔尺寸是否滿足設(shè)計(jì)要求，初步判斷支盤承載性能是否滿足3.30支盤承載力調(diào)控BranchandPlateBear4基本規(guī)定4.1擠擴(kuò)支盤樁應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程性質(zhì)、荷載特征、使用功能、施工技術(shù)條件與環(huán)境a)按承載性狀分為：4b)按主樁外形分為：既增加了支盤端阻面積，同時(shí)增強(qiáng)了土體壓硬程度，達(dá)到提高承載力、降低成本、節(jié)約投資的目據(jù)單樁的不同地質(zhì)設(shè)計(jì)不同尺寸或施工過(guò)程中調(diào)控采用不同支盤結(jié)構(gòu)尺寸4.3宜充分利用擠擴(kuò)支盤樁結(jié)構(gòu)端土壓硬承載特征，對(duì)重要性工程可提出韌性服役要求?？沙浞掷脭D擴(kuò)支盤樁高冗余度安全儲(chǔ)備、基樁絕對(duì)剛度然調(diào)控特性，提出應(yīng)對(duì)長(zhǎng)壽命周期氣候變化、交通超載以及不可抗力等因素的綜合效益最佳的方案。根據(jù)結(jié)構(gòu)重要性，b)冗余度性能設(shè)計(jì)要求：采用多結(jié)構(gòu)支盤組合結(jié)構(gòu)，安全系數(shù)K值適當(dāng)提高，可實(shí)現(xiàn)較盤腔形態(tài)反復(fù)驗(yàn)證數(shù)據(jù)、支盤樁運(yùn)維內(nèi)力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、沉降數(shù)據(jù)等隱蔽工程全過(guò)程質(zhì)量數(shù)據(jù)，滿足長(zhǎng)期服役數(shù)利用支盤端土超載固結(jié)和沉降可持續(xù)壓硬穩(wěn)定自然調(diào)控特性，以應(yīng)對(duì)偶遇氣候?yàn)?zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、超載等荷載4.4根據(jù)結(jié)構(gòu)安全性、重要性和沉降要求，擠擴(kuò)支盤樁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)韌性等級(jí)規(guī)定如表1。55）（5.2勘察要求a)初步勘察階段,特大橋、大橋和中橋的鉆孔數(shù)良地質(zhì)或工程地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求確定每個(gè)墩臺(tái)的鉆孔數(shù)2)場(chǎng)地及其周邊的地下管線和地下構(gòu)筑物等分布和影響描述；4)應(yīng)對(duì)場(chǎng)地地表水、地下水和地基土對(duì)樁基腐蝕性進(jìn)行評(píng)價(jià)；7)對(duì)巖溶地區(qū)頂板穩(wěn)定性和上覆土層設(shè)置支盤的適用性進(jìn)行5.2.3在擠擴(kuò)施工過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)與原地質(zhì)勘察資料差異較大時(shí)，可進(jìn)行補(bǔ)充勘察，以獲取準(zhǔn)確的土層類別、狀態(tài)、厚度、分布狀況和相關(guān)物理力學(xué)參數(shù)，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)6擠擴(kuò)壓力值同標(biāo)貫值、靜力觸探值的多年經(jīng)驗(yàn)對(duì)比參數(shù)已較準(zhǔn)確，因此可勘察數(shù)據(jù)，見(jiàn)附錄B。針對(duì)港澳地區(qū)與內(nèi)地勘察手段不同、地質(zhì)勘察評(píng)估方法的不同、參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不原位勘察試驗(yàn)方法，香港地區(qū)與內(nèi)地均采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)方法、靜力觸探試驗(yàn)方法兩種方法參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一時(shí)，可采取施工過(guò)程擠擴(kuò)壓力值校核設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)承載力的方法。擠擴(kuò)壓力及地區(qū)同樣土層分類而參數(shù)有可能不同等問(wèn)題，即可采用施工過(guò)程中擠擴(kuò)擠擴(kuò)壓力值的經(jīng)驗(yàn)值歸納，同時(shí)支盤端阻實(shí)際發(fā)揮的承載能力可以排除沉6.1一般規(guī)定6.1.1擠擴(kuò)支盤樁設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮支盤適用土層、荷載特征、變形要求、施工設(shè)備、施工質(zhì)量保證和6.1.2擠擴(kuò)支盤樁適用于具有一定厚6.1.3設(shè)計(jì)階段應(yīng)預(yù)設(shè)承載力調(diào)控措施，施工階段應(yīng)利用擠擴(kuò)技術(shù)對(duì)土質(zhì)勘察的校核作用，進(jìn)行支盤6.2構(gòu)造7可宜可可設(shè)置支結(jié)構(gòu)；殘積土支端土承載力高，宜設(shè)置支結(jié)構(gòu)；全風(fēng)化巖土結(jié)構(gòu)孔8樁根為底盤（底支）底部至樁端的距離，由于樁基擠擴(kuò)過(guò)程中可能產(chǎn)生塌落物，為避免9a)支長(zhǎng)或盤環(huán)寬宜根據(jù)樁的承載力需要和施工工藝及設(shè)備6.2.5擠擴(kuò)支盤樁的配筋和變徑設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下6.3計(jì)算Y0sd≤Rd sd——作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值；Rd——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值；Nid——第i根樁作用于承臺(tái)底面的軸向力設(shè)計(jì)值；Nid——承臺(tái)下面樁的總根數(shù)；xi、yi——第i排樁中心至x軸、y軸的距離。6.3.3擠擴(kuò)支盤樁的樁身彎矩計(jì)算可不考慮彎矩零點(diǎn)以上支盤的6.3.4擠擴(kuò)支盤樁單樁軸向受壓承載力特征值Ra可按下列公式計(jì)算：Ra=u∑1qikli+∑1Apjqrj+Apqr·················································(3)qrj=m0λ[faj+k2y2(?j?3)] qr=m0λ[fa0+k2y2(??3)] Ra——單樁軸向受壓承載力特征值（kN）。樁身自重與置換土重（當(dāng)自重計(jì)入浮力時(shí)，置u——樁身周長(zhǎng)（mqik——與li對(duì)應(yīng)的各土層與樁側(cè)的摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPApj——第j個(gè)支或盤的面積（扣除主樁的面積m2qrj——第j個(gè)支或盤端土的承載力特征值（kPa），按《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》Ap——樁端截面面積（m2）；qr——樁端處土的承載力特征值（kPafaj——支盤處土的承載力特征值（kPafa0——地基承載力特征值（kPak2——承載力特征值的深度修正系數(shù)，根據(jù)持力層土的類別，按《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)?j——支盤端的埋置深度（mRa=···················R=u∑qikliK——安全系數(shù)，取2～2.5；qpk——樁端極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa應(yīng)按附錄B取Ra=(u∑1qikli+η∑qiksiz)+∑1ApjqTj+ApqT·····································(8)siz——第i個(gè)支的總側(cè)面積（m26.3.5擠擴(kuò)支盤樁單樁軸向受拉承載力特征值Rt可按下式計(jì)算，計(jì)入的支、盤其頂面以上持力層應(yīng)符Rt=0.3u∑qikli+0.8∑ApjqTj·························································Rt——單樁軸向受拉承載力特征值（kN）本公式采用《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG）：Pc=ηcβfcπ(bsin2a+db1)sin2a ηc——折減系數(shù)，盤結(jié)構(gòu)取0.8~0.9；支結(jié)構(gòu)取0.8~影響支盤抗剪承載力的主要因素有混凝土抗壓強(qiáng)度、支盤的高寬比??b1和盤徑比D?d，支盤6.3.8多結(jié)構(gòu)擠擴(kuò)支盤樁的樁頂沉降量可按下A——樁身截面面積（mm26.4韌性設(shè)計(jì)sd)。6.5支盤承載力調(diào)控6.5.1設(shè)計(jì)應(yīng)預(yù)設(shè)承載力調(diào)控措施，明確各支盤土層的擠擴(kuò)壓力最低值標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)地質(zhì)條件和構(gòu)造要c)根據(jù)每支盤擠擴(kuò)施工時(shí)采用首次擠擴(kuò)壓力值校核持力層土體物理力學(xué)性能結(jié)果，當(dāng)首次擠擴(kuò)e)根據(jù)每樁擠擴(kuò)完成后支盤腔完整性檢測(cè)結(jié)果，當(dāng)檢測(cè)支盤腔通過(guò)20余萬(wàn)根支盤樁的數(shù)據(jù)總結(jié)，擠擴(kuò)壓力值可作為支盤持力層承載力的表征值調(diào)整支盤位置，是根據(jù)成孔時(shí)地層變化動(dòng)態(tài)豎向局部調(diào)整，保證支盤持力求。增加支盤數(shù)量需在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留一定數(shù)量的備用支、盤位7.1一般規(guī)定7.1.5施工組織設(shè)計(jì)宜明確鄰近結(jié)構(gòu)物或構(gòu)筑物條件下支盤擠擴(kuò)作7.1.6在成孔、擠擴(kuò)過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)與勘察資料差異較大時(shí)，應(yīng)補(bǔ)技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650）或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)7.2施工準(zhǔn)備7.2.2施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)軟弱土層及復(fù)雜地質(zhì)提出技術(shù)預(yù)案，并明確支盤腔清理有效擠擴(kuò)過(guò)程產(chǎn)生的沉渣過(guò)多時(shí)，可能導(dǎo)致底盤（底支）被埋置，需對(duì)7.2.5施工便道、便橋和施工平臺(tái)應(yīng)能滿足擠擴(kuò)設(shè)備的運(yùn)輸、安裝和作7.3泥漿7.4主樁成孔7.4.3護(hù)筒的設(shè)置應(yīng)考慮支盤機(jī)作業(yè)過(guò)程對(duì)其穩(wěn)定性的要求，包括最小內(nèi)徑、護(hù)筒壁厚、外壁剛度加7.4.4每樁成孔時(shí)應(yīng)動(dòng)態(tài)跟蹤地層變化，及時(shí)取樣與勘察資料進(jìn)行核對(duì)并做好記錄，以便設(shè)計(jì)單位采7.4.5主樁終孔后應(yīng)檢查孔深、孔徑、鉆孔斜度、泥漿比重和沉渣厚度，宜在清孔后進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)支7.5支盤擠擴(kuò)施工泥漿面下降高度可以復(fù)核支盤腔成型效果。實(shí)際擠擴(kuò)過(guò)程7.5.6每盤擠擴(kuò)施工時(shí)應(yīng)采用首次擠擴(kuò)壓力值校核持力層土體物理力學(xué)性能，當(dāng)首次擠擴(kuò)壓力值小于7.6掃孔與清孔7.6.3清孔后進(jìn)行終孔檢測(cè)，對(duì)主樁7.7安裝鋼筋籠與灌注混凝土7.7.1安裝鋼筋籠后灌注混凝土前應(yīng)進(jìn)行清孔?？椎壮猎穸葢?yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。當(dāng)設(shè)計(jì)采用多結(jié)構(gòu)支8.2主樁成孔質(zhì)量檢驗(yàn)8.2.1主樁在終孔后應(yīng)進(jìn)行清孔，對(duì)主樁孔的孔位、孔徑、孔深和傾斜度進(jìn)行檢驗(yàn)，并對(duì)孔底沉渣厚8.2.2主樁的孔徑、孔深和傾斜度宜采用超聲波成孔檢測(cè)儀檢測(cè)，并與井徑儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)相互校核。8.3支盤腔質(zhì)量檢驗(yàn)8.3.2支盤腔高、支盤徑等可采用電阻數(shù)字式井徑儀檢測(cè)，井徑儀檢8.3.3支盤承載力通過(guò)首次擠擴(kuò)壓力值進(jìn)行校核，其值應(yīng)不小于8.4成樁質(zhì)量檢驗(yàn)8.4.1樁身混凝土完整性采用超聲波透射法逐樁檢測(cè)，并選取一定比例的樁基采用鉆孔抽芯法檢查。8.4.2當(dāng)超聲波透射法檢測(cè)顯示支盤對(duì)應(yīng)主樁身位置有明顯缺陷時(shí)，應(yīng)對(duì)該支盤體混凝土進(jìn)行完整性8.4.3當(dāng)需要對(duì)支盤體混凝土質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，可采用鉆孔抽芯法、跨孔超聲透射法、熱異常技術(shù)或其他有效檢測(cè)方法。采用熱異常技術(shù)檢測(cè)應(yīng)在混凝土灌注前埋設(shè)8.4.4必要時(shí)通過(guò)單樁靜載試驗(yàn)評(píng)價(jià)樁基變形性能和承載性8.5實(shí)測(cè)項(xiàng)目13查5-1查8.6運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)8.6.1運(yùn)營(yíng)期間，可通過(guò)支盤結(jié)構(gòu)內(nèi)力監(jiān)測(cè)及基樁沉降監(jiān)測(cè)，取得內(nèi)力和沉降數(shù)據(jù)，并結(jié)合施工期采--------------------------------------------------------注2：支盤設(shè)計(jì)規(guī)格尺寸可根據(jù)設(shè)備提升和改土層物理力學(xué)指標(biāo)與樁端土極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值、擠擴(kuò)壓力值、擠擴(kuò)壓硬值和設(shè)備選型對(duì)照表土層物理力學(xué)指標(biāo)與樁端土極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值、擠擴(kuò)壓力值、擠擴(kuò)壓硬值和設(shè)備選型應(yīng)對(duì)照表B