预应力混凝土管桩基础技术规程-条文说明20xx版

预应力混凝土管桩基础技术规程-条文说明20xx版内容摘要：

水压力和挤土效应的技术措施，并控制布桩密度，对于管桩桩基，目前主要采用引孔或应力释放孔等措施消减孔隙水压力或挤土效应。 管桩穿越厚度较大的淤泥等软弱土层、表层土有较厚的液化土层时，应考虑桩的稳定对承载力的影响，主要考虑软弱土层和液化土层对管桩的侧向约束较差。 桩端持力层是影响管桩基桩承载力的关键因素，不仅制约桩端阻力而且影响侧阻力的发挥，因此选择较硬土层为桩端持力层至关重要；其次 ，应确保桩端进入持力层达到一定深度，有效发挥其承载力。 对于土层中含有较多难以清除的孤石、障碍物或含有不适宜作持力层且管桩难以贯穿的坚硬土层等地质条件，不宜选用管桩，主要考虑沉桩时管桩贯入困难导致其破损率加大。 因管桩是一空心的环形竖向构件，对于采用单桩独立承台，往往上部结构构件刚度较下部管桩刚度大，规定同承台桩数不宜少于2 根，至少可保证一个方向管桩桩基有较大的抗弯截面模量，另一方面通过承台间地梁加强其拉结。 同一结构单元宜避免采用不同类型的管桩或受力性质差别较 75 大的同类型管桩，主要考虑不同类型管桩在竖 向荷载作用下，其轴向压缩变形不同，易造成建筑物不均匀沉降，引起上部建筑物开裂。 对同一桩基工程相邻桩底高差适当限制，也是为了减少管桩桩基的差异沉降。 管桩桩基构造 管桩与承台连接处的填芯混凝土，其主要作用是改善桩顶的受力状态，同时有利于管桩与承台连接。 利用插筋与承台连接时，为了二者连接可靠，灌注深度不得小于 3d，且不得小于 米。 考虑到填芯混凝土与管桩内壁的有效粘结，规定其最小强度等级不得低于C40。 管桩与承台的连接构造要求 管桩桩顶嵌入承台的长度规定是根据实际工程经验确定。 如果桩顶嵌入承台长度过大，会降低承台的有效高度，不经济，对于 Ф500 及其 以下管桩，嵌入长度可取 50 ㎜，也可适当加大至 100，大于Ф 500 管桩，嵌入长度宜取 100。 采用管桩本身的纵向钢筋直接 锚 入承台，其锚固长度不得小于 50d，且不小于 500 ㎜ ，主要因管桩用预应力钢筋较细。 采用锚入管腔内的后插筋与承台连接，其锚入承台内长度一般取 35d。 设计人员也可根据结构受力特点适当加大该长度。 对于抗拔桩，优先采用将桩身的纵向钢筋直接锚入承台内，可以确保此处连接的可靠性，其锚入长度应由设计人员计算确定。 采用其它方式 与承台连接时，纵向钢筋锚入承台的长度应按现行《混凝 76 土结构设计规范》（ GB50010）的受拉钢筋锚固长度确定。 管桩接桩要求 管桩接头数量较多时，由于对接时施工误差，造成整根管桩的桩身弯曲，而降低管桩竖向承载力，所以，规定一根管桩接头数量不应超过四个。 管桩采用对焊连接，接头处的抗弯承载力、抗拉承载力、抗剪承载力已经验算均不低于桩身。 持力层标准贯入击数大于 30 时，锤击沉桩时锤击数较多，管桩顶部一定范围的桩身混凝土的力学性能下降，不应将这部分管桩用作接桩之用。 与管桩连接的承台 构造，没有特殊要求，可按现行《建筑桩基技术规范》（ JGJ942020）及《建筑地基基础设计规范》（ GB50007）的规定执行。 管桩桩基计算 管桩桩顶竖向力和水平力的计算，应对在上部结构分析将荷载凝聚于柱、墙底部的基础上进行。 这样，对于柱下独立桩基，按承台为刚性板和反力线性分布的假定，得到各基桩的桩项竖向力和水平力公式（ ～ ）。 对于桩筏、桩箱基础，则按各柱、剪力墙、核心筒底部荷载分别按上述公式进行桩顶竖向力和水平力的计算。 计算假定桩与承台为铰接相连，只传递轴力和 水平力，不传递弯矩。 各基桩的刚度相等。 77 群桩中单桩桩顶竖向力采用了正常使用极限状态标准组合下的竖向力，承台及承台上土自重采用标准值，其意义在于以荷载标准组合确定桩数，与天然地基确定基础尺寸的原则相一致。 对于主要承受竖向荷载的抗震设防区低承台管桩桩基，在同时满足按现行《建筑抗震设计规范》（ GB50011）规定，可不进行桩基抗震承载力验算的建筑物以及建筑场地位于建筑抗震的有利地段，其地震效应对管桩的影响较小，所以桩顶作用效应计算，可不考虑地震作用。 但综合上部结构和场地条件，设计人员也可考虑地震作用对 基桩的影响。 ～ 非液化土中管桩桩基的抗震验算，在我国比较混乱，其做法有以下三种：假定由管桩承担全部地震水平力；假定由地上室外的土体承担全部水平力；由管桩和土体共同分担水平力（由经验公式求出分担比，或用 m 法求土抗力或由有限元法计算）。 综合国内外桩基抗震验算成果分析，桩基震害还是存在的，管桩不完全承担地震水平力的假定偏于不安全；管桩全部承受地震力的假定又过于保守。 建议管桩负担的地震水平力，综合建筑物的结构形式、上部高度、地下室埋深、场地土条件和建筑物重要性，宜在 ～。 一般不计入管桩桩基承台底面与土的摩阻力作为抵抗水平地震力，主要因为这部分摩阻力不可靠。 软弱粘性土有震陷问题；欠固结土有固结下沉问题，一般粘性土可能因桩身摩擦力产生的桩间土在附加应力下的压缩使土与承台脱空；非液化的砾砂则有震密问题等。 地震情况下震后承台与土脱空的报道也很多，为安全考虑，不应考虑承 78 台与土的摩擦阻抗。 液化土中管桩抗震计算原则和方法参见现行《建筑抗震设计规范》第 条的条文说明。 、 关于管桩竖向承载力计算，本规程采用综合安全系数K=2 确定。 群桩中单桩桩顶竖向力采用了正 常使用极限状态标准组合下的竖向力，承台及承台上土自重采用标准值，其意义在于以荷载标准组合值确定桩数，与天然地基确定基础尺寸的原则相一致。 同时避免了设计值、标准值混淆的可能性，便于应用。 但在验算管桩桩身强度时，应将基桩实际竖向承载力标准值乘以系数 后，再与桩身强度允许竖向承载力设计值比较。 、 为保证管桩桩基设计的可靠性，本条规定了不同桩基设计等级对于单桩竖向极限承载力标准值的确定方法。 目前对管桩竖向极限承载力计算受岩土力学指标和计算模式不确定性影响，其可靠度分析仍处于探索阶段，单桩竖向极限承载力仍以原位试验为最可靠的确定方法，其次是利用场地条件相同的试桩资料和原位测试及端阻力、侧阻力与土的物理指标的经验关系参数确定。 对于不同桩基设计等级应采用不同可靠性水准的单桩竖向极限承载力确定的方法。 单桩竖向极限承载力确定，应以单桩静载荷试验为主要依据，其次应重视综合判定的思想。 确定单桩竖向极限承载力时，应重视类似工程、邻近工程的经验。 设计等级为丙级的建筑物可根据静力静力触探或标准贯入试验方法确定 单桩竖向极限承载力。 且江苏省的各地区和单位也进行了很 79 多研究和总结，取得了许多宝贵经验。 管桩桩身强度允许的竖向承载力设计值，考虑了在锤击作用下的对桩身混凝土强度影响，以及在生产过程中工艺不利影响，并总结管桩多年的应用经验，提出了桩身强度允许的竖向承载力设计值应乘以工艺折减系数。 对于淤泥质土中的管桩，应结合当地经验结合静载试验结果，确定桩身强度允许的竖向承载力设计值，建议在这种工程地质条件下如没有经验，宜适当降低该值。 根据现行《建筑结构荷载规范》，基础内力都是由永久荷载效应控制的，其分项系数 为 ，因此，和单桩竖向承载力特征值比较，应将桩身允许的竖向承载力设计值除以分项系数。 影响单桩水平承载力的因素很多，包括管桩截面抗弯刚度、材料强度、桩周土质条件、桩的入土深度、桩顶约束条件等。 对于 A、AB 型等低配筋率的管桩，通常是桩身先出现裂缝，随后断裂破坏，单桩水平承载力由桩身强度控制。 对于 B、 C 型高配筋率管桩，桩身虽未断裂，但由于桩侧土体塑性隆起，或桩顶水平位移超过使用允许值，也认为桩的水平承载力达到极限状态，此时，单桩水平承载力由位移控制。 由桩身强度控制和水平位移控制两种工情 况均受桩侧土水平抗力系数的比例系数 m 的影响。 对于受水平荷载要求较严或受水平荷载较大的管桩桩基，应通过现场单桩水平承载力试验确定单桩水平承载力特征值。 建筑物管桩桩基的沉降验算，应按现行《建筑地基基础设计规范》 GB50007 及《建筑桩基技术规范》 JGJ94 中的相关规定执行。 80 本条说明特殊场地土对管桩桩基的设计原则。 软土地基特别是沿海深厚软土区，一般坚硬持力层埋置较深，但选择较好的中、低压缩性土层作为桩端持力层仍有可能，且十分重要。 软土地基管桩桩基因负摩阻力而受损的事故也时有发生，原 因各异。 一是有些地区覆盖有新近沉积的欠固结土层；二是使用过程地面大面积堆载；三是邻近场地大面积降低地下水；四是大面积挤土沉桩引起超孔隙水压和土体上涌等。 负摩阻力的发生和危害是可以预防的，这就要求设计和施工者的事先预测并采用相应措施。 数量密集的管桩桩基在软土区造成的事故也时有发生，由于没有采取应力释放孔、引孔沉桩、控制沉桩速率等，造成场地土上涌、桩体倾斜、桩接头处拉断。 有些建筑场地周边道路和管线受到破坏。 关于基坑开挖对已成桩的影响，在软土地区，一般采取先沉桩后开挖基坑。 由于基坑开挖不均衡，形成坑中坑，导致 土体蠕变滑移，将基桩推斜推断，还有些由于机械开挖不当，把工程桩挖断挖斜，造成严重的工程质量事故，因此软土地基采用挤土管桩桩基时，基坑开挖必须在沉桩结束后二周进行，且应均衡开挖，高差不应超过 1 米，不得在坑边弃土，确保工程管桩不因土体滑移而倾斜或折断。 关于抗震设防区管桩桩基设计原则： 桩端持力层是影响管桩基桩承载力的关键因素，不仅制约桩端阻力而且影响侧阻力的发挥，因此选择较硬土层为桩端持力层至关重要，其次，应确保桩端进入持力层一定深度，有效发挥基承载力。 为提高管桩桩基的水平承载力，应对承 台和把地下室周围的 81 土质采取一些人工处理，提高这些土质的抗剪切能力。 从我国低承台桩基在液化土层中的震害情况分析，承台周围为液化土或软弱土时，显著降低基桩的抗水平力，如对承台周边一定范围的土进行加固，可显著提高基桩的水平承载力。 从我国有关地区的震害经验来看，在地震作用下，斜坡场地上的桩基结构中有相当比例发生滑移、倾斜或桩身折断。 对于桩端支承在可液化土层或桩基础一侧有较大地面堆截，在地震作用下会发生同样的破坏。 这些震害表明，斜坡上的桩基础不仅受到上部结构重量产生的惯性力作用，还受到滑移土体的水平 力作用。 此外，桩基侧向支承力还因土的液化而削弱，这类桩基的实际受力性能与常规承台桩基不同，因此，为了抵抗滑移。