咬合桩墙技术规程-2013

中华人民共和国行业标准咬合式排桩技术规程Technicalspecificationforsecantpilesinrow条文说明2013上海目次1总则..................................................................12术语及符号............................................................22.1术语...............................................................22.2符号...............................................................23基本规定..............................................................34设计..................................................................54.1一般规定...........................................................54.2计算...............................................................64.3构造要求...........................................................95材料及设备...........................................................105.2钢筋..............................................................105.3混凝土............................................................105.4施工设备..........................................................126施工.................................................................146.1一般规定..........................................................146.2导墙施工..........................................................156.3硬切割成孔........................................................156.4软切割成孔........................................................166.5钢筋笼施工........................................................186.6混凝土施工........................................................187质量控制.............................................................208节能与环境保护.......................................................2111总则1.0.1本规程是为了统一和规范咬合式排桩设计标准，完善施工流程，确保工程质量、安全和经济等而制定。1.0.2本规程的适用范围为咬合式排桩基坑支护工程，不包括竖向支承体系中的咬合式排桩工程。22术语及符号2.1术语2.1.6～2.1.7初凝前一般是指混凝土强度无限接近初凝，终凝后一般是指混凝土强大达到设计强度的30%或达到10MPa。2.2符号2.2.3以咬合式排桩的排列方向为纵向，垂直于咬合式排桩排列的方向为横向。33基本规定3.0.1相关规范主要为《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007）及当地地方基坑、基础规范等。3.0.2咬合式排桩设计和施工前应收集的资料：1施工现场的地形、地质和水文条件、地下障碍物等是决定咬合式排桩选型、工艺等的重要依据。2基坑开挖卸载引起的沉降和水平位移会影响邻近建筑物、道路、管线及其他地下设备，因此掌握邻近建筑物的高度和结构形式、基础类型和刚度、基础下的土质及其现状等，对制定相应的施工措施和控制标准具有重要意义。掌握地下管线相对位置、埋深、管径、使用年限和功能等，并对其承受变形的能力进行分析，以便在施工中采取相应的措施。3测量基线与水准点是施工定位的依据，因此要按交接手续进行交接，并进行现场复核。资料交接不清或不全往往是导致工程事故的原因之一，在以往工程施工中有过类似事故。4掌握当地防洪、防汛和防台风的有关资料，并采取相应的防范措施，可以确保正在施工中的咬合式排桩结构和人员、设备的安全。了解当地的环保要求，可以合理安排泥浆排放和渣土弃运等，防止环境污染。3.0.3咬合式排桩硬切割施工工艺是指在一序桩混凝土初凝后再进行二序桩成孔作业，具有在成孔过程中结合清障的技术特点，适用于硬质地下障碍物密集的复杂地质条件；软切割施工工艺是指在一序桩混凝土初凝前再进行二序桩成孔作业，一序桩需要掺入超缓凝剂，相比硬切割工艺，清障能力有所不足，但经济性显著，适用于普通软土地质条件下的咬合式排桩施工。3.0.4咬合式排桩施工专项方案主要包括：编制总说明（工程概况、本工程范围及主要施工内容、编制依据、施工目标、工程难特点及针对性措施）；施工部署（施工流程安排、施工现场平面布置、总进度计划、机械设备配备计划、劳动力配备计划、施工临时用电、施工临时用水方案、消防方案、排污方案、挖土方案、测量方案、管线保护方案、施工协调措施）；咬合式排桩施工方案等。3.0.7咬合式排桩是一种新型、优质、高效的结构支护形式，但在其布置的时候4也应当遵循其适用条件合理使用，若选用不当，亦会引起不必要的浪费甚至造成工程事故。54设计4.1一般规定4.1.1咬合式排桩的选型包括咬合桩的平面布置形式、桩径、桩间咬合量、桩长和施工方法等。咬合式排桩的设计在满足安全的前提下，应充分考虑到经济合理和方便施工。同一个基坑可以选择不同的支护结构设计方案，如选择大直径的有筋桩和无筋桩的搭配形式或是选择小直径的有筋桩和有筋桩的搭配形式；在有地下障碍物的地层条件下应优先选用硬法施工，并按照硬法进行设计、计算。咬合式排桩支护结构不宜考虑其竖向承载能力，如当需要咬合式排桩承担竖向荷载时，应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的相关要求对其竖向承载能力进行设计。咬合式排桩在作为挡土和止水结构时，墙体仅承受水平向荷载。但在实际工程实践中，咬合式排桩支护结构可能需要承担栈桥等竖向荷载。当需要咬合式排桩承担以上各类的竖向荷载时，应根据《建筑桩基技术规范》分别按照承载能力极限状态和正常使用极限状态计算咬合桩的竖向承载力合沉降量。咬合式排桩的竖向承载力宜通过现场静载荷试验确定。目前咬合式排桩现场静载荷试验的数据还未有积累，因此在设计中应慎重起见。在无现场试验的情况下，可参考地下连续墙对于竖向承载力的估算方法，同时应满足《建筑桩基技术规范》对于桩端注浆、钢筋构造等方面的要求。4.1.2～4.1.3根据对国内已实施的采用咬合式排桩的工程和现有成桩设备的调研成果，已实施的咬合桩所采用的桩径从400mm～1200mm不等。若采用具有清障功能的全回转套管钻机施工，其桩径最大可以达到2000mm，但目前广泛使用的为800mm、1000mm和1200mm三种桩径，在地铁基坑中最大开挖深度已接近20m。对于有筋桩和无筋桩搭配的咬合式排桩，当无筋桩仅起止水作用时其直径可较有筋桩小，桩身强度等级可低于有筋桩，桩身长度也可较有筋桩短，但需满足抗渗流和咬合面抗剪、防渗漏的计算要求。当采用硬法咬合时，无筋桩桩径不宜过小，避免切割桩体过程中桩身碎裂。基于施工便利性等因素的考虑，大部分工程都采用相同直径的咬合桩。考虑到采用有筋桩和无筋桩搭配的咬合式排桩需要对其咬合面抗剪进行验算，因此无筋桩强度不宜过低，宜采用与有筋桩相同标号6的混凝土。对于有筋桩和有筋桩搭配中钢筋非圆形配置的桩，也可采用图4.1.1中所示的矩形配置形式。但条文中图4.1.1（b）中所示的钢筋配筋形式能更为有效的利用钢筋截面，因此采用有筋桩和有筋桩搭配的咬合桩中宜采用此种形式。图4.1.2钢筋矩形配置的混凝土桩（矩形钢筋笼）咬合桩的桩间咬合量应满足桩身抗剪和防渗漏的要求，并应考虑桩身垂直度和桩位偏差对咬合厚度的影响，保证桩底最小咬合厚度。桩底最小咬合厚度是确保桩墙结构不产生渗漏的最低要求。从已有的工程实践来看，桩间咬合量通常都大于200mm，仅有个别工程的桩间咬合量小于200mm，分别为175mm和150mm。目前对于咬合式排桩桩间咬合量的计算方法相关研究结论并未统一，但多数的研究结论认为对于桩长在25m以上的咬合式排桩，其咬合量应至少大于170mm。综合以上因素，咬合式排桩的桩间咬合量不宜小于200mm。4.1.5利用基坑支护结构兼做地下室外墙在工程应用中已经越来越普遍。常规可采用单一墙、复合墙和叠合墙三种形式。咬合式排桩由于桩间咬合面较多，接缝止水效果较难控制，因此在地下水位较高的地区不应采用单一墙形式。支护结构兼做地下室外墙的计算方法在国家和地方规范中均已有描述，本规范不再赘述。4.2计算4.2.1本节条文仅供咬合式排桩作为基坑围护结构使用时采用。咬合桩作为永久结构使用的工程实例较少，应用尚不广泛，条文中暂不考虑。4.2.2有筋桩与有筋桩搭配时，Ⅰ序、Ⅱ序桩的混凝土强度等级宜相同。在得到Ⅰ序、Ⅱ序桩的内力后，Ⅰ序桩按矩形截面进行配筋计算，Ⅱ序桩按圆形截面进行配筋计算。7附图4.2.2Ⅰ序桩按矩形截面计算配筋由附图4.2.2可知，b=2(R-a),222hRaa。配筋计算可参考现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010。4.2.3试验表明，对于有筋桩和无筋桩搭配的咬合式排桩，在变形协调阶段无筋桩的存在加大了有筋桩受压区混凝土的面积，对咬合式排桩整体承载力的提高有一定作用。已有学者从T形截面构件受弯的角度，研究考虑无筋桩作用下咬合式排桩承载力计算方法。考虑到桩间咬合面对结构承载力的弱化，按T形截面计算使设计可能偏于不安全；以及目前咬合桩的设计方法通常不考虑无筋桩对强度的贡献，因此本次条文中仍只计入有筋桩的作用，把无筋桩对承载力的贡献作为结构的安全储备。1软法施工有筋桩、无筋桩咬合面抗剪承载力标准值τck：对于有筋桩、无筋桩搭配时软法咬合桩，由于二序桩浇筑时一序桩尚未初凝，连续桩墙在咬合面处的抗剪承载力接近于混凝土结构整体浇筑时的抗剪承载力。《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3）规定C30混凝土允许纯剪应力[τc]为1.1N/mm2,纯剪应力的安全系数为2.0，可得C30混凝土抗剪承载力标准值为2.2N/mm2。《混凝土结构设计规范》GB50010-2010对于截面高度小于800mm的板类受弯构件，受剪承载力设计值为V/bh0=0.7ft，对于C30混凝土为0.7×1.43=1.0N/mm2。C30混凝土的抗拉、压材料性能分项系数为1.4，取抗剪材料性能分项系数为1.4，可得C30混凝土抗剪承载力标准值为1.4N/mm2。考虑到软法施工的咬合面与整体浇筑的混凝土由于施工条件引起的差异性，软法咬合面的抗剪承载力应略小于整体浇筑混凝土的抗剪承载力。综合上述理论计算和实践经验，对于有筋桩和无筋桩搭配的软法咬合面，抗剪承载力标准值τck取0.8N/mm2。82硬法施工有筋桩和无筋