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文檔簡介

陜西省工程建設(shè)標準

反向螺絲釘樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程

Technicalspecificationforreversescrewpilefoundation

(征求意見稿)

《反向螺絲釘樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》編制組

2024年11月

,1/a—Jt-

刖a

根據(jù)陜西省住房和城.鄉(xiāng)建設(shè)廳《關(guān)于印發(fā)2019年陜西省工程建設(shè)標準、建筑標準設(shè)計

立項計劃的通知》(陜建標發(fā)(2019)1034號)的要求,規(guī)程編制組經(jīng)廣泛調(diào)查研究,認真

總結(jié)實踐經(jīng)驗,參考國內(nèi)外標準,結(jié)合陜西省實際,在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上,制定本規(guī)程。

本規(guī)程的主要編制的主要技術(shù)內(nèi)容是:1.總則;2.術(shù)語和符號;3.基本規(guī)定;4.反向螺絲

釘樁設(shè)計:5.反向螺絲釘樁施工:6.質(zhì)量檢驗與驗收:7.附錄。

本規(guī)程的某些內(nèi)容涉及專利“一種反向螺絲釘樁用成型裝置及成型施工工藝”(專利

號為:ZL201610728982.5)相關(guān)核心技術(shù)。涉及專利的具體技術(shù)問題,使用者可直接與專利

權(quán)人協(xié)商處理。本規(guī)程發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)任何與該專利有關(guān)的法律責(zé)任。

本規(guī)程有陜西省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳負責(zé)歸口管理,陜西省建設(shè)標準設(shè)計站負責(zé)口常管

理,陜西省建筑科學(xué)研究院有限公司和陜西樁鑫建設(shè)工程有限公司負責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解

釋。執(zhí)行過程中如有意見和建議請反饋給陜西省建筑科學(xué)研究院有限公司(地址:西安市蓮

湖區(qū)環(huán)城西路北段272號,郵編:710082,聯(lián)系電話郵箱:

1835067@)

本規(guī)程主編單位:陜西省建筑科學(xué)研究院有限公司陜西樁鑫建設(shè)工程有限

公司本規(guī)程參編單位:長安大學(xué)

陜西樁鑫建筑科技有限公司

中國建筑西北設(shè)計研究院有限公司陜西省建筑設(shè)計研究院有限責(zé)

任公司中聯(lián)西北工程設(shè)計研究院有限公司中鐵第一勘察設(shè)計院集

團有限公司中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司鐵道第三勘察設(shè)計院

集團有限公司中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司中鐵第五勘察設(shè)

計院集團有限公司中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司中鐵一局集團

有限公司

中交第二公路工程局有限公司中交二公局第四工程有

限公司西安中勘工程有限公司

西安市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督中心站

本規(guī)程主要起草人員:嚴軍李哲杜秦文趙瑞欣莊金

莊春敖文鄭永強戚明軍沈勵操

李凱溫思銘王嬌嬌張顯飛韓哲

張艷琳鄭海峰申振華

本規(guī)程主要審查人員:

目次

1總則.....................................................................................1

2術(shù)語和符號...............3

2.1術(shù)語...........................................3

2.2符號.................................................................................7

3基本規(guī)定....................................................................................10

4反向螺絲釘樁基礎(chǔ)設(shè)計.......................................................................12

4.1一般規(guī)定..............................................................................12

4.2反向螺絲釘樁構(gòu)造.....................................................................14

4.3樁頂作用效應(yīng)計算.....................................................................18

4.4反向螺絲釘橋單橋豎向承載力確定......................................................19

4.5反向螺絲釘樁復(fù)合地基承載力確定......................................................25

4.6反向螺絲釘樁更合地基的沉降計算......................................................26

5反向螺絲釘樁基礎(chǔ)施工......................................................................29

5.1一般規(guī)定.............................................................................29

5.2施工準備.............................................................................31

53材料要求.............................................................................32

5.4施工機具.............................................................................33

5.5施工工藝.............................................................................35

5.6成品保護.............................................................................40

5.7施工安全.............................................................................40

6質(zhì)量檢驗與驗收.............................................................................41

6.1一般規(guī)定.............................................................................41

6.2施工前檢驗...........................................................................42

6.3施工過程檢驗.........................................................................42

6.4施工后檢驗......................................43

6.5完整性檢測...........................................................................45

6.6工程質(zhì)量驗收.........................................................................47

附錄A反向螺絲釘樁直桿段的極限側(cè)阻力標準值qm(kPa).....................................49

附錄B反向螺絲釘樁螺紋段的極限側(cè)阻力標準值(kPa)......................................50

附錄C反向螺絲釘樁的極限端阻力標準值qpk(kPa)............................................51

附錄D常規(guī)反向螺絲釘樁尺寸.................................................................52

附錄E反向螺絲釘樁施工記錄表(參考).......................................................53

附錄F反向螺絲釘樁復(fù)合地基設(shè)計說明(參考)................................................54

本規(guī)程用詞說明..............55

引用標準名錄..................................................................................56

Contents

1GeneralProvisions........................................................................................................1

2TermsandSymbols.......................................................................................................3

2.1Terms..................................................................................................................3

2.2Symbols..............................................................................................................7

3BasicRequirements.....................................................................................................10

4DesignofReverseScrewPile..............................................................................12

4.1GeneralRequirements.....................................................................................12

4.2StructuralMeasureofReverseScrewPile.......................................................14

4.3Calculationoftheeffectofpiletop..................................................................18

4.4UltimateVerticalBearingCapacityofSinglereverseScrewPile............19

4.5Determinationofbearingcapacityofreversescrewpilecompositefoundation

25

4.6Settlementcalculationofreversescrewpilecompositefoundation.............26

5ConstructionofReverseScrewPileFoundation.....................................................29

5.1GeneralRequirements.....................................................................................29

5.2Preparationforconstruction...........................................................................31

5.3Materialrequirements......................................................................................32

5.4Constructionequipment..................................................................................33

5.5ConstructionTechnology...............................................................................35

5.6Protection.........................................................................................................40

5.7ConstructionSafety.........................................................................................40

6QualityInspectionandAcceptance..........................................................................41

6.1GeneralRequirements.....................................................................................41

6.2Pre-constructioninspection............................................................................42

6.3Constructionprocessinspection.....................................................................42

6.4Post-conslruclioninspection...........................................................................43

6.5Testingofpiles................................................................................................................45

6.6Acceptanceofengineeringquality.................................................................47

AppendixA

Standardvalueofultimatelateralresistanceofthestraightrodsectionofthereverse

screwpile</sik(kPa)..............................................................................................49

AppendixB

Standardvalueofultimatelateralresistanceofthescrewsectionofthereversescrewpile

小ik(kPa).......................................................................................................................50

AppendixC

Standardvalueforultimateendresistanceofreversescrewpilesqsik(kPa)...........51

AppendixDConventionalreversescrewpiledimensions.........................................52

AppendixEReversescrewpileconstructionrecordsheet.........................................53

AppendixFDesignspecificationofReverseScrewPileFoundation.......................54

ExplanationofWordinginThisSpecification...............................................................55

ListofQuotedStandards.................................................................................................56

1總則

1.0.1為在反向螺絲釘樁設(shè)計與施工中做到保證質(zhì)量、保護環(huán)境、節(jié)約能源、安全適

用、經(jīng)濟合理和技術(shù)先進,制定本規(guī)程。

【條文說明】1.0.1反向螺絲釘樁技術(shù)在應(yīng)用時可根據(jù)實際需要調(diào)整螺紋段與

直桿段的比例,該樁型主要用于以承受豎向抗壓及抗拔為主的基樁或復(fù)合地基增強

體。

反向螺絲釘樁是一種成樁時部分擠土,成樁后樁身部分或全部為螺紋結(jié)構(gòu)的一

種桃型。反向螺絲釘橋是在螺桿橋施工應(yīng)用的基礎(chǔ)上不斷總結(jié)和優(yōu)化后,而研發(fā)的

新的軟基處理樁型,其發(fā)明專利號:ZL201520475904.Xo

該樁型與螺桿樁同屬“變截面螺紋樁”;與螺桿樁相比:

(1)樁身形態(tài)更為豐富,施工成本更低;

(2)工法更為合理,創(chuàng)新改進了樁頭與樁帽的處理流程;

(3)施工設(shè)備更為先進,可適應(yīng)更多類地質(zhì)條件;

(4)鉆孔、泵送自動同步,并可遠程實時監(jiān)控施工過程。

反向螺絲釘樁采用了變截面的構(gòu)造形式,通過特制的反向螺紋鉆桿進行成孔,

在成孔過程中螺紋鉆桿擠壓、加密土體,使土體形成螺紋腔體,然后通過鉆桿向螺

紋腔體內(nèi)灌注混凝土,最終形成螺紋樁身,而樁側(cè)土體形成螺母,樁體螺紋與樁側(cè)

土螺母緊密咬合,形成樁土一體受力。

1.0.2本規(guī)程適用于陜西省建(構(gòu))筑物以及市政工程中反向螺絲釘樁的勘察、設(shè)

計、施工及驗收。

【條文說明】1.0.2反向螺絲釘樁適用范圍廣泛,在樁基礎(chǔ)及復(fù)合地基中均得

到成功應(yīng)用。近幾年,反向螺絲釘樁不僅在國內(nèi)外建筑和市政工程中得到廣泛應(yīng)

用,在公路、鐵路、港口、水利等其他行業(yè)也得到迅速推廣和應(yīng)用。

1.0.3反向螺絲釘樁的設(shè)計與施工,應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)

類型和荷載特征、施工技術(shù)及環(huán)境條件等,并合理選用成孔工藝和施工設(shè)備,加強

施工質(zhì)量的控制和管理。

【條文說明】1.0.3反向螺絲釘樁設(shè)計與施工要實現(xiàn)安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)

濟合理、保證質(zhì)量、節(jié)能環(huán)保等目標,應(yīng)綜合考慮工程與水文地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類

型和荷載特征、施工技術(shù)及環(huán)境條件等因素,把握相關(guān)技術(shù)要點。

1.0.4反向螺絲釘樁的勘察、設(shè)計、施工及驗收時,除應(yīng)符合本規(guī)程外,尚應(yīng)符合國

家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。

2

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1反向螺絲釘樁reversescrewpile

采用具有自動控制及監(jiān)測功能的專用成樁機械施工,形成的一種樁身全部或部

分帶有反向螺旋狀螺紋的組合式混凝土灌注樁。

2.1.2反向螺紋reversescrewthread

樁身側(cè)壁外凸嵌入土中的梯形反向螺旋狀結(jié)構(gòu)。

2.1.3反向螺紋厚度thethicknessofthread反向螺紋沿樁軸線方向長度。

2.1.3反向螺紋根部厚度theinnerthicknessofthread

反向螺紋沿樁軸線方向與樁身圓柱體銜接部位的長度。

2.1.4反向螺紋外緣厚度theouterthicknessofthread

反向螺紋沿樁軸線方向與上體接觸部分的豎向長度。

2.1.5反向螺紋寬度thewidthofthread

反向螺紋垂直于樁軸線方向的長度。

2.1?6反向螺距screwpitch

樁身相鄰反向螺紋的豎向間距。

2.1.7反向螺絲釘樁外徑externaldiameterofscrewpile包括螺紋在內(nèi)的樁身外輪廓長

度。

2.1.8反向螺絲釘樁內(nèi)徑innerdiameterofscrewpile反向螺絲釘樁外徑扣除螺紋

寬度的長度。

2.1.9設(shè)計樁徑designdiameter

用于樁身承載力計算(設(shè)計)的樁徑,為反向螺絲釘樁外徑。

2.1.10擴徑反向螺絲釘樁expandedreversescrewpile為提高樁身承載力而將局部螺

紋寬度增加的反向螺絲釘樁。

3

【條文說明】2.1.1-2.1.10反向螺絲釘樁使用同步工藝擠壓式成孔,成樁工藝

類似在木材上擰螺絲釘?shù)男Ч?,鉆桿在土壤中鉆進時,不斷擠壓樁間土壤使其密

實,改良了樁間的天然地基。

同步下鉆

土填

站桿

圖1.1反向螺絲釘樁鉆進結(jié)構(gòu)圖

反向螺絲釘樁采用部分螺紋樁身;混凝土螺紋樁身相當于螺絲釘,而土體相當

與螺母;二者互相嵌入,緊密結(jié)合一體。和傳統(tǒng)全直桿樁身相比:螺紋的斜面能讓

豎向載荷力經(jīng)過正交分解,傳遞轉(zhuǎn)化為向樁周土壤擴散的壓力,產(chǎn)生類似樁端的土

壓力,從而讓樁周更多的土壤充分地參與受力:樁土一體,協(xié)調(diào)受力;最終明顯提

高了單樁承載力。

4

圖1.2載荷力的傳遞圖反向螺絲釘樁采用的是變截

面樁身設(shè)計:上部直桿,下部螺紋。

直桿段樁身

螺紋段班身

樁身形態(tài)結(jié)構(gòu)樁身承載力分布

圖1.3樁身承載力分布圖

樁在豎向受力方面,附加應(yīng)力是遵循由上至下逐步減小的規(guī)律,樁身應(yīng)力逐步

分擔(dān),約為10:1,即樁身的應(yīng)力集中為:樁身上部大于樁身下部。

反向螺絲釘樁采用上部直桿下部螺紋的樁身形態(tài),上部的直桿段樁身強度高,

下部的螺紋段樁身強度小。上大下小的樁身強度與上大F小的樁身應(yīng)力分布,正好

5

吻合;在發(fā)揮了螺紋受力優(yōu)勢的同時,又滿足了樁身強度的結(jié)構(gòu)要求,同時還節(jié)約

了混凝土用量,可謂一舉三得。

2.1.11反向螺絲釘樁樁帽reversescrewpilec叩反向螺絲釘樁樁頂部分的擴大結(jié)構(gòu)。

【條文說明】2.1.11反向螺絲釘樁的樁帽制作采用的是機械化樁帽成形工藝

(專利技術(shù)),有另II干傳統(tǒng)樁帽制作的人工成形工藝C

圖2.2樁土一體受力結(jié)構(gòu)圖

其樁帽是在原狀土中成形制作的,且樁帽為錐臺形狀設(shè)計,能將上部豎向載荷

分解為斜向作用力,該作用力能對樁間土壤產(chǎn)生擠密效果,從而讓樁間土分擔(dān)承受

一部份上部載荷。

(2)樁帽制作速度快:一臺樁帽成形器每天24小時可施工約500個樁

帽。

(3)樁帽成形后形狀標準一致:由于采用了標準化鉆具成形,故成形后

的樁帽均標準一致,沒有人工挖樁帽時產(chǎn)生的樁帽尺寸不足、形狀變形等質(zhì)量

問題。

2.1.12反向螺絲釘樁擠土效應(yīng)reversescrewpilecompactioneffect

6

擠土效應(yīng)是反向螺絲釘施T中會遇到現(xiàn)象,成橋時便橋四周的十.體結(jié)構(gòu)受到

擾動,改變了土體的應(yīng)力狀態(tài)而產(chǎn)生的。

【條文說明】2112反向螺絲釘樁樁身結(jié)構(gòu)具有一定的特殊性,比普通灌注樁

更為復(fù)雜。反向螺絲釘樁內(nèi)徑、反向螺絲釘樁外徑、螺牙厚度、螺牙寬度、螺距的

大小都直接影響反向螺絲釘樁的受力機理、承載力與穩(wěn)定性。反向螺絲釘樁受力較

為特殊,螺牙寬度、螺紋間距和深度不同,其承載力機理發(fā)揮也不同,但為方便設(shè)

計,假定承載力由端承力和等效側(cè)阻力提供,等效側(cè)阻力就是按反向螺絲釘樁外徑

形成的側(cè)面的側(cè)阻力。

反向螺絲釘樁樁身擴大體是在樁身較硬土層部分和樁端通過專用樁機鉆具重復(fù)

壓灌混凝土形成擴大腔體,同時對擴大體周圍土層進行擠密,提高了單樁承載力。

2.2符號

2.2.1作用效應(yīng)

0uk——單樁豎向極限承載力標準值

gskl—單樁直桿段總極限側(cè)阻力標準值Qsk2―單樁螺紋段總極限側(cè)阻力標

準值

Qpk—單樁總極限端阻力標準值

N—相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時,作用于反向螺絲釘樁頂?shù)呢Q向壓力設(shè)計值

TUA-——單樁抗拔極限承載力標準值

2.2.2抗力和材料性能

fc——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值

feu——樁體混凝土試塊(邊長150mm立方體)標準養(yǎng)護28d立方體抗壓強度

平均值

7

久——處理后橋間十.承載力特征值,官按地區(qū)經(jīng)驗取值,如無經(jīng)驗時,可取天

然地基承載力特征值

源——復(fù)合地基承載力特征值

/k——單樁直桿段第,?層土的極限側(cè)阻力標準值?!獑螛堵菁y段

第,層土的極限側(cè)阻力標準值外k——單樁極限端阻力標準值

Ra——單樁豎向抗壓承載力特征值;

心——單樁豎向抗農(nóng)承載力特征值

2.2.3幾何參數(shù)

D——反向螺絲釘樁外徑d—反向螺絲釘樁內(nèi)

S—螺距

b——螺紋寬度

hl——螺紋內(nèi)高/22——螺紋外

L——樁長

Li—直桿段樁長

Li——等徑反向螺紋段樁長

U——擴大反向螺紋段樁長

〃——樁身周長4——樁端面

Do----樁間距

Ho——樁帽厚度

Hi——樁帽等徑段厚度Hi——樁帽變徑

段厚度慶一樁帽上端直徑bi——樁

帽下端直徑

8

歷——橋側(cè)壁距橋帽下底面邊緣長度tana——樁帽寬高

。一樁頭進入樁帽高度k—樁周

第i層土的厚度

AP.——按設(shè)計樁徑計算的樁身截面面積

2.2.4計算系數(shù)

3,——單樁反向螺紋段第,?層土的樁側(cè)極限側(cè)阻力標準值的修正系數(shù)

K——安全系數(shù)

——單樁承載力修正系數(shù)m——面積置換

——樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)

n—樁體強度折減系數(shù)

也一反向螺絲釘班施工工藝系數(shù)。一擴徑反向螺絲釘樁承載力提高系數(shù)

p——反向螺絲釘拉樁體壓縮經(jīng)驗系數(shù)

s——復(fù)合地基加固區(qū)下臥土層壓縮變形量計算經(jīng)驗系數(shù)

9

3基本規(guī)定

3.0.1采用反向螺絲釘樁的工程,應(yīng)根據(jù)工程重要性與特點、場地條件、地基復(fù)雜程

度及本規(guī)程的設(shè)計需要,確定巖土工程勘察方案;巖土工程勘察應(yīng)采用現(xiàn)場勘探、

原位測試與土工試驗相結(jié)合的方法,并合理確定勘探點間距、勘探孔深度及控制性

勘探孔深度。

3.0.2采用反向螺絲釘樁的工程,巖土勘察除應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《巖土工程勘察規(guī)

范》(GB50021)有關(guān)規(guī)定外,尚應(yīng)符合下列規(guī)定:

1應(yīng)查明反向螺絲釘樁施工影響范圍內(nèi)巖土層的組成、空間分布、相對軟弱

土層及較硬土層的厚度和埋深;

2應(yīng)查明場地地基范圍內(nèi)土層的物理力學(xué)性質(zhì),并依據(jù)相關(guān)現(xiàn)行規(guī)范對相關(guān)

土層進行濕陷、膨脹、液化等評價。

3.0.3應(yīng)根據(jù)地層性質(zhì)初步評估反向螺絲釘樁鉆機成孔和成樁的可能性。

【條文說明】3.0.1~3.0.3根據(jù)目前的施工設(shè)備以及收集的工程資料,反向螺絲

釘樁在黏性土、粉土、砂土、碎石土、殘積土及強風(fēng)化巖中積累了較豐富的工程經(jīng)

驗,因此在這些土中設(shè)計和施工反向螺絲釘樁是可行的,施工設(shè)備也能滿足施工要

求。在濕陷性黃土中有一定的工程經(jīng)驗,但黃土土性較為特殊,在該類土中的反向

螺絲釘樁應(yīng)用研究有限,故本規(guī)程沒有特別將黃土作為反向螺絲釘樁可適用的土,但

經(jīng)過成樁、成孔和載荷試驗,并采取一定工藝消除黃土的濕陷性或在設(shè)計中考慮濕

陷對反向螺絲釘樁單樁承載力的影響,仍可采用反向螺絲釘樁。對于其他地基土,

目前施工設(shè)備可能成樁較為困難,但隨著施工設(shè)備的不斷發(fā)展完善,若經(jīng)過成樁和

載荷試驗都滿足設(shè)計要求,也可采用反向螺絲釘樁技術(shù)。

10

3.0.4當反向螺絲釘設(shè)計為復(fù)合地基增強體時,梆身可不配鋼筋°復(fù)合地基應(yīng)笈現(xiàn)行

標準《復(fù)合地基技術(shù)規(guī)范》GB/T50783>《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79有關(guān)規(guī)定

執(zhí)行。

【條文說明】3.0.4反向螺絲釘樁可用作復(fù)合地基中的增強體。當?shù)鼗蠟榍饭探Y(jié)

止、可液化土等特殊性土,采用反向螺絲釘樁復(fù)合地基時,設(shè)計時綜合考慮上體的

特殊性質(zhì),采取該技術(shù)措施時,應(yīng)進行專門設(shè)計,以保證處理后的地基土和增強體共

同承擔(dān)荷載。在基底樁間土較好的地基中,實現(xiàn)枯土共同受力,這樣既能發(fā)揮反向

螺絲釘樁單樁承載力高的特點,同時能發(fā)揮樁間土的承載力。

3.0.5應(yīng)提供各層巖土的鉆孔樁極限側(cè)阻力標準值、極限端阻力標準值、天然地基承

載力特征值及抗剪強度等巖土參數(shù),并提出反向螺絲釘樁螺紋段長度和樁端進入持

力層深度的建議。

3.0.6需進行沉降計算的反向螺絲釘樁基礎(chǔ),應(yīng)提供地基土層的變形計算參數(shù)。

【條文說明】3.0.5?3.0.6不同地區(qū)的土性相差較大,其成孔效果、施工情況及

單樁承載力可能有顯著差別。因此,對于沒有成熟經(jīng)驗的地區(qū),在進行施工圖設(shè)計

和工程樁正式施工前應(yīng)進行成孔、成樁試驗驗證其技術(shù)可行性,并應(yīng)進行試樁載荷

試驗,根據(jù)載荷試驗結(jié)果調(diào)整設(shè)計參數(shù)。

3.0.7應(yīng)分析判斷反向螺絲釘樁對鄰近建(構(gòu))筑物的影響。

【條文說明】3.0.7反向螺絲釘樁成孔、成樁施工受周邊環(huán)境、地層條件、基

坑開挖順序、樁的施工等,可能會對周邊環(huán)境造成影響,在使用該成樁工藝時應(yīng)綜

合分析對周邊環(huán)境的影響,防止對場地內(nèi)已建成的建筑物、、構(gòu)筑物及地下管線影

響。

11

4反向螺絲釘樁基礎(chǔ)設(shè)計

4.1一般規(guī)定

4.1.1設(shè)計時應(yīng)根據(jù)單樁承載力、復(fù)合地基承載力、樁身強度、地質(zhì)條件及施工設(shè)備

選擇反向螺絲釘樁的構(gòu)造參數(shù)。反向螺絲釘樁適用于一般黏性土、粉土、砂土、黃

土、雜填土層等巖土層,不宜在軟土、卵(礫)石土和不穩(wěn)定土層中使用。

4.1?2反向螺絲釘樁設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑規(guī)模、工程特性、對差異變形的適應(yīng)性、場地地

基和建筑物類型,按照表4.1.2確定設(shè)計等級。表4.1.2設(shè)計等級

設(shè)計等級建筑物類型

(1)重要的建筑;

(2)體型復(fù)雜且層數(shù)相差超過10層的高低層(含純地下室)

連體建筑;

甲級

(3)場地和地基條件復(fù)雜的7層以上的一般建筑及坡地、岸邊

建筑;

(4)對相鄰既有工程影響較大的建筑

乙級除甲級、丙級以外的建筑

丙級場地和地基條件簡單、荷載分層均勻的7層及7層以下的一股建

4.1?3反向螺絲釘樁基礎(chǔ)設(shè)計時作用的組合和抗力限值應(yīng)符合下列規(guī)定:

1當按單樁承載力確定反向螺絲釘樁樁數(shù)時,傳至承臺基礎(chǔ)底面的作用效應(yīng)

按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標準組合;相應(yīng)的抗力應(yīng)采用反向螺絲釘樁單樁

承載力特征值;

2計算反向螺絲釘樁基變形時,傳至基礎(chǔ)底面的作用效應(yīng)按正常使用極限狀

態(tài)下荷載效應(yīng)的準永久組合,不計入風(fēng)荷載和地震作用;相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形

允許值;

3在計算樁基承臺高度、確定配筋和驗算材料強度時,上部結(jié)構(gòu)傳來的作用

效應(yīng)和基底反力應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合,采用相應(yīng)的分項系

數(shù)。

12

4.1.5反向螺絲釘橋復(fù)合地基設(shè)計時,應(yīng)符合下列規(guī)定:

1反向螺絲釘樁復(fù)合地基處理范圍應(yīng)根據(jù)建筑物的場地條件確定,應(yīng)大于荷

載作用面范圍,擴大的范圍宜為基礎(chǔ)外緣1排~3排樁距。對可液化地基,在基礎(chǔ)

外緣擴大的寬度不應(yīng)小于可液化土層厚度的l/2o

2選擇樁長時宜使樁端穿過壓縮性較高的土層,進入壓縮性相對較低的土

層U

3僅考慮反向螺絲釘樁提高地基承載力時,樁距應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)形式、樁基、復(fù)

合地基承載力、土性、施工工藝、周邊環(huán)境條件等確定。

4在考慮擠土效應(yīng)施工時,樁間距可按表4.1.4取值,也可按下式計算:

Do0.95^-Dednmd(4.1.4)

Dedmax-dm

表4.1.4反向螺絲釘樁的最小中心距

排數(shù)不少于3排且樁數(shù)不少

土類于9根的摩擦型樁基其他情況

可塑~堅硬粘土、砂土、非飽

和粉土、碎石土3.5D3.0D

飽和性粘土、飽和粉土、飽

和粉細砂4.0D3.5D

5在擠土效應(yīng)明顯的地層中施工時,應(yīng)適當選擇較大的設(shè)計樁間距,并采取

跳打施工等施工措施。

【條文說明】4.1.反向螺絲釘樁的設(shè)計和常規(guī)直桿樁基不同,常規(guī)樁基

設(shè)II較為簡單,只要設(shè)il參數(shù)滿足承載力和變形要求外,施工一般都可實現(xiàn),但反

向螺絲釘樁屬于擠土效應(yīng)樁,在不同土性中施工對設(shè)備的技術(shù)參數(shù)要求不同,尤其

在密實土中,對施工扭矩的要求更大,對電機功率要求更高,因此設(shè)計時必須根據(jù)

地質(zhì)條件,選擇合適的施工設(shè)備。

13

由于反向螺絲釘樁屬擠土樁,施工時必然會對鄰樁有一定影響,設(shè)計時樁間距過小

容易引起擠壓鄰樁、使樁間土的隆起,從而造成樁身有裂縫縮徑或斷樁,因此應(yīng)控

制樁間距減小施工時對鄰樁的影響,本規(guī)程規(guī)定反向螺絲釘樁的中心距為

3.0D?4.0D。在淤泥、在含水率較大的黏性土硬及粘土等土層中會發(fā)生變形、縮

徑、斷樁、偏斜等事故,在飽和粉土、飽和粉細砂等土層中成樁時,可能會導(dǎo)致未

初凝鄰樁中的水泥漿滲漏,從而引發(fā)夾泥、縮徑、斷樁等事故,故在該類土層中設(shè)

計時應(yīng)適當加大樁間距以減小對鄰樁的影響,或采用先引孔排土再施工或者其他減

小擠土效應(yīng)的措施,以減少反向螺絲釘樁施工的擠土效應(yīng),必要時還應(yīng)采用跳打等

技術(shù)方法,防止發(fā)生斷樁和縮徑。

4.1.6應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《復(fù)合地基技術(shù)規(guī)范》GB“50783,確定樁頂荷載效應(yīng)及復(fù)

合地基沉降。

4.1.7應(yīng)按建筑物設(shè)計等級和地基復(fù)雜程度,在有代表性的場地上進行相應(yīng)的現(xiàn)場試

驗或試驗性施工,并進行測試,檢驗設(shè)計參數(shù)和處理效果。

4.2反向螺絲釘樁構(gòu)造

421反向螺絲釘樁設(shè)計樁徑是指直桿段樁的直徑,螺紋段外徑等于直桿段直徑,樁

徑一般為300?70()mm,樁長不宜大于50D或35m。

【條文說明】4.2.1反向螺絲釘樁以外徑為設(shè)計樁徑,與同樁徑的圓柱形樁相

比減少了樁身螺紋之間的混凝土用量。由于反向螺絲釘樁螺紋段剛度較差,應(yīng)合理

控制樁的長徑比,當場地?zé)o淤泥、淤泥質(zhì)土、松散粉細砂、濕陷性黃土等軟弱土層

時,士體可以有效提供側(cè)限,長徑比可適當調(diào)高為30-50,但不應(yīng)大于50o

14

422反向螺絲釘橋螺紋段長度官為橋長的1/2?2/3:反向螺絲釘樁育桿段長度宜為

樁長的1/2-1/3o

【條文說明】4.2.2反向螺絲釘樁是在全螺紋灌注樁基礎(chǔ)上發(fā)展而來的技術(shù),

屬于摩擦型樁。反向螺絲釘樁下部螺紋段側(cè)摩阻力的發(fā)揮為上部的直桿段承受較大

荷載提供保障,因此,為有效發(fā)揮螺紋段作用,體現(xiàn)反向螺絲釘樁的獨特性能,需

要具有足夠長的螺紋段。

反向螺絲釘樁必須設(shè)置直桿段。直桿段位于樁身上部,淺表層土體一般較松

散,在荷載作用下土體沉降大于樁身沉降,設(shè)置直桿段可改善樁身受力條件。

4.2.3反向螺絲釘樁應(yīng)按下列規(guī)定配筋:

1配筋率:正截面配筋率可取0.40%-0.65%,小樁徑取高值;對受荷載特別

大的樁、抗拔樁、應(yīng)根據(jù)計算確定配筋量,并不應(yīng)小于上述規(guī)定值0.40%;

2配筋長度、主筋保護層厚度、鋼筋籠構(gòu)造等應(yīng)符合《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》

JGJ94灌注樁相應(yīng)的要求;

3除承受豎向壓力外,樁身還受到水平荷載和豎向上拔力影響時?,應(yīng)將反向

螺絲釘樁有配筋樁段作為水平荷載和豎向抗拔力的計算長度,對于受水平荷載的

樁,主筋應(yīng)按計算確定;

4受地震作用的反句螺絲釘樁,樁身配筋長度應(yīng)穿過可液化土層和軟弱土

層,進入穩(wěn)定土層的長度除應(yīng)符合計算規(guī)定外,對于砂土、粉土及黏土尚不應(yīng)小于

2D?3D;

5對于因凍脹、膨脹力的樁或因開挖基坑而隨地基土回彈而承受拔力的反向

螺絲釘樁,應(yīng)沿樁身通長配筋。

【條文說明】4.2.3《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94要求樁徑為300~2000mm的

灌注樁正截面構(gòu)造配筋率為0.2%~0.65%,但對于小樁徑應(yīng)取高值,反向螺絲釘樁

15

可施工樁徑為300?700mm,因此反向螺絲釘樁正截面構(gòu)造配筋率提高為

0.4%~0.65%。

反向螺絲釘樁屬于摩擦型樁,根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的規(guī)定,可以

部分配筋,但不小于樁長的2/3o經(jīng)驗表明,摩擦樁的最大彎矩位于地面以下

1/4~1/3樁長處,故反向螺絲釘樁應(yīng)以直桿段為主配筋段,以螺紋段為輔配筋段,

并應(yīng)同時滿足樁帽變截面處及直桿段與螺紋段變截面處的抗彎要求。

設(shè)計等級為甲級的建筑樁基、位于地震設(shè)防烈度8度及以上地震區(qū)的樁基,應(yīng)

沿樁身通長配筋。

4.2.4在具有濕陷性的場地上,應(yīng)消除濕陷性后設(shè)置反向螺絲釘樁。

4.2.5基樁的箍筋配筋應(yīng)符合下列規(guī)定:

1箍筋應(yīng)采用螺旋式,箍筋直徑不應(yīng)小于6mm,間距宜為200mm?300mm;

受水平荷載較大的基樁及計入縱筋作用計算樁身受壓承載力時,樁頂以下5d范圍

內(nèi)的箍筋應(yīng)加密,且箍筋間距不應(yīng)大于100mm;

2位于可液化土層范圍內(nèi)的樁身箍筋應(yīng)加密;鋼筋籠長度超過4m時,應(yīng)每隔

2m設(shè)置一道直徑不小于12mm的焊接加勁箍筋。

426反向螺絲釘樁樁身混凝土強度等級及混凝土保護層厚度應(yīng)符合下列規(guī)定:

1作為樁基礎(chǔ)時樁身及樁帽混凝土強度等級不得小于C30,作為復(fù)合地基時

樁身及樁帽混凝土強度等級不得小于C25;

2基樁的鋼筋籠縱句主筋的混凝土保護層厚度不應(yīng)小于50mm;

3四類、五類環(huán)境中的基樁樁身混凝土保護層厚度應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《工

業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計標準》GB/T50046和《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JTJ267的

有關(guān)規(guī)定。

16

4.2.7反向螺絲釘橋基結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《混凝十一結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》

GB50010、《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計標準》GB/T50476和《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》

JGJ94的有關(guān)規(guī)定。

【條文說明】4.2.4~4.2.7對具有濕陷性的黃土、雜填土、松散粉細砂土場地,應(yīng)采

用強夯、擠密、振沖、預(yù)浸水等方法處理,消除場地的濕陷性后,設(shè)置反向螺絲釘

樁。

4.2.8反向螺絲釘樁分為等徑樁反向螺絲釘樁和擴徑反向螺絲釘樁。等徑樁包括直桿

段心、螺紋段心、樁帽;擴徑樁包括直桿段Li、等徑螺紋段Li、擴大螺紋段

心3、樁帽。

429外徑D、內(nèi)徑4、喋距5、螺紋寬度。及螺紋內(nèi)高hi,螺紋外高/Z2,宜按本

規(guī)程附錄。選用。當采用非常規(guī)尺寸時,應(yīng)對螺紋的受力進行驗算或試驗。

a.反向螺絲釘樁構(gòu)造圖b.螺紋細部構(gòu)造圖4.1等徑反向螺釘樁構(gòu)造

17

圖4.3樁帽構(gòu)造

4210樁身應(yīng)與樁帽連接,樁頂嵌入樁帽的長度〃不應(yīng)小于150mm。

4211樁帽厚度Ho應(yīng)滿足下式要求

Ho(4.2.11)

2tan式中:Ho——樁帽厚

度;

加—樁帽上端直徑;

bx——樁帽下端直徑;

tana——樁帽寬高比bi:Ho,可按表4.2.11取值

表4.2.11樁帽寬高比取值

樁帽材料/?k<100kPa100kPa<pk<200kPa200kPa</?k<300kPa

C25混凝土1:1.(X)1:1.001:1.25

18

4.3樁頂作用效應(yīng)計算

4.3.1對于建筑物或構(gòu)筑物和受水平力較小的高層建筑的反向螺絲釘樁基,應(yīng)按下列

公式計算柱、墻中基樁或復(fù)合基樁的樁頂作用效應(yīng):

1作用于基樁樁頂?shù)呢Q向力計算應(yīng)符合下列規(guī)定:

1)在軸心豎向力作用下,豎向力應(yīng)按下式L算:

NkFk__Gk

n(4.3.1-

2)在偏心豎向力作用下,豎向力應(yīng)按下式「算:0

NikFk__GLMk'ii

Mx(4.3.1-

ykxj2i〃乃2)

2作用于基樁樁頂?shù)乃搅?yīng)按下式計算:

Hik力T(4.3.1-

n3)

式中:Fk——荷載標準組合下,作用于承臺頂面的豎向力(kN);

Gk——承臺自重加承臺上覆土體有效重力(kN),對于穩(wěn)定地下水位以下部分

應(yīng)采用浮重度計算;

M——荷載標準組合軸心豎向力作用下,作用于基樁或符合基樁頂?shù)呢Q向力

(kN);

Nk—荷載標準組合偏心豎向力作用下,作用于第,?基樁或復(fù)合基樁頂?shù)?/p>

豎向力(kN);

Mk、"yk——荷載標準組合下,作用于承臺底面且繞通過樁群形心的人),

主軸的力矩值(kN?m);

19

Xi、Xj----第i、/基樁或復(fù)合基橋至y軸的距離(m):

y、戈----第,、/基樁或復(fù)合基樁至x軸的距離(m);

凡——荷載標準組合下,作用于承臺底面的水平力(kN);

“卡——荷載標準組合下,作用于第i基樁或復(fù)合基樁頂?shù)乃搅?kN);

〃一樁基中的樁數(shù)。

432對于抗震設(shè)防區(qū),計算樁頂作用效應(yīng)時應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設(shè)計規(guī)

范》GB50011的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

4.4反向螺絲釘樁單樁豎向承載力確定

4.4.1反向螺絲釘樁單樁豎向承載力特征值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定:

1對于設(shè)計等級為甲級和地質(zhì)條件復(fù)雜的乙級建筑,單樁豎向極限承載力標

準值應(yīng)通過單樁豎向靜載荷試驗確定;對于地質(zhì)條件簡單的乙級建筑,可根據(jù)地

質(zhì)條件相似的試樁資料?,結(jié)合靜力觸探等原位測試和經(jīng)驗參數(shù)綜合確定。

單橋豎向承載力特征值用應(yīng)按下式計算:

Ra—Qd(4.4.1-1)

K

式中:吊——反向螺絲釘樁單樁豎向受壓承載力特征值(kPa);

一反向螺絲打樁單樁豎向極限承載力標準值(kPa);

K——安全系數(shù),一般取K=2。

2初步設(shè)計時,反句螺絲釘樁單樁豎向極限承載力標準值可采用下列公式估

算:

QukQsk\QsklQpk(4.4.1-

2)

(4.4.1-

Q#1llCfsiklio\

20

(4.4.1-

Qxk2UCfcikli4)

(4.4.1-

QsklUsiQsikli5)

(4.4.1-

QlfkCfpkAp6)

式中:Qxi——反向螺絲釘樁單樁直桿段極限側(cè)阻力標準值(kN);Qm——反向

螺絲釘樁單樁螺紋段極限側(cè)阻力標準值(kN);

Qpk——反向螺絲釘■樁單樁極限端阻力標準值(kN);

取k——反向螺絲釘樁單樁直桿段第i層土的極限側(cè)阻力標準值,可根據(jù)工程

經(jīng)驗取值;無經(jīng)驗時,可按附錄A取值;次永——反向螺絲釘樁單樁

螺紋段第i層土的極限側(cè)阻力標準值,可根據(jù)工程

經(jīng)驗取值;無經(jīng)驗時,可按附錄B取值;

如k——反向螺絲釘樁單樁極限端阻力標準值,可根據(jù)工程經(jīng)驗取值;元經(jīng)驗

時,可按可按附錄C取值;

u---樁身周長(m);

2

AP----樁端面積(m);

h——樁周第,層土的厚度(m);

0——單樁螺紋段第i層土的樁側(cè)極限側(cè)阻力標準值的修正系數(shù),宜艮據(jù)現(xiàn)

場單樁靜載試驗結(jié)果或當?shù)匾延性嚇顿Y料進行確定;無經(jīng)驗時,可取

$產(chǎn)1.1~1.6。

【條文說明】4.4.1式(4.4.1-3~4.4.1.-6)中,樁身周長u按照外徑D計算,

樁端面積Ap按照內(nèi)徑d計算。

初步設(shè)計估算反向螺絲釘樁單樁豎向極限承載力標準值,對于螺紋段側(cè)阻力計

算采用式(4.4.1-4)時,反向螺絲釘樁單樁螺紋段的極限側(cè)阻力標準值,宜依據(jù)全

反向螺絲釘樁樁端虛設(shè)的現(xiàn)場靜載試驗獲取。

21

無試驗條件時,方法一采用式(4.4.1-4)q.k可按附錄B取值,或方法二采用

式(4.4.1-5b由于螺紋與土體的鑲嵌咬合,分析認為螺紋段極限側(cè)阻力標準值qcik

相對與直桿段極限側(cè)阻力標準值q」k有一定的提高。根據(jù)陜西、山西、甘肅等省份

反向螺絲釘樁現(xiàn)場單樁靜載試驗數(shù)據(jù),式(4.3.1M.3.2)提出修正系數(shù)可取

5尸1.1T.6。兩種方法計算不一致時,建議取小值。

相對于側(cè)壁為光滑圓柱的“直桿”樁體(如CFG樁),反向螺絲釘樁的極限承載

力提高,主要源于其側(cè)壁上螺紋結(jié)構(gòu)與土體相互“嵌合”而形成的復(fù)雜相互作用。本

規(guī)程中將此影響計入了螺紋段樁側(cè)極限側(cè)阻力標準值的修正系數(shù)或中。該系數(shù)取

決于土類、土性以及施工中成孔時對周圍土體的擠玉增強作用等因素。

一些學(xué)者對此類帶螺紋的異型樁的增強系數(shù).3的取值進行了討論,但取值依據(jù)

不明確。起草人根據(jù)本規(guī)程中式(4.4.1-2~4.4.1-6)的計算方法,對

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