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文檔簡介
1總則
1.0.1為了在混凝土板樁支護工程的設(shè)計、施工中做到安全適用、保護環(huán)境、技術(shù)先進、經(jīng)
濟合理、確保質(zhì)量,制定本規(guī)程。
1.0.2本規(guī)程適用于一般地質(zhì)條件下采用混凝土板樁作為支護的工程勘察、設(shè)計、施工、檢
測、開挖與監(jiān)測。對濕陷性土、多年凍土、膨脹土、鹽漬土等特殊土或巖石支護工程,應(yīng)結(jié)
合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗應(yīng)用本規(guī)程。
1.0.3采用混凝土板樁作為永久性支護結(jié)構(gòu)時,除應(yīng)符合本規(guī)程的規(guī)定外,尚應(yīng)結(jié)合工程的
具體類別和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)考慮結(jié)構(gòu)抗震、防腐蝕等使用期安全性、適用性、耐久性要求,其勘察、
設(shè)計、施工、檢測、監(jiān)測等應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
1.0.4混凝土板樁支護設(shè)計、施工與開挖,應(yīng)綜合考慮地質(zhì)條件、周邊環(huán)境要求、主體地下
結(jié)構(gòu)要求、施工季節(jié)變化及支護結(jié)構(gòu)使用期等因素,因地制宜,合理選型、優(yōu)化設(shè)計、精心
施工、嚴(yán)格監(jiān)控。
1.0.5混凝土板樁支護工程除應(yīng)符合本規(guī)程的規(guī)定外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
1
2術(shù)語和符號
2.1術(shù)語
2.1.1混凝土板樁concretesheetpile
以鋼筋或鋼絞線及混凝土為原料,經(jīng)澆筑或離心工藝成型的主要適用于支護結(jié)構(gòu)的混凝
土樁。
2.1.2永久性支護結(jié)構(gòu)permanentretainingstructure
設(shè)計使用年限超過2年的支護結(jié)構(gòu)。
2.1.3臨時性支護結(jié)構(gòu)temporaryretainingstructure
設(shè)計使用年限不超過2年的支護結(jié)構(gòu)。
2.1.4懸臂式混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)cantileveredretainingstructureofconcretesheetpile
僅以混凝土板樁作為主要擋土、擋水構(gòu)件的支護結(jié)構(gòu)。
2.1.5支撐式混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)struttedretainingstructureofconcretesheetpile
以混凝土板樁擋土、擋水構(gòu)件和支撐為主的支護結(jié)構(gòu)。
2.1.6錨拉式混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)anchoredretainingstructureofconcretesheetpile
以混凝土板樁和錨桿為主的支護結(jié)構(gòu)。
2.1.7錨碇式混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)Retainingconcretesheetpilestructurewithanchor
以混凝土板樁和錨碇板樁為主的支護結(jié)構(gòu)。
2.1.8錨碇式結(jié)構(gòu)Retainingstructurewithanchor
在板樁墻后用拉桿將板樁所受側(cè)向推力傳遞至其后較遠的結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)主要組成部分一
般有:錨碇板、錨碇墻、錨碇樁、錨碇樁墻、拉桿和帽梁等。
2.1.9錘擊法Pilesinkingbyhammeringmethod
利用錘擊設(shè)備將預(yù)制樁打至土(巖)層設(shè)計深度的沉樁施工方法。
2.1.10靜壓法Pilesinkingbystaticpressuremethod
利用靜壓設(shè)備將預(yù)制樁壓至土(巖)層設(shè)計深度的沉樁施工方法。
2.1.11振動法Pilesinkingbyvibrationmethod
利用振動錘將預(yù)制樁壓至土(巖)層設(shè)計深度的沉樁施工方法。
2.1.12植入法PilesinkingbyImplantingmethod
預(yù)先用鉆機在樁位處鉆孔或采用攪拌、旋噴成樁,然后將預(yù)制樁植入其中的施工方法。
2.1.13嵌固深度embeddeddepth
為保證支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全,混凝土板樁結(jié)構(gòu)在坑底面下的埋置深度。
2.1.14支點supportingpoint
混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)承受水平約束的作用點。
2.1.15導(dǎo)向架drivingguide
施工時為保證混凝土板樁水平和豎向?qū)R及施工精度的導(dǎo)向支架結(jié)構(gòu)。
2.2符號
2.2.1作用和作用效應(yīng)
Eak、Epk──主動土壓力、被動土壓力標(biāo)準(zhǔn)值;
G──支護結(jié)構(gòu)、土的自重;
J──滲透力;
M──彎矩設(shè)計值;
2
Mk──荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的彎矩值;
N──軸向拉力或軸向壓力設(shè)計值;
Nk──荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的軸向拉力值或軸向壓力值;
pak、ppk──主動土壓力強度、被動土壓力強度標(biāo)準(zhǔn)值;
p0──基礎(chǔ)底面附加壓力的標(biāo)準(zhǔn)值;
ps──土對擋土構(gòu)件的分布反力;
ps0──土對擋土構(gòu)件嵌固段的分布土反力初始值;
P──預(yù)加軸向力值;
Q──降水井的單井流量;
q──地面均布荷載;
s──降水引起的建筑物基礎(chǔ)或地面的固結(jié)沉降量;
s0──基坑地下水位降深;
sd──基坑地下水位的設(shè)計降深;
Sd──荷載基本組合的效應(yīng)設(shè)計值;
Sk──荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計值;
u──孔隙水壓力;
V──剪力設(shè)計值;
Vk──荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的剪力值;
σ──板樁截面應(yīng)力;
v──擋土構(gòu)件的水平位移。
p──波浪力;
2.2.2材料性能和抗力
C──正常使用極限狀態(tài)下支護結(jié)構(gòu)位移或建筑物基礎(chǔ)、地面沉降的限值;
c──土的粘聚力;
f──混凝土板樁構(gòu)件材料強度設(shè)計值;
fpy──預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強度設(shè)計值;
fy──普通鋼筋的抗拉強度設(shè)計值;
k──土的滲透系數(shù);
Rd──結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計值;
γ──土的天然重度;
γw──地下水的重度;
──土的內(nèi)摩擦角;
f──沿滑動面的摩擦系數(shù)。
Mcr──板樁樁身抗裂彎矩;
Mu──板樁極限彎矩標(biāo)準(zhǔn)值;
[M]──板樁抗彎承載力設(shè)計值;
N──板樁受拉承載力設(shè)計值;
Nk─一級裂縫控制抗裂拉力標(biāo)準(zhǔn)值;
Q──實測抗裂剪力;
Rp──板樁豎向承載力設(shè)計值;
[V]──板樁抗剪承載力設(shè)計值;
W──板樁重量;
φ1──板樁墻墻后土的內(nèi)摩擦角;
φ──錨碇墻墻前填料的內(nèi)摩擦角。
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2.2.3幾何參數(shù)
A──構(gòu)件的截面面積;
Ap──預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積;
As──非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積;
Ix──混凝土板樁慣性矩;
Sa──混凝土板樁截面面積;
W──混凝土板樁重量;
Wx──混凝土板樁截面模量。
a──1/2的加荷跨距;
B──板樁截面寬度;
D──內(nèi)圓直徑;
d──鋼拉桿直徑;
H──擋土高度;
Ht──填土表面至錨碇墻墻底的深度;
H0──板樁墻頂至理論轉(zhuǎn)動點N的深度;
L──板樁長度;
Lmin──錨碇墻至板樁墻的最小水平距離;
R──內(nèi)圓半徑;
T──板樁式擋土墻的使用年限。
t──墻體入土深度;
t0──墻體入土點至理論轉(zhuǎn)動點的深度;
a1──拉桿與水平面的夾角;
δt──拉桿直徑的年銹蝕量;
△──無錨碇板樁式擋土墻頂水平變位;
△t──理論轉(zhuǎn)動點以下的墻體深度;
φ0──板樁式擋土墻入土點的轉(zhuǎn)角變位;
χ0──板樁式擋土墻入土點的水平變位。
2.2.4設(shè)計參數(shù)和計算系數(shù)
ks──土的水平反力系數(shù);
kR──彈性支點軸向剛度系數(shù);
K──穩(wěn)定性安全系數(shù);
Ka──主動土壓力系數(shù);
Kp──被動土壓力系數(shù);
Ke──嵌固穩(wěn)定安全系數(shù);
m──土的水平反力系數(shù)的比例系數(shù);
γF──作用基本組合的綜合分項系數(shù);
γo──支護結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);
ζ──主動土壓力的坡面傾斜折減系數(shù);
λ──支撐不動點調(diào)整系數(shù);
μ──墻體材料的抗剪斷系數(shù)。
4
3基本規(guī)定
3.1設(shè)計原則
3.1.1混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)適用于軟土或以黏性土、粉土、砂土為主的支護工程,對存在雜
填土層、碎石土層的支護工程,應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。
3.1.2設(shè)計文件應(yīng)明確支護結(jié)構(gòu)的使用期限。對于永久性混凝土板樁工程的設(shè)計使用年限不
應(yīng)低于被保護的建(構(gòu))筑物設(shè)計使用年限。
3.1.3混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行設(shè)計。
3.1.4當(dāng)出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時,應(yīng)判定為達到了承載能力極限狀態(tài):
1支護結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因應(yīng)力超過材料強度而破壞,或因過度變形而不適于繼續(xù)承載;
2支護結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系,支護結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定;
3支護體或土體因土中剪應(yīng)力達到其抗剪強度而發(fā)生滑動、隆起、推移、傾覆、滑移;
4結(jié)構(gòu)因局部破壞而發(fā)生連續(xù)性倒塌;
5地下水滲流引起土體滲透破壞。
3.1.5當(dāng)出現(xiàn)下列狀態(tài)時,應(yīng)判定為達到了正常使用極限狀態(tài):
1支護結(jié)構(gòu)的變形或地下水的狀態(tài)已妨礙地下結(jié)構(gòu)施工或影響支護結(jié)構(gòu)周邊環(huán)境的正
常使用功能;
2影響正常使用或耐久性的局部破壞。
3.1.6混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)設(shè)計,應(yīng)按表3.1.6確定支護結(jié)構(gòu)的安全等級及重要性系數(shù)γo。
同一基坑的不同部位可采用不同的安全等級。
表3.1.6支護結(jié)構(gòu)的安全等級
安全等級破壞后果γo
一級支護結(jié)構(gòu)失效、土體過大變形對基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響很嚴(yán)重1.1
二級支護結(jié)構(gòu)失效、土體過大變形對基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響嚴(yán)重1.0
三級支護結(jié)構(gòu)失效、土體過大變形對基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響不嚴(yán)重0.9
3.1.7混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力設(shè)計值應(yīng)按式3.1.7確定。
1彎矩設(shè)計值:M=γ0γFMk(3.1.7-1)
2剪力設(shè)計值:V=γ0γFVk(3.1.7-2)
3軸向力設(shè)計值:N=γ0γFNk(3.1.7-3)
式中:M——彎矩設(shè)計值(kN·m);
Mk──荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的彎矩值(kN·m);
γ0——支護結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),按表3.1.6確定;
γF——作用基本組合的綜合分項系數(shù),臨時性支護結(jié)構(gòu)不應(yīng)小于1.25,無特殊要求時
永久性支護結(jié)構(gòu)不應(yīng)小于1.35;
V——剪力設(shè)計值(kN);
Vk——按作用標(biāo)準(zhǔn)組合計算的剪力值(kN);
N——軸向拉力設(shè)計值或軸向壓力設(shè)計值(kN);
Nk——按作用標(biāo)準(zhǔn)組合計算的軸向拉力或軸向壓力值(kN);
3.1.8支護結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)根據(jù)支護工程周邊環(huán)境的重要性及對變形的適應(yīng)能力、支護結(jié)構(gòu)計算
結(jié)果等因素確定支護結(jié)構(gòu)的變形限值、周邊環(huán)境變形限值,變形值應(yīng)滿足正常使用要求。
5
3.1.9支護工程設(shè)計應(yīng)選擇符合支護結(jié)構(gòu)實際條件的計算模型,并在確認(rèn)參數(shù)的合理性、計
算結(jié)果的可靠性后,方可將計算結(jié)果用于設(shè)計。
3.1.10支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算所采用的土的抗剪強度指標(biāo)宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗取值,如無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗時,
可依據(jù)下列規(guī)定:
1地下水位以上的黏性土、黏質(zhì)粉土,應(yīng)采用三軸固結(jié)不排水剪切試驗確定的抗剪強
度指標(biāo)ccu、φcu或采用直剪固結(jié)快剪試驗確定的抗剪強度指標(biāo)ccq、φcq;地下水位以上的砂
質(zhì)粉土、砂土、碎石土,土的抗剪強度指標(biāo)應(yīng)采用有效應(yīng)力強度指標(biāo)c′、φ′。
2地下水位以下的正常固結(jié)和超固結(jié)的黏性土、黏質(zhì)粉土,可采用水土合算方法,土
的抗剪強度指標(biāo)應(yīng)采用三軸固結(jié)不排水剪切試驗確定的抗剪強度指標(biāo)ccu、φcu或采用直剪固
結(jié)快剪方法確定的抗剪強度指標(biāo)ccq、φcq;地下水位以下的欠固結(jié)的黏性土、黏質(zhì)粉土,可
采用水土合算方法,宜采用有效自重壓力下預(yù)固結(jié)的三軸不固結(jié)不排水試驗確定的抗剪強度
指標(biāo)cuu、φuu。
3地下水位以下的砂質(zhì)粉土、砂土和碎石土,應(yīng)采用水土分算方法,土的抗剪強度指
標(biāo)應(yīng)采用有效應(yīng)力抗剪強度指標(biāo)c′、φ′;對砂質(zhì)粉土,當(dāng)缺少有效應(yīng)力強度指標(biāo)時,也可采
用三軸固結(jié)不排水抗剪強度指標(biāo)ccu、φcu或直剪固結(jié)快剪強度指標(biāo)ccq、φcq代替。
4有工程經(jīng)驗時,土的抗剪強度指標(biāo)可根據(jù)室內(nèi)或原位測試得到的其它物理力學(xué)指標(biāo),
按經(jīng)驗方法確定。
3.1.11預(yù)制混凝土板樁的平面布置應(yīng)根據(jù)工程場址地形、地質(zhì)、水流等條件以及所屬建(構(gòu))
筑物的總體布置、功能、特點、運用要求等確定,做到緊湊合理、協(xié)調(diào)美觀。
3.1.12混凝土板樁適用于土基條件。當(dāng)需要進入基巖時,應(yīng)充分考慮施工難度及施工方法。
3.1.13混凝土板樁的抗?jié)B穩(wěn)定、整體穩(wěn)定、抗傾覆穩(wěn)定、錨碇墻抗滑穩(wěn)定等安全系數(shù)應(yīng)符合
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
3.1.14混凝土板樁結(jié)構(gòu)除應(yīng)考慮自身穩(wěn)定外,還應(yīng)采取防止墻后土體由墻體接縫中流失的措
施。
3.1.15混凝土板樁應(yīng)根據(jù)工程類別和級別確定合理使用年限,滿足耐久性技術(shù)要求。
3.1.16支護工程設(shè)計應(yīng)提出施工質(zhì)量檢測、支護工程周邊荷載限值、地表水及地下水控制、
支護工程使用與維護要求。
3.1.17支護工程設(shè)計應(yīng)提出監(jiān)測技術(shù)要求,至少包括監(jiān)測項目、監(jiān)測頻率、監(jiān)測點位置及監(jiān)
測控制值和報警值。
3.1.18巖土工程勘察應(yīng)包括支護工程勘察的內(nèi)容,并最終提供滿足支護工程設(shè)計要求的勘察
成果。
3.1.19支護板樁施工使用的原材料應(yīng)遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行檢驗。支護板樁產(chǎn)品應(yīng)進行質(zhì)量
檢測,檢測方法及檢測要求應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。
3.2支護結(jié)構(gòu)選型
3.2.1混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)選型前,應(yīng)查明支護結(jié)構(gòu)影響范圍內(nèi)下列周邊環(huán)境條件:
1既有建筑物的結(jié)構(gòu)類型、層數(shù)、位置、基礎(chǔ)形式和尺寸、埋深、使用年限、用途等;
2各種既有地下管線、地下構(gòu)筑物的類型、位置、尺寸、埋深、使用年限、用途等;
對各種既有地下管線尚應(yīng)包括其材質(zhì)、使用狀況以及對施工振動和變形的承受能力;
3道路的類型、位置、寬度、車輛行駛情況、最大車輛荷載等;
4調(diào)查確定基坑開挖與支護結(jié)構(gòu)使用期限內(nèi)施工材料、施工機械設(shè)備等施工荷載的情
況;
5雨季時場地周圍地表水匯流和排泄條件,地表水的入滲對地層土性影響的狀況;
6相鄰已有工程的支護結(jié)構(gòu);
6
7當(dāng)在2倍~3倍開挖深度范圍內(nèi)有重要建(構(gòu))筑物設(shè)施時亦應(yīng)調(diào)查被保護對象的
狀況。
3.2.2混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)選型應(yīng)綜合考慮周邊環(huán)境限制條件、開挖深度、工程地質(zhì)與水文
地質(zhì)條件、施工工藝及設(shè)備條件、周邊相近條件支護工程的工程經(jīng)驗、施工工期及施工季節(jié)
等因素,選擇懸臂式、支撐式、錨拉式、錨碇式和復(fù)合式等支護結(jié)構(gòu)形式。
3.2.3當(dāng)坑底以下為軟弱土?xí)r,可采用水泥土攪拌樁、高壓噴射注漿等方法對坑底土體進行
局部或整體加固。
3.3水平荷載
3.3.1臨時性支護結(jié)構(gòu)設(shè)計時,所采用的荷載效應(yīng)組合,應(yīng)符合《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》
JGJ120的相關(guān)規(guī)定。永久性支護結(jié)構(gòu)設(shè)計時,所采用的荷載效應(yīng)組合,應(yīng)參照《工程結(jié)構(gòu)
可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153的相關(guān)規(guī)定。
3.3.2計算作用在支護結(jié)構(gòu)上的荷載時,應(yīng)考慮下列作用:
1支護結(jié)構(gòu)內(nèi)外土的自重,包括地下水;
2影響范圍內(nèi)既有和在建的建(構(gòu))筑物荷載;
3影響范圍內(nèi)施工材料和設(shè)備荷載;
4影響范圍內(nèi)車輛荷載;
5凍脹、溫度變化等產(chǎn)生的作用;
6護岸結(jié)構(gòu)各工況下混凝土板樁所承受的重力及其沖擊力、土壓力、水壓力、風(fēng)力、
波浪力、船舶和漂浮物撞擊力、溫度等作用組合;
7與混凝土板樁連接的永久結(jié)構(gòu)傳遞的荷載;
8地震作用。
7
4支護結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.1一般規(guī)定
4.1.1混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)具備以下基本資料:
1地層及地下水情況,包括場地地表至基底以下一定范圍內(nèi)地層結(jié)構(gòu)、土的物理力學(xué)
性質(zhì),地下水分布、含水層類型、滲透系數(shù)和施工期地下水位可能的變化幅度等;
2主體工程設(shè)計情況,包括總平面圖及地下結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)計圖等;
3施工場地內(nèi)及周邊的地下管線、地下設(shè)施的情況,至少包括位置、深度、材質(zhì)、結(jié)
構(gòu)形式及使用現(xiàn)狀等;
4鄰近既有建筑的情況,包括位置、層數(shù)、高度、結(jié)構(gòu)類型、使用狀況、沉降觀測資
料,以及基礎(chǔ)的形式、埋深、主要尺寸、與支護結(jié)構(gòu)側(cè)壁的距離等;
5周圍地面排水情況,包括雨水、污水、上下水管線排入或漏(滲)入基坑的可能性
及其管理控制體系資料等;
6施工期間支護結(jié)構(gòu)周邊附加荷載情況,包括地面堆載,車輛或設(shè)備的動載、靜載等;
7場地周邊地形條件,包括陸域、水域等;
8水文、氣象情況,包括特征潮位或水位、設(shè)計潮位或水位、水流流速及流向、設(shè)計
波浪要素、泥沙和河床沖淤條件、降雨、風(fēng)速及風(fēng)向等;
9其它:建筑材料供應(yīng)、通航、防洪要求、施工條件及計劃等。
4.1.2混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1工程布置及結(jié)構(gòu)選型;
2荷載及其組合;
3支護體系的穩(wěn)定性驗算;
4支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、強度和變形計算;
5地下水控制(截水)設(shè)計;
6構(gòu)造要求;
7應(yīng)根據(jù)工程類別和級別確定使用年限,作為永久性結(jié)構(gòu)時,應(yīng)滿足耐久性技術(shù)要求;
8對周邊環(huán)境影響的控制設(shè)計,支護結(jié)構(gòu)外地表變形的估算;
9宜考慮景觀和生態(tài)設(shè)計;
10土方開挖、回填工序;
11檢測和驗收標(biāo)準(zhǔn);
12支護工程的監(jiān)測要求。
4.1.3預(yù)制混凝土板樁有預(yù)應(yīng)力混凝土板樁和非預(yù)應(yīng)力混凝土板樁兩種類型?;炷涟鍢兑?/p>
在工廠預(yù)制,也可在施工現(xiàn)場預(yù)制。按成型工藝可分為離心成型板樁和澆筑成型板樁?;炷?/p>
土板樁的混凝土強度等級和樁身配筋應(yīng)符合國家現(xiàn)行規(guī)范《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94、《先
張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》GB13476和《預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁》JG197及其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的
規(guī)定。
4.1.4混凝土板樁常用的截面形式可分為:平板形樁(如平板樁、空心平板樁、翼邊板樁)、
方形樁(如方樁、護壁樁)、圓形樁(如混合配筋管樁)和異形板樁(如波浪樁、波形板樁
(U形板樁)、凹形板樁、生態(tài)板樁、空心支護樁(PCS)、H型圍護樁)等。
4.1.5混凝土板樁截面選型應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的空間效應(yīng)和受力特點,采用有利支護結(jié)構(gòu)材料受力
特性的截面形式,可參照表4.1.5并經(jīng)經(jīng)濟分析后綜合確定。推薦的混凝土板樁截面形式及
力學(xué)性能可參見附錄A。
表4.1.5混凝土板樁截面形式及選型表
樁型截面形式單節(jié)樁長(m)適用土層沉樁方法
方護壁樁截面為外方內(nèi)圓的空心樁,截面邊長≤18軟土、粘性土、砂錘擊法、振動法、
8
形400mm-800mm土、卵礫石、強風(fēng)靜壓法、植樁法
樁方樁截面為正方形的實心樁,邊長300mm-600mm≤15化巖
截面為矩形的實心樁,寬度為600mm,截面高
平板樁≤11振動法、植樁法
平度為200mm-300mm
板截面為矩形的空心樁,截面寬度為軟土、粘性
空心平板樁≤14
形600mm-1300mm土、砂土錘擊法、振動法、
樁截面為帶翼邊的矩形空心樁,截面寬度為植樁法
翼邊板樁≤15
600mm-1300mm
截面為U形的異形樁,截面寬度為
凹形板樁≤18
400mm-1000mm
波浪樁截面為半圓環(huán)形的樁,截面高度250mm-600mm≤15
波形板樁(U
截面為U形的異形樁,截面寬度為1000mm≤17
異形板樁)
軟土、粘性錘擊法、振動法、
形截面為U形的異形樁,截面寬度為996mm,
生態(tài)板樁≤17土、砂土靜壓法、植樁法
樁設(shè)置生物筑巢孔和仿生紋理
空心支護樁截面為帶翼邊的六邊形空心樁,截面寬度為
≤18
(PCS)500mm-1000mm
截面為H形的異形樁,截面高度為
H型圍護樁≤18
500mm-1000mm
圓軟土、粘性土、砂
混合配筋管錘擊法、振動法、
形截面為圓環(huán)形的樁,直徑為400mm-800mm≤15土、卵礫石、強風(fēng)
樁靜壓法、植樁法
樁化巖
4.1.6混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)類型,應(yīng)根據(jù)基坑深度或擋土高度、場地地質(zhì)條件、周邊環(huán)境要
求、使用要求、施工條件、經(jīng)濟指標(biāo)、環(huán)保性能和工期等因素綜合確定。初步選型可參照表
4.1.6。
表4.1.6混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)形式選型表
板樁支護結(jié)構(gòu)形式適用范圍
懸臂板樁支護結(jié)構(gòu)適用于擋土高度不高、地面荷載不大且對位移控制要求不高的支護結(jié)構(gòu)
雙排樁支護結(jié)構(gòu)適用于擋土高度不高、地面荷載不大,但對位移控制要求較嚴(yán)格的支護結(jié)構(gòu)
錨拉板錨桿式適用于擋土高度較高、對位移控制要求較嚴(yán)格、設(shè)置錨碇有困難的支護結(jié)構(gòu)
樁支護錨碇式適用于擋土高度較高、對位移控制要求較嚴(yán)格的支護結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)斜拉樁式適用于后方場地狹窄、設(shè)置錨碇或錨桿有困難的支護結(jié)構(gòu)
支撐式板樁支護結(jié)構(gòu)適用于擋土高度較高、對位移控制要求較嚴(yán)格、設(shè)置錨桿或錨碇有困難的支護結(jié)構(gòu)
4.1.7錨碇式混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)板樁墻墻后場地條件和拉桿拉力大小等因素確定
錨碇結(jié)構(gòu),可采用錨碇板、錨碇墻、錨碇樁、錨碇樁墻或錨碇叉樁等形式。錨碇結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)
符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《板樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》JTS167等規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。
4.1.8混凝土板樁的承載力計算應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的
相關(guān)規(guī)定,還應(yīng)根據(jù)起吊、運輸和打樁工況進行受力和變形的驗算。
4.1.9混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB
50010、《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》GB50476和《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》GB50046、
《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JTJ267、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017等規(guī)范的相關(guān)規(guī)
9
定。
4.2結(jié)構(gòu)分析
4.2.1混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)其形式與受力、變形特性等按下列方法分析:
1對于懸臂式混凝土板樁墻,宜采用平面桿系結(jié)構(gòu)彈性支點法進行結(jié)構(gòu)分析;
2對于錨拉式混凝土板樁墻,可將整個結(jié)構(gòu)分解為混凝土板樁墻和錨拉結(jié)構(gòu)分別進行
分析;混凝土板樁墻宜采用平面桿系結(jié)構(gòu)彈性支點法進行分析;作用在錨拉結(jié)構(gòu)上的荷載應(yīng)
采用混凝土板樁墻分析時得出的支點力;
3對于支撐式混凝土板樁墻,可將整個結(jié)構(gòu)分解為混凝土板樁墻、內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)分別進
行分析;混凝土板樁墻宜采用平面桿系結(jié)構(gòu)彈性支點法進行分析;內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)可按平面結(jié)構(gòu)
進行分析,混凝土板樁墻傳至內(nèi)支撐的荷載應(yīng)取混凝土板樁墻分析時得出的支點力;對混凝
土板樁墻和內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)分別進行分析時,應(yīng)考慮其相互之間的變形協(xié)調(diào);
4當(dāng)有可靠經(jīng)驗時,可采用空間結(jié)構(gòu)分析方法對混凝土板樁墻進行整體分析或采用數(shù)
值分析方法對混凝土板樁墻與土進行整體分析;
5混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)用于圓形支護工程,宜采用空間結(jié)構(gòu)分析方法對支護結(jié)構(gòu)進行
整體分析,有可靠經(jīng)驗時也可按軸對稱結(jié)構(gòu)采用平面桿系彈性支點法進行結(jié)構(gòu)分析。
4.2.2混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)應(yīng)對下列設(shè)計工況進行結(jié)構(gòu)分析,并應(yīng)按其中最不利作用效應(yīng)進
行支護結(jié)構(gòu)設(shè)計:
1支護結(jié)構(gòu)開挖至坑底時的狀況;
2對錨拉式和支撐式混凝土板樁墻,支護結(jié)構(gòu)開挖至各層錨桿或支撐施工面時的狀況;
3在主體地下結(jié)構(gòu)施工過程中需要以主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件替換支撐或錨桿的狀況,此時,主
體結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)滿足替換后各設(shè)計工況下的承載力、變形及穩(wěn)定性要求;
4對水平內(nèi)支撐式混凝土板樁墻,支護結(jié)構(gòu)各邊水平荷載不對等的各種狀況;
5對于圓形支護工程的混凝土板樁支護結(jié)構(gòu),各水平荷載不對等或外形不對稱的各種
工況;
6永久性支護結(jié)構(gòu)在地下結(jié)構(gòu)回筑后,土壓力應(yīng)按靜止土壓力計算。
4.2.3混凝土板樁墻作為基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計時,所采用的結(jié)構(gòu)分析應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建
筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120中支擋結(jié)構(gòu)的相關(guān)規(guī)定。采用平面桿系結(jié)構(gòu)彈性支點法時,
宜采用圖4.2.3所示結(jié)構(gòu)分析模型。
(a)懸臂式板樁支護結(jié)構(gòu);(b)錨拉或支撐式板樁支護結(jié)構(gòu)
圖4.2.3基坑板樁支護結(jié)構(gòu)分析計算模型
1-擋土構(gòu)件;2-由錨桿或支撐簡化而成的彈性支座;3-計算土反力的彈性支座
4.2.4混凝土板樁墻作為水工支護結(jié)構(gòu)設(shè)計時,所采用的結(jié)構(gòu)分析應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《碼
頭結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JTS167、《水工擋土墻設(shè)計規(guī)范》SL379等的相關(guān)規(guī)定。采用豎向彈性
10
地基梁法計算時,宜采用圖4.2.4所示結(jié)構(gòu)分析模型。入土段墻后的主動土壓力宜取計算水底
以上地面荷載加土體重量產(chǎn)生的土壓力。
(a)懸臂式板樁支護結(jié)構(gòu)(b)錨碇式板樁支護結(jié)構(gòu)
圖4.2.4水工板樁支護結(jié)構(gòu)分析計算模型
2
φ—計算土層土的內(nèi)摩擦角(°);RA—桿拉力(kN/m);p—波浪力(kN/m);ea
22
—主動土壓力強度(kN/m);ew—剩余水壓力強度(kN/m);k1-kn—彈性桿的彈性系數(shù)
(kN/m);t—設(shè)計嵌固深度(m)。
4.2.5土的水平反力系數(shù)的比例系數(shù)m宜按樁的水平荷載試驗及地區(qū)經(jīng)驗取值,缺少試驗
和經(jīng)驗時,可按下列規(guī)定取值。
1對于基坑板樁支護結(jié)構(gòu),可按下列經(jīng)驗公式計算:
0.22c
m(4.2.5)
vb
式中:m——土的水平反力系數(shù)的比例系數(shù)(MN/m4);
c、φ——分別為土的粘聚力(kPa)、內(nèi)摩擦角(°),對多層土,按不同土層分別取
值;
υb——擋土構(gòu)件在坑底處的水平位移量(mm),當(dāng)此處的水平位移不大于10mm時,
可取υb=10mm。
2對于水工板樁支護結(jié)構(gòu),可按表4.2.5選用。
表4.2.5m值表
地基土質(zhì)情況m值(kN/m4)
IL≥1的黏性土,淤泥1000~2000
1>IL≥0.5的黏性土,粉砂2000~4000
0.5>IL≥0的黏性土,中、細砂4000~6000
IL<0的黏性土,粗砂6000~10000
礫石、礫砂、碎石、卵石10000~20000
注:1板樁墻在計算水底處的水平變位大于10mm時,泥面下一定深度范圍內(nèi)土層的m值適當(dāng)折減;
2表中的砂土,當(dāng)密實度為松散時取表中下限值,密實度為密實時取上限值;
3IL為土的液性指數(shù)。
4.2.6根據(jù)建筑物類別、等級、工況等,進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析。計算得到結(jié)構(gòu)內(nèi)力后,可按附
錄A進行選樁設(shè)計。
4.2.7結(jié)構(gòu)分析時,板樁支護結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境的變形值,應(yīng)按不影響其正常使用的要求確定,
11
并應(yīng)符合現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對其允許變形的規(guī)定。
4.2.8對于基本烈度為7度及7度以上地區(qū)的永久性支護結(jié)構(gòu),應(yīng)進行地震工況下整體穩(wěn)定
性驗算。
4.2.9考慮地震作用時,作用于支護結(jié)構(gòu)上的地震主動土壓力可按相關(guān)規(guī)范計算,當(dāng)考慮地
震角時的主動土壓力系數(shù)應(yīng)按國家現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定計算。
4.3穩(wěn)定性驗算
4.3.1混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計算應(yīng)包括整體穩(wěn)定性、嵌固穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性、坑
底抗隆起穩(wěn)定性、抗?jié)B透穩(wěn)定性等計算內(nèi)容。
4.3.2臨時支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計算,應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120
的規(guī)定。永久性支護結(jié)構(gòu)安全系數(shù)應(yīng)根據(jù)國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定。
4.3.3有錨碇結(jié)構(gòu)的混凝土板樁墻應(yīng)驗算錨碇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,并應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《碼頭
結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JTS167、《水工擋土墻設(shè)計規(guī)范》SL379等的相關(guān)規(guī)定。
4.3.4根據(jù)混凝土板樁墻的結(jié)構(gòu)及平面布置型式,可取1延米作為一個穩(wěn)定計算單元。對于
有錨碇的板樁墻,可取一個錨碇區(qū)段作為一個穩(wěn)定計算單元。圓弧段可按其整體進行計算。
4.3.5混凝土板樁墻的嵌固深度除應(yīng)符合本規(guī)程第4.3.2條穩(wěn)定計算的要求外,對懸臂式結(jié)
構(gòu),尚不宜小于0.8倍支護深度;對單支點混凝土板樁墻,尚不宜小于0.3倍支護深度;對
多支點混凝土板樁墻,尚不宜小于0.2倍支護深度。
4.4截面計算
4.4.1混凝土板樁應(yīng)進行強度設(shè)計。鋼筋混凝土板樁應(yīng)驗算裂縫寬度,預(yù)應(yīng)力混凝土板樁應(yīng)
進行抗裂驗算。
4.4.2混凝土板樁應(yīng)按偏心受壓構(gòu)件設(shè)計,軸力較小時可按受彎構(gòu)件設(shè)計。
4.4.3混凝土板樁的正截面受彎承載力、斜截面受剪承載力應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)
設(shè)計規(guī)范》GB50010的規(guī)定進行計算,其彎矩、剪力設(shè)計值應(yīng)按國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定。
4.4.4混凝土板樁吊裝和運輸時,會受到?jīng)_擊和振動的影響,應(yīng)進行吊運驗算。吊點(或支
點)的設(shè)置應(yīng)按吊點(或支點)跨間正彎矩與吊點(或支點)處的負彎矩相等的原則進行布
置,吊運驗算的動力系數(shù)取1.5,樁身結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的最大吊裝彎矩應(yīng)小于混凝土板樁的抗
裂彎矩。
4.4.5對于裂縫控制等級為一級、二級的混凝土板樁,可按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)
范》JGJ94的規(guī)定,驗算樁身的錘擊壓應(yīng)力和錘擊拉應(yīng)力。最大錘擊壓應(yīng)力和最大錘擊拉應(yīng)
力應(yīng)分別不大于混凝土的軸心抗壓強度設(shè)計值和軸心抗拉強度設(shè)計值。
4.5錨碇、拉桿、導(dǎo)梁、胸墻、圍檁構(gòu)件設(shè)計
4.5.1混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)使用的冠梁、腰梁、錨拉、支撐結(jié)構(gòu),其設(shè)計計算方法應(yīng)符合國
家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120的相關(guān)規(guī)定。
4.5.2錨碇結(jié)構(gòu)構(gòu)件宜按偏心受壓構(gòu)件設(shè)計,當(dāng)軸向力較小時,可按受彎構(gòu)件設(shè)計,設(shè)計計
算方法應(yīng)符合國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。無導(dǎo)梁或無肋的錨碇板、錨碇墻尚應(yīng)進行沖切強度
驗算,并宜在預(yù)留拉桿孔上下和左右各兩倍構(gòu)件厚度的范圍內(nèi)設(shè)置加強筋。
4.5.3背拉錨碇結(jié)構(gòu)拉桿設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定:
1預(yù)張拉時,拉桿受力不均勻系數(shù)取1.35。
2鋼拉桿預(yù)張拉力可取設(shè)計拉力的30%~80%。
3拉桿最小長度應(yīng)符合下式要求,錨碇結(jié)構(gòu)底端埋深應(yīng)取錨碇結(jié)構(gòu)變位第一零點到地
面的距離。
LHtan(451)ttan(452)(4.5.3-1)
02h2
式中:
L——拉桿最小長度(m);
12
H0——支護樁后主動破裂棱體的高度(m),采用彈性線法時取最大負彎矩點到地面的
距離,采用豎向彈性地基梁法時取變形第一零點到地面的距離;
φ1、φ2——分別為支護樁后土的內(nèi)摩擦角(°)和錨碇結(jié)構(gòu)前土或填料的內(nèi)摩擦角(°);
當(dāng)土體分層時,可采用厚度加權(quán)平均值;
th——錨碇結(jié)構(gòu)底端埋深(m)。
圖4.5.3背拉錨碇結(jié)構(gòu)拉桿最小長度計算示意圖
4鋼拉桿可按中心受拉構(gòu)件設(shè)計。拉桿桿體段直徑可按下式計算:
1000R
d2ARAd(4.5.3-2)
ft
式中:d——拉桿直徑(mm);
RA——拉桿拉力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);
rRA——拉桿拉力分項系數(shù),取1.35;
2
ft——鋼材的抗拉強度設(shè)計值(N/mm);
Δd——預(yù)留銹蝕量(mm),可取2mm-3mm。
5鋼拉桿桿體連接部位和連接件應(yīng)按與桿體等強度原則設(shè)計,并參照有關(guān)規(guī)范進行驗
算。
4.5.4導(dǎo)梁和胸墻設(shè)計應(yīng)滿足下列規(guī)定:
1導(dǎo)梁可按剛性支撐連續(xù)梁計算。
2胸墻豎向可按拉桿處為固端的懸臂梁設(shè)計。對于工字形截面的胸墻可取下翼板為導(dǎo)
梁,L形截面的胸墻可取平臺板為導(dǎo)梁。
3鋼筋混凝土導(dǎo)梁和胸墻應(yīng)按強度配筋,并驗算裂縫寬度。
4鋼導(dǎo)梁應(yīng)進行強度設(shè)計。
4.5.5混凝土板樁墻采用鋼圍檁時,其鋼圍檁的截面承載能力宜根據(jù)設(shè)置情況按雙向偏心受
壓連續(xù)梁或簡支梁計算,并應(yīng)驗算在錨拉(或支撐)處的局部受壓穩(wěn)定性。圓形混凝土板樁
支護結(jié)構(gòu)鋼圍檁兼作環(huán)形支撐時,應(yīng)進行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算。
4.6構(gòu)造要求
4.6.1混凝土板樁樁長應(yīng)由計算確定,不宜進行接樁,有加長需要時可專門定制;需要進行
接樁時,應(yīng)對接頭及連接件進行設(shè)計和計算,并采取相應(yīng)的技術(shù)措施。
4.6.2混凝土板樁高度應(yīng)由計算確定,宜采用200mm-700mm;當(dāng)板樁高度大時,宜采用空心
截面板樁或異形截面板樁。板樁寬度可采用500-1300mm;當(dāng)施工條件允許時,宜增大板樁
寬度。
4.6.3混凝土板樁構(gòu)造,應(yīng)符合下列規(guī)定。結(jié)構(gòu)及配筋示意圖如圖4.6.3所示。
1混凝土板樁的樁身配筋應(yīng)按吊運、打樁及樁在使用中的受力等條件計算確定。樁兩
端箍筋間距應(yīng)根據(jù)需要適當(dāng)加密。
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2縱向鋼筋的混凝土保護層厚度不小于30mm。對于特殊要求環(huán)境條件下的板樁,混凝
土保護層厚度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求。
3板樁可一側(cè)全長做凸榫,另一側(cè)全長做凹榫,板樁間全長形成槽榫結(jié)合的形式。也
可自樁尖至設(shè)計基底或泥面以下1m范圍內(nèi)做凸榫,其余范圍和另一側(cè)的全長范圍做凹榫。
凹槽的深度不宜小于50cm。
4根據(jù)工程需要設(shè)置樁頭端板。
5平板樁樁尖段在高度方向應(yīng)做成楔形,在凹槽一側(cè)應(yīng)削成斜角。
6根據(jù)工程需要樁身設(shè)置射水孔。
圖4.6.3平板樁結(jié)構(gòu)及配筋示意圖
L—板樁長度;B—板樁寬度;H—板樁高度
1—預(yù)應(yīng)力鋼筋;2—非預(yù)應(yīng)力構(gòu)造筋;3—箍筋;4—陰榫;5—陽榫
4.6.4混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)在平面轉(zhuǎn)角處,宜根據(jù)轉(zhuǎn)角的平面形狀,采用異形轉(zhuǎn)角板樁。轉(zhuǎn)
角樁的截面形狀及配筋可根據(jù)設(shè)計要求定制,截面形狀示意圖見圖4.6.4。未設(shè)置轉(zhuǎn)角樁采
用弧形布樁時,樁間轉(zhuǎn)角弧度應(yīng)根據(jù)不同樁型的樁間槽榫嚙合情況確定。轉(zhuǎn)角樁和定位樁的
樁尖應(yīng)做成對稱形,樁長宜比其他板樁加深2m。
(a)(b)
圖4.6.4-145°轉(zhuǎn)角樁截面形式示意圖
(a)(b)
圖4.6.4-290°轉(zhuǎn)角樁截面形式示意圖
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(a)(b)
圖4.6.4-345°、90°兩用型轉(zhuǎn)角樁截面形式示意圖
4.6.5混凝土板樁墻的冠梁、腰梁、導(dǎo)梁和胸墻構(gòu)造應(yīng)符合下列要求:
1冠梁可采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),前墻的導(dǎo)梁可采用現(xiàn)澆或預(yù)制的鋼筋混凝土梁,
腰梁可采用型鋼組合梁或現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁。
2根據(jù)工程需要,導(dǎo)梁和冠梁可合為胸墻。胸墻的截面形式可采用矩形、梯形、L形
或I形,見圖4.6.5。
(a)(b)(c)(d)
圖4.6.5胸墻截面形式示意圖
(a)矩形;(b)梯形;(c)L形;(d)I形
3冠梁或胸墻的寬度不應(yīng)小于板樁截面高度或樁徑,前后兩側(cè)均宜比板樁截面高度或
樁徑寬75mm以上。冠梁高度不宜小于500mm,且不宜小于板樁截面高度或樁徑的0.6倍。
冠梁或胸墻的鋼筋應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010對梁的構(gòu)造配筋
要求。當(dāng)用作支撐或錨拉的傳力構(gòu)件或按空間結(jié)構(gòu)設(shè)計時,尚應(yīng)按受力構(gòu)件進行截面設(shè)計。
4混凝土板樁墻應(yīng)伸入冠梁或胸墻,深度可取50mm以上。
5混凝土板樁墻與冠梁之間宜采用樁頭預(yù)留孔植筋、鋼筋與樁頭端板焊接等方式進行
連接,縱向鋼筋深入冠梁內(nèi)的長度宜按受拉錨固要求確定,宜取冠梁厚度。
6臨時支護工程的冠梁或胸墻宜封閉。需要設(shè)置變形縫的工程,冠梁、導(dǎo)梁和胸墻的
變形縫間距應(yīng)根據(jù)工程類別、當(dāng)?shù)貧鉁刈兓?、支護結(jié)構(gòu)形式和地基條件等因素確定,可取
15m-30m,導(dǎo)梁的接頭位置應(yīng)與冠梁或胸墻的分縫位置一致,變形縫的寬度宜采用
20mm-30mm,變形縫應(yīng)采用彈性材料填充;在結(jié)構(gòu)形式變化處、水深變化處、地基土質(zhì)差
別較大處和新舊結(jié)構(gòu)銜接處,必須設(shè)置變形縫,變形縫應(yīng)采用彈性材料填充。
7腰梁構(gòu)造應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120的相關(guān)規(guī)定。
4.6.6混凝土板樁墻的鋼圍檁構(gòu)造應(yīng)符合下列要求:
1可采用型鋼或組合型鋼,必要時型鋼之間應(yīng)增加連接綴板甚至連接鋼板以增強其承
載能力。
2鋼圍檁可采用螺栓連接,必要時可采用焊接,連接位置宜設(shè)置在1/3支撐跨度處,
在支撐作用范圍可采用焊接加勁肋。
3鋼圍檁應(yīng)貼合板樁墻,鋼腰梁與板樁墻之間的間隙可采用灌細石混凝土、鋼墊片等
方式進行填充。
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4圍檁分段設(shè)置時,分段位置應(yīng)避開圍檁受力較大處。
4.6.7錨桿可采用鋼絞線錨桿和鋼筋錨桿,其構(gòu)造應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護技術(shù)
規(guī)程》JGJ120的相關(guān)規(guī)定。錨桿的水平間距宜取板樁寬度的整數(shù)倍,不宜小于1.5m。
4.6.8鋼拉桿的構(gòu)造應(yīng)符合下列要求:
1拉桿材料、制作及力學(xué)性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼拉桿》GB/T20934的相關(guān)規(guī)定。
鋼材延伸率不低于18%,當(dāng)拉桿拉力較大時,也可采用經(jīng)熱處理后延伸率不低于17%的高
強度材質(zhì)鋼拉桿。
2鋼拉桿的直徑,應(yīng)由強度計算確定,可采用40mm~100mm。直徑大于100mm的鋼
拉桿,應(yīng)進行必要的力學(xué)性能驗證試驗。
3拉桿間距可采用1.0m-3.0m,宜取板樁寬度的整數(shù)倍。
4總長度小于12m時,可只在靠近前墻處設(shè)一個豎向鉸;鋼拉桿長度大于12m時,
宜分段制作,每節(jié)長度不超過12m,宜采用緊張器、豎向鉸等連接,并在靠近前墻和錨錠結(jié)
構(gòu)兩端各設(shè)一個豎向鉸。
5鋼拉桿預(yù)張拉力可取設(shè)計拉力的30%~80%。
6預(yù)計拉桿下填土沉降較大時,宜在拉桿下設(shè)支承樁或在拉桿上安設(shè)防壓罩。支承樁
間距可采用4.0m-6.0m,樁端宜打入好的土層內(nèi)。防壓罩與拉桿之間應(yīng)預(yù)留足夠的間隙。
4.6.9錨碇墻和錨碇板構(gòu)造應(yīng)符合下列要求:
1錨碇墻宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻,也可采用由預(yù)制鋼筋混凝土板安裝或插入而成的
連續(xù)墻。當(dāng)采用預(yù)制鋼筋混凝土錨碇墻時,應(yīng)在墻后設(shè)置連續(xù)導(dǎo)梁。錨碇墻可采用矩形、梯
形或L型截面。
2錨碇板可采用預(yù)制鋼筋混凝土板。錨碇板截面可采用平板、雙向梯形板或T形板。
3錨碇墻、錨碇板的高度由穩(wěn)定計算確定,宜采用1.0m-3.5m;在施工條件允許的情
況下,錨碇墻、錨碇板的高程宜降低。
4錨碇墻、錨碇板的厚度應(yīng)經(jīng)強度和裂縫控制計算確定,且不宜小于0.15m。
5錨碇墻、錨碇板應(yīng)預(yù)留拉桿孔,其位置宜與作用在錨碇墻、錨碇板上的土壓力合力
作用點重合,其斜度應(yīng)與拉桿方向一致。
6錨碇樁墻應(yīng)設(shè)導(dǎo)梁。導(dǎo)梁可單設(shè)在墻后,也可利用錨碇樁墻的冠梁作為導(dǎo)梁。單設(shè)
的導(dǎo)梁,對鋼筋混凝土錨碇樁墻,宜采用鋼筋混凝土梁;對于鋼板樁錨碇樁墻,宜采用鋼導(dǎo)
梁。冠梁和導(dǎo)梁分段長度及變形縫的位置應(yīng)與前墻相對應(yīng)。
4.6.10混凝土板樁墻墻后回填土應(yīng)符合下列要求:
1宜在墻后填土基本完成后,再進行墻前土方開挖。
2應(yīng)根據(jù)防滲排水要求、土性及土料來源等因素,綜合選用填土材料,并應(yīng)符合國家
現(xiàn)行規(guī)范《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79的相關(guān)規(guī)定。
3用作永久性支護結(jié)構(gòu)時,回填土不宜采用粉砂、細砂等易液化的材料;當(dāng)原狀土為
可液化土層時,宜換填不液化土料或采取其他消除液化的措施。
4回填土應(yīng)分層回填碾壓或夯實,分層厚度不宜大于0.3m,回填土控制含水量與土料
最優(yōu)含水量的允許偏差宜為±3%,壓實系數(shù)可參照國家現(xiàn)行規(guī)范《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》
JGJ79。
4.6.11混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)的防滲和排水布置應(yīng)根據(jù)地基條件、墻前和墻后水位差、建筑
物總體布置要求等因素綜合確定,并應(yīng)符合下列要求:
1板樁墻墻前無水或水位較低而墻后水位較高時,可在板樁樁身設(shè)置排水孔。排水孔
可沿高度方向分排布置,孔徑大小和孔間距應(yīng)根據(jù)墻后地下水類型、水位變化、土質(zhì)情況等
綜合確定,排水孔間距不宜大于3m,排水孔宜采用直徑50mm-80mm的管材,坡度不小于
3%,排水孔后應(yīng)設(shè)級配良好的反濾層及性能良好的集、排水設(shè)施。
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2墻前要求無明水時,應(yīng)在墻前肥槽內(nèi)設(shè)置排水溝、集水井等集、排水設(shè)施。
3坡頂應(yīng)設(shè)置性能良好的地表排水設(shè)施。
4當(dāng)作為水工支護結(jié)構(gòu),墻前泥面可能被水沖蝕時,宜采取護底措施,以保證板樁的
嵌固深度。
5混凝土板樁間的縫寬不宜大于15mm。應(yīng)根據(jù)墻后土性和地下水情況,在板樁接縫處
采取防止漏水流土措施。常采用的防漏措施有:在板樁間榫槽孔內(nèi)注水泥漿、水泥砂漿或填
充細石混凝土,在板樁接縫后貼土工布、壓力注漿或設(shè)高壓旋噴樁等。
4.7耐久性設(shè)計
4.7.1混凝土板樁作為臨時性支護結(jié)構(gòu)時可不考慮耐久性要求。
4.7.2混凝土板樁作為永久性支護結(jié)構(gòu)時,應(yīng)根據(jù)設(shè)計使用年限、現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)
構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的環(huán)境類別規(guī)定,以及水、土對鋼、混凝土腐蝕性的評價進行耐久
性設(shè)計。耐久性設(shè)計應(yīng)滿足國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010、《混凝土結(jié)構(gòu)
耐久性設(shè)計規(guī)范》GB50476、《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》GB50046和《建筑樁基技術(shù)規(guī)
范》JGJ79、《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JTJ267、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017等規(guī)
范的相關(guān)要求。
4.7.3混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計包括下列內(nèi)容:
1確定混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類別。
2提出對混凝土材料耐久性的基本要求。
3提出對鋼制構(gòu)件耐久性的基本要求。
4確定混凝土板樁中鋼筋的混凝土保護層厚度。
5不同環(huán)境條件下的耐久性技術(shù)措施。
6提出使用階段的檢測與維護要求。
4.7.4對于有特殊要求及腐蝕、凍融環(huán)境下的混凝土板樁,應(yīng)對其原材料、混凝土配合比和
生產(chǎn)工藝等相關(guān)技術(shù)進行控制,并按設(shè)計要求對混凝土保護層等采取相應(yīng)措施。對于有抗硫
酸鹽腐蝕要求的使用環(huán)境,可使用高性能復(fù)合材料或硫鋁酸鹽水泥等技術(shù)措施以達到設(shè)計耐
久性要求。當(dāng)采用預(yù)留厚度方法防腐時,混凝土板樁的設(shè)計壁厚應(yīng)由有效厚度和預(yù)留腐蝕厚
度兩部分組成,混凝土材料和預(yù)留腐蝕厚度應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》
GB50010、《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》GB50476等相關(guān)規(guī)范要求。
4.7.5混凝土板樁作為永久性支護結(jié)構(gòu)時,尚應(yīng)采取下列耐久性技術(shù)措施:
1混凝土板樁中的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)根據(jù)具體情況采取表面防護、孔道灌漿、加大混凝土保
護層厚度等措施。
2混凝土板樁表面防護。
3混凝土板樁的最大彎矩宜位于腐蝕率較小的區(qū)域。
4冠梁、錨碇等采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時,主筋保護層厚度不得小于70mm。
5鋼圍檁、鋼拉桿、鋼導(dǎo)梁及其附件等鋼制構(gòu)件,應(yīng)進行防腐蝕處理,應(yīng)預(yù)留足夠的
銹蝕厚度,安裝前,應(yīng)進行除銹后涂防銹漆。拉桿、張緊器和豎向鉸應(yīng)至少采用“兩布
三油”纏裹,墊板和螺母涂瀝青或其他防腐蝕材料。
6板樁墻墻后回填材料不得采用具有腐蝕性的礦渣或爐渣,且不宜采用易于粉碎的珊
瑚礁。
4.7.6混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用年限內(nèi),尚應(yīng)遵守下列規(guī)定:
17
1建立定期檢測、維修制度。
2設(shè)計中可更換的構(gòu)件應(yīng)按規(guī)定更換。
3板樁及其他構(gòu)件表面的防護層,應(yīng)按規(guī)定維護。
4支護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可見的耐久性缺陷時,應(yīng)及時進行處理。
4.8生態(tài)設(shè)計
4.8.1混凝土板樁用作永久性支護結(jié)構(gòu)時,宜結(jié)合場地情況、使用功能、地質(zhì)條件和周邊環(huán)
境,采用生態(tài)設(shè)計。
4.8.2混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)生態(tài)設(shè)計應(yīng)符合下列要求:
1生態(tài)設(shè)計應(yīng)滿足混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性、功能性及耐久性要求。
2生態(tài)設(shè)計應(yīng)做到支護結(jié)構(gòu)緊湊合理、生態(tài)環(huán)保、協(xié)調(diào)美觀。
3與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào),為動植物提供類似自然生態(tài)的生存環(huán)境,構(gòu)成循環(huán)生態(tài)鏈。
4.8.3混凝土板樁支護結(jié)構(gòu)生態(tài)設(shè)計可包括下列內(nèi)容:
1宜在混凝土板樁樁身設(shè)置生物筑巢孔、仿生紋理。
2在板樁樁體上設(shè)置排水孔,在相鄰板樁間預(yù)留一定間隙,并采取防止墻后土體流失
的措施。排水孔和樁間縫隙作為水游微生物的生態(tài)通道,構(gòu)成水游微生物循環(huán)生態(tài)鏈。
3根據(jù)使用功能要求和周邊生態(tài)環(huán)境特點,采取相應(yīng)的護底、防滲、排水、防止水土
流失等設(shè)計。
4混凝土板樁墻墻前采用綠化植生處理。
5設(shè)計與周邊景觀協(xié)調(diào)的混凝土板樁墻造型、顏色、圖案和紋理。
6與生態(tài)護坡、生態(tài)砌塊、生態(tài)框等相結(jié)合進行綜合設(shè)計,構(gòu)成復(fù)合型生態(tài)支護結(jié)構(gòu)
形式。
圖4.8.3間距式布樁示意圖
4.8.4采用混凝土板樁與生態(tài)護坡相結(jié)合的復(fù)合型生態(tài)護岸結(jié)構(gòu)形式(圖4.8.4),應(yīng)符合
下列要求:
1混凝土板樁應(yīng)布置在生態(tài)護坡的下部;
2生態(tài)護坡應(yīng)能起到固岸護地、保持邊坡穩(wěn)定、控制土壤侵蝕和修復(fù)水生態(tài)的作用;
3復(fù)合型生態(tài)護岸結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)岸坡形態(tài)、水流及土質(zhì)情況進行岸坡穩(wěn)定性分析。
18
圖4.8.4混凝土板樁與生態(tài)護坡結(jié)構(gòu)示意圖
4.8.5采用混凝土板樁與生態(tài)砌塊相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式(圖4.8.5),應(yīng)符合下列要求:
1混凝土板樁應(yīng)布置在整體結(jié)構(gòu)形式的下部;
2生態(tài)砌塊應(yīng)布置在整體結(jié)構(gòu)形式的上部,可采用裝配式或嵌入式粘結(jié);
3生態(tài)砌塊應(yīng)具備較大的孔隙率,保證砌塊在常水位以下時,能夠為水游生物筑巢繁
衍;當(dāng)砌塊在常水位以上時,應(yīng)種植綠植,確保整體結(jié)構(gòu)兼?zhèn)淞己玫纳鷳B(tài)性能。
圖4.8.5板樁與生態(tài)砌塊結(jié)構(gòu)示意圖
19
5施工
5.1一般規(guī)定
5.1.1混凝土板樁的沉樁方法和施工工序應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計要求、工程地質(zhì)條件、工程結(jié)構(gòu)特
點、現(xiàn)場施工條件、周邊環(huán)境要求、板樁類型、沉樁深度和板樁端板等因素綜合確定。
5.1.2板樁施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件,結(jié)合現(xiàn)場條件和周邊環(huán)境保護要求、氣候等情況,編制
專項施工方案。
5.1.3板樁在施工現(xiàn)場運輸、吊裝過程中,嚴(yán)禁采用拖拉取樁方法。板樁沉樁應(yīng)架設(shè)導(dǎo)向架,
宜采用雙側(cè)式導(dǎo)向架;當(dāng)土層松軟、樁長較短時,可采用單側(cè)式導(dǎo)向架。導(dǎo)向架的導(dǎo)樁和導(dǎo)
梁應(yīng)具有足夠的強度和剛度,不應(yīng)隨板樁打設(shè)而下沉或變形,施工時應(yīng)經(jīng)常觀測導(dǎo)架的位置
及標(biāo)高,控制樁位及樁身垂直度。
5.1.4導(dǎo)向架安裝應(yīng)符合下列規(guī)定:
1采用經(jīng)緯儀和水平儀等控制和調(diào)整導(dǎo)樁和導(dǎo)梁的位置,調(diào)整水平和垂直度;
2平行于板樁墻定位軸線設(shè)置導(dǎo)樁,導(dǎo)樁間距宜為2m~4m,導(dǎo)樁與板樁之間設(shè)置導(dǎo)
梁;
3導(dǎo)梁的高度應(yīng)適宜,可比板樁設(shè)計樁頂?shù)?00mm~500mm;
4導(dǎo)梁與板樁墻之間應(yīng)留有間隙,宜為10mm~30mm,導(dǎo)梁不應(yīng)隨著板樁的打設(shè)而產(chǎn)
生下沉和變形;
5可使用制成框架結(jié)構(gòu)的整體式導(dǎo)向架。
5.1.5樁身垂直度偏差不應(yīng)大于1%,施工時應(yīng)設(shè)置相應(yīng)觀測點,隨時觀測板樁的垂直度,
對先期沉入的樁頂部進行位移、傾斜監(jiān)測。當(dāng)樁身垂直度偏差超過限值時,應(yīng)找出原因并設(shè)
法糾正,不得用移動機架等方法強行糾偏。
5.1.6板樁施工中,應(yīng)對支護結(jié)構(gòu)、已施工的主體結(jié)構(gòu)和鄰近道路、市政管線與地下設(shè)施、
周圍建(構(gòu))筑物等進行監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測信息動態(tài)調(diào)整施工方案,產(chǎn)生突發(fā)情況時應(yīng)及時采
取有效措施。
5.1.7當(dāng)板樁施工影響鄰近建筑物、地下
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