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1 中华人民共和国行业标准 港口工程桩基规范 主编单位 交通部第三航务工程勘察设计院 批准部门 中华人民共和国交通部 施行日期 年 月 日 人民交通出版社 北京

2 中华人民共和国行业标准港口工程桩基规范 责任印制 孙树田 版式设计 刘晓方责任校对 张莹 人民交通出版社出版 北京和平里东街 号 新华书店北京发行所发行 各地新华书店经销 新世纪印刷厂印刷 开本 印张 字数 千 年 月第 版 年 月 第 版 第 次印刷 印数 册 定价 元

3 关于发布港口工程桩基规范的通知 交基发 号 各省自治区直辖市交通厅局委办部属及双重领导企事业单位由我部组织交通部第三航务工程勘察设计院等单位修订的港口工程桩基规范业经审查现批准为强制性行业标准编号为自年月日起施行桩基规范同时废止本规范的管理和出版组织工作由部基建管理司负责具体解释工作由交通部第三航务工程勘察设计院负责 中华人民共和国交通部一九九八年四月二十日

4 前 言 本规范系根据交通部 交函工字 号文通知 对 港口工程技术规范 第六篇第二册 桩基 进行 的修订 近十余年 我国港口工程建设发展迅速 在外海建成一批大 型深水码头 桩基工程在桩的长度 桩的承载力 桩型和施工环 境都发生了很大变化 在修订规范时认真总结经验 开展专题研 究 吸收国内外科研成果 同时 根据 港口工程结构可靠度设 计统一标准 规定 采用了以概率论为基础的极 限状态设计法以取代定值法设计经广泛征求意见反复修改最 后经审查定稿 本规范共分 章和 个附录 并附条文说明 本次主要修 订内容有 桩结构和承载力实现了以可靠度理论为基础以分项系 数表达的概率极限状态设计方法的转轨 增加了预应力混凝土管 桩设计与施工 改进了长桩吊运计算方法 修订了试桩方法 极 限承载力确定方法和承载力经验参数值 改进了桩受水平力作用 的计算方法 补充了外海桩基施工规定和控制标准 本规范在实施时必须与港口工程荷载规范 高桩码头设计与施工规范 等配套使用 本规范在执行过程中 如发现有需要修改和补充之处 请将 意见函寄交通部第三航务工程勘察设计院 以便修改时参考 本规范如有局部修订 其内容在 水运工程标准和造价管理 信息 上刊登

5 目 次 总则符号一般规定承载力一般要求垂直承载力水平力作用下桩的计算混凝土桩结构设计一般要求吊桩内力和沉桩应力预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩的计算与构造预应力混凝土管桩计算与构造钢管桩结构设计材料计算和构造防腐蚀施工一般规定一般要求沉桩船机设备的选择测量定位混凝土桩施工预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩的制作预应力混凝土管桩制作及拼接场内吊运堆存和运输

6 沉 桩 沉桩控制标准及检测 钢管桩施工 制 作 焊 接 涂层施工 堆存和运输 沉 桩 垂直静载荷试验 一般要求 试验设备 静载荷试验 水平静载荷试验 一般要求 试验设备 静载荷试验 附录 桩基工程勘察要点 附录 高桩承台桩基群桩折减系数 附录 承受水平力的桩身内力和变形计算 附录 桩的吊运内力计算 附录 吊耳板设计 附录 试沉桩记录表 附录 选锤参考资料 附录 沉桩 定位记录 附录 锤击沉桩综合记录 附录 水冲锤击沉桩记录 附录 水冲锤击沉桩所需水泵 射水管及多孔 喷头等参考资料 附录 试桩压载试验记录 附录 本规范用词用语说明

7 附加说明 本规范主编单位 参加单位和主要起草人 名单 附 条文说明

8 总 则 为使港口工程桩基设计与施工做到技术先进 经济合理 安全适用和确保质量 制定本规范 本规范适用于港口工程中预制预应力混凝土桩预应力混 凝土管桩钢管桩和钢筋混凝土桩等的设计施工和静载荷试验 灌注桩和嵌岩桩可参照执行 作用于桩上的荷载及其效应组合应按现行行业标准港 口工程荷载规范 和 高桩码头设计与施工规范 等有关规定执行 港口桩基工程除应执行本规范外尚应符合国家现行有 关强制性标准的规定

9 符 号 桩身截面面积钢筋截面面积桩的换算宽度土的不排水抗剪强度标准值桩径或桩宽桩材料的弹性模量土的压缩模量钢材的抗拉抗压和抗弯强度设计值混凝土轴心抗压强度设计值对接焊焊缝的抗压强度设计值钢材的端面承压强度设计值钢材局部紧接承压强度设计值贴角焊焊缝的抗拉抗压和抗剪强度设计值混凝土轴心抗拉强度设计值钢材孔壁抗拉强度设计值钢材的抗剪强度设计值对接焊焊缝的抗剪强度设计值钢筋的抗拉强度设计值桩重力水平荷载作用在泥面处的水平荷载桩截面的惯性矩桩身长度

10 桩身穿过第层土的长度桩的入土深度桩侧地基土的水平抗力系数随深度增长的比例系数桩轴向抗拔力设计值作用于桩上的水平土抗力标准值保护效率桩侧单位面积极限水平土抗力标准值作用于桩顶的垂直荷载单桩垂直极限承载力设计值单桩垂直极限承载力标准值单桩第层土的极限侧摩阻力标准值单桩极限桩端阻力标准值群桩水平承载力折减系数桩顶总沉降量桩与桩中心距离桩的相对刚度系数单桩抗拔极限承载力设计值受弯嵌固点距泥面深度桩身截面周长钢材年平均腐蚀速度桩的侧面水平变形桩周土达极限水平土抗力一半时相应桩的水平变形土的重度土的有效重度承载力分项系数锤击沉桩拉应力分项系数钢管桩管壁预留单面腐蚀厚度钢管桩壁厚三轴仪试验中最大主应力差一半时所对应的应变值

11 折减系数群桩垂直承载力折减系数孔壁局部受压承载力扣除全部预应力损失后桩边缘混凝土的预应力值锤击沉桩拉应力标准值孔壁受拉承载力土的内摩擦角

12 一般规定 港口工程可采用预应力混凝土桩预应力混凝土管桩和钢管桩内河港口中小型码头可采用钢筋混凝土桩根据具体情况也可采用灌注桩或嵌岩桩桩的承载力应根据不同受力情况分别按桩身结构强度和地基土对桩的支承能力进行计算并取其小值对实际有可能同时在桩身出现的荷载应按设计极限状态和设计状况进行组合桩在下列情况应按承载能力极限状态设计根据桩的受力情况进行桩的垂直承载力和水平承载力计算当桩端平面以下存在软弱下卧层时应验算软弱下卧层的承载力桩身受压受弯受拉和受扭承载力计算桩的自由长度较大时应验算桩的压屈稳定等桩在下列情况应按正常使用极限状态设计预应力混凝土桩预应力混凝土管桩和钢筋混凝土桩的抗裂或限裂柔性系靠船桩的水平变形等桩基设计应考虑沉降和水平变形对使用的影响桩基设计与施工应具有下列资料使用要求水文气象地形环境和水深资料地质资料及工程地质评价桩基工程勘察要点按附录确定

13 桩的载荷试验或试沉桩资料 有碍沉桩的障碍物的探摸资料 主要施工机具设备资料等

14 承载力 一般要求 在桩基中 桩与桩的中心距等于 大于 倍桩径 或桩 宽 以及中心距为 倍桩径 且桩端进入良好持力层时 可 按单桩设计 其他情况可按群桩设计 桩基宜选择中密或密实砂层硬粘性土层碎石类土或风 化岩层等良好土层作为桩端持力层 桩端进入持力层的深度不包括桩尖部分长度 对粘性土和 粉土不宜小于 倍桩径密实砂土和碎石类土不宜小于 倍桩径 如良好持力层较厚 施工条件和桩身强度许可时 桩端进入 持力层的深度宜达到桩端阻力的临界深度 在桩端以下 倍桩径范围内 如存在软弱土层时 应考虑冲 剪破坏的可能性 为减少码头沉降 应采取以下措施 同一桩台下的基桩 宜打至同一土层 且桩端标高不宜 相差太大 当桩端进入不同的土层时 各桩沉桩贯入度不宜相差过 大 同一桩台基桩桩端不应打入软硬不同土层 垂直承载力 单桩承载力应根据静载荷试验确定下列情况可不进行静 载荷试验 当附近工程有试桩资料 且沉桩工艺相同 地质条件相

15 近时 式计算 重要工程中的附属建筑物桩数较少的重要建筑物并经技术论证小港口中的建筑物当进行静载荷试桩时单桩垂直极限承载力设计值应按下 式中单桩垂直极限承载力设计值单桩垂直极限承载力标准值当试桩数量且各桩的极限承载力最大值与最小值之比值小于或等于时应取其平均值作为单桩垂直极限承载力标准值其比值大于时应经分析确定单桩垂直承载力分项系数取当地质情况复杂或永久作用所占比重较大时取凡允许不作静载荷试桩的工程可根据具体情况采用承载力经验参数法或静力触探等确定单桩垂直极限承载力当按承载力经验参数法确定单桩垂直极限承载力设计值时应按下式计算 式中 单桩垂直极限承载力设计值单桩垂直承载力分项系数 取 当地质条件 复杂或永久作用所占比重较大时 可取 桩身截面周长 单桩第 层土的极限侧摩阻力标准值 如无当 地经验值时 对预制混凝土挤土桩可按表 采用 桩身穿过第 层土的长度 单桩极限桩端阻力标准值 如无当地经验值

16 时对预制混凝土挤土桩可按表采用桩身截面面积为提高钢管桩的桩端阻力和侧摩阻力当覆盖层较差且桩端打入良好持力层时可采用半封闭式或封闭式桩尖桩径小于的开口钢管桩当桩端进入良好持力层的深度大于倍桩径时可认为桩端土的闭塞效应得到充分发挥单桩垂直极限承载力设计值可按式计算凡允许不作静载荷试桩的工程其单桩抗拔极限承载力设计值可按下式计算 式中 单桩抗拔极限承载力设计值 单桩抗拔承载力分项系数 取 当地质条件 复杂时 取 折减系数 对粘性土取 对砂土取 桩的入土深度大时取大值 反之取小值 桩重力 水下部分按浮重力计 桩轴线与垂线夹角 对重要工程和地质复杂的工程以及其他情况影响桩的垂 直承载力的可靠性时 宜采用高应变动力试验法对单桩垂直承载 力进行检测 检测桩数可取总桩数的 且不得少于 根 采用动力试验法对桩承载力进行检查时 应符合国家现行标 准规定 当遇下列情况时 在基桩设计中宜考虑负摩阻力的影响 桩身穿过新近沉积或人工填筑的土层 该土层在其自重 力作用下仍未固结稳定 桩台附近地面有大面积堆载时 存在有其他会引起桩入土范围内的土层产生压缩的因 素时

17 土的名称土的状态 预制混凝土挤土桩桩侧极限摩阻力标准值 土层深度 表 淤 泥 粘 土 粉质粘土 粉 土 粉砂细砂中粗砂 稍中密 密密实 注土的塑性指数土的液性指数标准贯入击数土的天然孔隙比

18 土的名称土的状态 土层深度 续上表 淤 泥 粘 土 粉质粘土 粉 土 粉砂细砂中粗砂 稍中密 密密实

19 土的名称土的状态 预制混凝土挤土桩桩端极限阻力标准值 土层深度 表 粘 土 粉质粘土 粉 土 粉细 砂砂 稍中密 密密实 中粗砂

20 按群桩设计的基桩其单桩垂直极限承载力设计值除应按本节有关规定确定外尚应考虑群桩效应影响高桩承台中的单桩垂直极限承载力应乘以群桩折减系数折减系数可按附录采用高桩码头中的排架基桩可不考虑群桩折减系数高桩码头起重机梁下的双桩其间距一般小于倍桩径折减系数可取桩距小或入土深度大时取小值低桩承台中的单桩垂直极限承载力设计值可按有关规范确定水平力作用下桩的计算承受水平力或力矩作用的单桩其入土深度宜满足弹性长桩条件当采用法时弹性长桩中长桩和刚性桩的划分标准可按表确定桩的相对刚度系数可按附录确定弹性长桩中长桩和刚性桩划分标准表 弹性长桩中长桩刚性桩 注桩的入土深度桩的相对刚度系数 承受水平力或力矩作用的弹性长桩桩身内力和变形按下 列规定确定 重要港口建筑物在进行桩的水平力计算时所采用的 曲线法或 法的计算参数 应根据水平静载荷试桩确定 当作用于桩上的水平力或力矩为非往复荷载时可采 用附录 的 曲线法计算当桩身在泥面处水平变形 时 也可采用 法计算 当必需考虑波浪等荷载的往复作用时由于桩周粘土 的退化使土的抗力降低桩的变形加大 曲线应另行确定 当采用假想嵌固点法计算时弹性长桩的受弯嵌固点深度

21 可用 法并按下式确定 式中 受弯嵌固点距泥面深度 系数 取 桩顶铰接或桩的自由长度较大时 取较小值 桩顶嵌固或桩的自由长度较小时取较大 值桩的相对刚度系数 按附录 确定 当按假想嵌固点法计算排架时桩在泥面以下的内力和变 形 可根据计算排架时求得的桩顶力矩和水平力 按附录 中的 法进行计算

22 混凝土桩结构设计 一般要求在计算桩使用时期的内力时应考虑施工时期产生的而在使用时期仍然存在的内力如斜桩自重力产生的内力等施工时期应按短暂状况对桩的内力进行验算并考虑下列情况在进行施工时期内力验算时可根据实际情况考虑下列荷载桩吊运内力和锤击沉桩应力桩的自重力和浮托力施工时期可能出现的水流力和波浪力上部结构安装过程中可能出现的偏心荷载等对已经沉入地基中但桩顶尚未用夹桩木夹好的桩应按悬臂结构进行验算预制混凝土桩在吊运时应将桩重力乘以动力系数起吊和水平吊运时宜取吊立过程中宜取吊桩内力和沉桩应力预应力混凝土桩钢筋混凝土桩和预应力混凝土管桩在出槽搬运和吊立等阶段均应进行内力计算在计算吊运内力时应考虑桩长截面尺寸吊点位置桩架高度下吊索长度桩的实心段长度桩的浸水长度以及吊立过程中桩轴线与水平面的夹角等所选用的吊点位置及施工工艺宜使桩受力合理

23 桩在水平吊运和吊立过程中可采用同一套吊点桩的吊运可采用二点吊或四点吊也可根据具体情况采用六点吊或其它布点形式进行吊运当采用二点吊或四点吊时其吊点位置和内力计算可按附录确定锤击沉桩拉应力的标准值可按下列规定采用预应力混凝土桩拉应力标准值分为和四级后张法预应力混凝土大直径管桩拉应力标准值为 拉应力的取值应根据锤型锤击速度大小桩垫性能桩长及土质情况等综合考虑凡符合下列情况之一时取较小值锤型和锤击速度较小时采用弹性较大的软桩垫如厚的水泥袋纸桩垫桩长小于无较明显的硬软土层相间情况对有沉桩经验的地区且经过论证拉应力标准值取值可酌情增减锤击沉桩压应力的标准值按下列规定采用预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩压应力标准值可取后张法预应力混凝土大直径管桩压应力标准值可取预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩压应力标准值的取值应根据桩端支承性质桩截面大小桩长选用的桩锤及地基条件综合考虑凡符合下列情况之一时可取较小值锤能和锤击速度较小时采用刚度较小而弹性较大的软桩垫桩长小于有不易造成偏心锤击的地质条件对有沉桩经验的地区且经过论证压应力标准值可酌情增减

24 预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩的计算与构造 预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩在下列情况下应进行正 截面承载力计算及抗裂验算 预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩在施工及使用时期均应 进行正截面承载力计算 预应力混凝土桩在施工和使用时期均应进行抗裂验算钢 筋混凝土桩在吊运和吊立过程中应进行抗裂验算 桩在进行正截面承载力计算和抗裂验算时应根据实际受 力情况 按表 规定计算 桩的正截面承载力计算及抗裂度验算项目表 表 项 目 作用和作用效应 轴向受压 受压桩轴向压力 锤击沉桩压应力 轴向受拉 锤击沉桩拉应力 受拉桩轴向拉力 弯 曲 吊运及其他阶段产生的弯矩 偏心受压 偏心受拉 受压桩轴向压力与弯矩的组合 受拉桩轴向拉力与弯矩的组合 注当承受较大扭矩作用时尚应对受扭情况进行验算 在进行预应力混凝土桩顶部的正截面承载力计算及抗裂验算时应考虑预应力钢筋在其传递长度范围内预应力值的降低预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩正截面承载力计算和抗裂验算应按下列规定确定使用时期应符合现行行业标准港口工程混凝土结构设计规范规定施工时期按下列规定计算预应力混凝土桩进行锤击沉桩拉应力验算时应满足下式要求 式中锤击沉桩拉应力分项系数取

25 锤击沉桩拉应力标准值 扣除全部预应力损失后桩边缘混凝土的预应力值 混凝土预应力分项系数 取 混凝土轴心抗拉强度设计值 除 项规定外 施工时期其他计算应符合现行行业标 准 港口工程混凝土结构设计规范 规定 桩的主筋符合下列规定 主筋宜优先采用变形钢筋主筋直径不应小于 主筋根数不宜少于 根 桩宽在 以下时 不得少于 根 主筋宜对称布置 当外力方向固定时 允许增加附加 短筋以抵抗局部内力但所加短筋要有足够的锚固长度加有短 筋的桩应作出明显标志或采取其他措施以保证沉桩后所加短筋 的位置符合受力要求 钢筋混凝土桩宜采用 级和 级钢筋作为主筋 预 应力混凝土桩宜采用冷拉 级 级和 级钢筋作为主筋 配 筋率均不得小于桩截面面积的 桩的箍筋符合下列规定 箍筋宜采用 级钢筋或冷轧带肋钢筋 直径 箍筋应做成封闭式 钢筋混凝土桩的箍筋间距不应大于 预应力 混凝土桩的箍筋间距 宜取 对承受较大锤击压 应力的桩 箍筋宜适当加密 当桩每边主筋根数等于或大于 根时应设置附加箍 筋 附加箍筋间距可适当放大 但采用胶囊抽芯工艺制作空心桩 时 固定胶囊的附加箍筋间距不应大于 在桩顶 倍桩宽和桩端 倍桩宽范围内图 箍 筋间距应加密至 桩顶应设置 层钢筋网 其钢筋直径为

26 两个方向的钢筋间距均为箍筋相连 钢筋网应与桩顶 图 桩身构造图 钢筋网层螺旋钢筋桩尖部分钢筋不应少于根当桩尖部分钢筋为另加的短筋时所加短筋的直径不应小于桩的主筋直径且在桩身内应有足够的锚固长度并应与主筋相连桩尖部分宜设置间距为直径为的箍筋图钢筋混凝土桩的混凝土强度等级不宜低于预应力混凝土桩的混凝土强度等级不宜低于空心桩的外保护层厚度应满足现行行业标准港口工程混凝土结构设计规范要求内壁保护厚度不宜小于当采用胶囊抽芯制桩工艺时尚应考虑胶囊上浮的影响对锤击下沉的空心桩在桩顶倍桩宽范围内应做成实心段冰冻地区桩顶实心段长度应适当加长方桩桩尖可按图设计桩尖长度约为倍桩宽当桩需要穿过或进入硬土层时桩尖长度宜取较大值当桩需要打入风化岩层砾石层或打穿柴排等障碍物而沉桩困难时宜设置穿透能力强的桩靴对打入风化岩的桩也可在桩端设置形型钢以增加打入风化岩层的深度形型钢伸出混凝土桩端长度根据具体情况确定但不宜小于桩顶与桩帽或横梁的连接符合下列要求当桩与桩帽或横梁的连接按铰接设计时应将桩顶伸入桩帽或横梁海港工程取大值桩的主筋应全

27 部伸入桩帽或横梁其外伸长度可取当需要充分利用桩顶外伸钢筋强度时外伸长度应满足钢筋锚固长度的规定当桩与桩帽或横梁的连接按固接设计时可按第条设计港口工程基桩宜整根预制当需要接桩时满足下列要求每根桩的接头数量不宜多于一个接桩位置宜设在泥面以下且内力和腐蚀性较小处同时尚应考虑施工的可能接桩处的结构设计应按第条规定设计接桩结构的设计强度不应低于该截面计算所需强度的倍在接头上下各倍桩宽范围内应作成实心段并应将箍筋加密及增设钢筋网其要求同第条接桩结构的外露铁件和钢筋均应采取有效的防腐措施当采用法兰盘接桩时应采取有效措施防止螺栓松动预应力混凝土管桩计算与构造预应力混凝土管桩按生产工艺可分为后张法预应力混凝土大直径管桩由预制混凝土管节拼接并采用后张法预加应力形成的管桩先张法预应力混凝土管桩由预制预应力混凝土管节拼接采用焊接或法兰盘螺栓联接形成的管桩预应力混凝土管桩正截面承载力计算和抗裂验算方法应按第条规定计算其中锤击沉桩拉应力分项系数取 后张法预应力混凝土大直径管桩的管节拼接可采用粘结剂粘结剂除应满足强度要求外尚应满足抗锤击抗腐蚀和抗老化要求后张法预应力混凝土大直径管桩的主筋箍筋和纵向架立

28 筋满足下列要求 预留孔内可采用单股或双股钢绞线钢绞线的强度指标应 符合现行国家标准 预应力混凝土钢绞线 规定 主 筋不应少于 根 并沿周长均匀布置 箍筋宜采用 级钢筋 直径不得小于 箍筋应做成 螺旋式 桩顶管节螺旋箍筋的螺距应取 普通管节两端部各 范围内应取 其余应取 固定箍筋的架立筋宜采用 级钢筋 直径可采用 后张法预应力混凝土大直径管桩壁厚应满足钢铰线预留 孔及外内保护层要求 后张法预应力混凝土大直径管桩预留孔灌浆应密实灌浆 材料强度不得低于 并应满足握裹力要求 为消除后张法预应力混凝土大直径管桩打桩过程中水锤 现象对桩身的不利影响应在桩身适当部位预留排水孔孔径可取 当沉桩区淤泥较厚时 宜采取措施防止淤泥涌入桩内 对 管壁产生侧向压力 先张法预应力混凝土管桩的结构尺寸 材料 管节接头等 技术要求应符合现行国家标准先张法预应力混凝土管桩 规定 但当用于港口工程时主筋混凝土保护层最小厚 度应符合现行行业标准港口工程混凝土结构设计规范规定 对 泥面以下 及其以上部位管节接头外露铁件应采取防腐措施 当预应力混凝土管桩打入风化岩层砾石层和老粘土层等 土层 沉桩困难时 宜设置钢桩靴 并在桩顶设钢板箍 预应力混凝土管桩与桩帽或横梁的连接符合下列规定 当管桩与桩帽的连接按固接设计时 应采用图 的连接型式 按固接设计满足下列要求 管桩伸入桩帽的长度应符合第 条和第 条 规定 并不得小于 倍桩径

29 在管桩顶内部应浇筑桩芯混凝土桩芯混凝土伸入桩帽底 面以下不得小于 倍桩径 混凝土的强度等级不应低于桩帽混凝 土强度等级 图管桩与桩帽连接桩帽或横梁桩芯钢筋笼桩芯混凝土管桩 桩芯纵向钢筋应通过计算确定且其配筋率不应低于 钢筋应采用 级钢筋桩芯箍筋宜采用直径为 的 级钢筋间距 可取 纵向钢筋伸出桩顶的长度 应满足锚固要 求 桩帽的外包宽度不宜小于 倍桩径且应考虑打桩偏位 的影响 桩帽顶面配筋率不宜小于最小配筋率 桩帽的钢 筋应作成封闭式 当管桩与桩帽或横梁的连接按铰接假定设计时 可 采用图 连接型式

30 管桩伸入桩帽或横梁的长度不应小于桩芯混凝土及纵向配筋率等可按第款执行桩帽外包宽度不宜小于倍桩径且应考虑打桩偏位的影响当管桩与桩帽连接按固接设计受压时应验算桩顶混凝土的挤压和冲切强度当管桩与桩帽连接按固接设计轴向受拉时连接处轴向抗拔力设计值可按下式计算 式中 轴向抗拔力设计值钢筋的抗拉强度设计值 桩芯钢筋截面面积 当管桩与桩帽连接按固接设计桩受弯时连接节点图的受弯承载力可按下式计算 图 管桩与桩帽连接计算图式桩帽或横梁管桩 式中作用于桩帽底管桩中心的弯矩设计值管桩伸入桩帽的长度作用于桩帽底的剪力设计值管桩外径桩帽混凝土挤压强度系数取桩帽混凝土的轴心抗压强度设计值预应力混凝土管桩计算与构造未作规定部分可按第节规定设计

31 钢管桩结构设计 材 料 钢管桩所用钢材 应根据建筑物的重要性 自然条件 受 力状况和抗腐蚀要求等 在满足设计对其机械性能和化学组成要 求的前提下考虑材料的加工和可焊性并通过技术经济比较后确 定 钢管桩所用钢材 应取用同一型号的钢种 对一般工程钢管桩所用钢材可采用氧气转炉平炉或电炉冶 炼的 钢 钢 钢 使用 钢时应根据工程 需要选用合适的质量等级的镇静钢对重要海港工程经技术经济 论证后 也可采用耐腐蚀钢种 钢材的质量应符合现行国家标准 碳素结构钢 和 低合金结构钢技术条件 的规定 焊接材料的机械性能应与钢管桩主材相适应对海港工程 尚应考虑防腐蚀要求 当钢管桩主材为普通碳素钢或低合金结构钢时 焊接材料按 下列规定采用 手工焊接 应选用与主材相适应的结构钢焊条 一般工程采用 钢 应采用 型等 系列焊条 低合金钢 应采用 型等 系列焊条 重要工程或需要在低温下焊接时 应采用低氢焊条 自动焊接应采用与主体金属强度相适应的焊接用钢 丝和焊剂 钢应采用焊丝 等并

32 配合相应焊剂 低合金钢应采用焊丝 等并 配合相应焊剂 焊接材料应符合现行国家标准 碳钢焊条 低合金焊条 和 碳素钢埋弧焊用焊剂 等标准的规定 材料的强度设计值符合下列规定 碳素钢的强度设计值应根据钢材厚度或直径分组取 值 钢材分组方法应按表 采用 钢材的强度设计值应按表 确定 焊接材料的强度设计值应按表 确定 钢材分组尺寸 表 组别角钢工字钢和槽钢的厚度钢板的厚度 第 第 组 组 注 工字钢和槽钢的厚度系指腹板的厚度钢材的强度设计值 表 钢 材 抗拉 抗 抗剪 端面承压 钢号组别 厚度或直径 压和抗弯 创平顶紧 第 第 组 组 注镇静钢钢材的抗压抗弯和抗剪强度设计值可按表中的数值增加

33 焊缝的强度设计值 表 焊接方法和焊 条型号 构件钢材对接焊接角焊缝 钢号 厚度 组别或直径 抗 压 焊缝质量为下列级别时抗拉和抗弯 一级二级 三级 抗 剪 抗拉 抗压和抗剪 自动焊 半自动 焊和 系 列焊条的手工焊 第 第 组 组 自动焊 半自动 焊和 系 列焊条的手工焊 自动焊 半自动 焊和 系 列焊条的手工焊 注自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂应保证其熔敷金属抗拉强度不低于相应手工焊条的数值 计算和构造 钢管桩在使用时期和施工时期应分别进行强度计算和稳 定性验算 计算方法应按现行国家标准 钢结构设计规范 执行 钢管桩管壁的厚度由两部分组成 有效厚度 管壁在外力作用下所需要的厚度 应按第 条确定 预留腐蚀厚度为建筑物在使用年限内管壁腐蚀所需要的 厚度 应按第 条确定 钢管桩管壁的计算厚度 使用时期 应取有效厚度 施工 时期可根据施工期限防腐蚀效果在计算厚度内计入全部或部 分的腐蚀厚度

34 当钢管桩打入良好持力层 且沉桩困难时 桩外径与壁厚 之比不宜大于 在钢管桩内灌注混凝土所形成的钢管混凝土桩其桩身结 构承载力可按钢管混凝土结构设计与施工规程 或其 他可靠方法计算 钢管桩宜采用两点吊钢管桩在吊运时应将桩重乘以动力 系数 水平吊运 宜取 吊立过程 宜取 在吊桩过程中如采用吊耳板时为便于桩纳入龙口必要时 可在上吊点位置对称的一侧多设一个吊耳板 吊耳板可按附录 规定设计 桩顶锚固形式应满足下列要求 钢管桩与桩帽 或横梁 之间应采用固接连接 固接连接有桩顶直接伸入桩帽或横梁内和桩顶通过锚固铁 件或钢筋伸入桩帽 或横梁 内两种形式 图 图钢管桩与桩帽或横梁连接桩帽或横梁钢管桩锚固铁件

35 按表 桩顶固接连接时应能承受桩顶弯矩剪力和轴向力等作用并应规定验算 桩顶锚固验算项目 表 固接形式 桩顶直接伸入桩 桩顶通过锚固铁件 荷载情况 帽 或横梁 伸入桩帽 或横梁 轴向压力 桩顶混凝土的挤压和冲切 轴向拉力 桩顶锚固深度 锚固铁件的截面积锚固长度和焊缝长度 水平剪力 弯矩 桩侧混凝土的挤压应力桩侧混凝土的挤压和铁件应力 注 桩顶直接伸入桩帽或横梁内时桩顶伸入的最小深度不应小于 倍桩径 桩顶通过锚固铁件或钢筋伸入桩帽 或横梁 内时 桩顶伸入的深度不应小 于 当桩受轴向拉力时 桩顶直接伸入桩帽 或横梁 的部分必要时可加焊锚固 铁件 钢管桩顶和桩端可不采取加固措施但当桩端需穿越障碍 物或打入坚硬土层时可对桩顶或桩端进行加固必要时可设置 桩靴 宜避免在水上接桩 如必须在水上接桩时 在同一根桩上 接桩不宜多于一处 并满足下列要求 接桩位置满足下列要求 应设在内力较小处 应避免在浪花飞溅区和潮差区 应避免在桩身壁厚变化处 接桩设计不宜使接桩时桩端处于软弱土层上 避免溜桩 接桩的构造形式可按图 选用 焊缝形式和尺寸符合下列规定 钢管桩组装时应采用对接焊缝 不得用搭接或侧面 有覆板的焊接形式工厂预制时宜采用平焊 纵缝或环缝宜采用 形或

36 形坡口进行双面施焊如双面施焊有困难时可采用带内衬板的 图 钢管桩接桩 上节桩下节桩内衬环托块内衬套电焊

37 形坡口单面焊内衬板的厚度不宜小于 宽度可取 当焊 接工艺有保证时 也可以采用其他焊缝坡口形式 焊缝坡口的尺寸及代号应按现行国家标准气焊手工电弧焊 及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸 和 埋弧焊 焊缝坡口的基本型式与尺寸 规定执行 水上接桩的焊缝形式 宜采用单边 形坡口 上节桩 的坡口角度采用 下节桩不开坡口在钢管桩的内壁应设 有内衬套或内衬环 图 纵向焊缝和管节组装符合下列规定 钢管桩任一横截面内宜采用一条纵向焊缝不得超 过两条 同一横截面内两条纵缝的间距应大于 管节 组装时 相邻管节纵缝距离也应大于 周长 为减少桩的环缝对接数量 管节预制长度宜加大 管壁厚度不等 的环缝对接 当板厚差 超过表 规定时 应在较厚的板上作出单 面斜边 图 斜 边坡度不大于 焊缝坡口尺寸应根 据较薄板的厚度按第条规定确定 图管壁厚度不等对接 环缝对接最大允许板厚差 表 较薄板的厚度最大允许板厚差 角焊缝的最大焊缝高度不宜大于较薄板厚的倍最小焊缝高度应符合表的规定主要受力构件如吊耳板等的焊缝不得采用断续焊缝

38 角焊缝的最小焊缝高度 表 较薄板的厚度 角焊缝的最小焊缝高度 在设计钢管桩时应根据工程的重要性荷载特征等对钢管桩焊缝的检查方法和数量作出规定当预计打桩有可能出现管涌现象可在桩身的适当部位开设排水孔孔径可取左右外海工程或沉桩困难的工程对需要水上接桩的下节钢管桩桩与桩帽或横梁采用如图形式连接的钢管桩在沉桩完成后宜将桩顶以下割除以保证桩的强度和防腐要求防腐蚀在海港工程中根据环境对钢管桩的腐蚀程度沿桩身可划分为五个腐蚀区对有掩护海港大气区和浪溅区的分界线为设计高水位加浪溅区和水位变动区的分界线为设计高水位减水位变动区和水下区的分界线为设计低水位减水下区与泥下区的分界线为泥面河港工程中钢管桩可参照海港工程划分腐蚀区钢管桩必须进行防腐蚀处理防腐蚀措施有外壁加覆防腐涂层或其他覆盖层增加管壁预留腐蚀裕量厚度水下采用阴极保护如外加电流或牺牲阳极选用耐腐蚀钢种防腐蚀措施的选择应根据建筑物的重要性使用年限当地腐蚀环境结构部位施工可能性维护方法以及防腐材料来源等经技术经济比较确定

39 对海港工程可按表综合采用或采取其他有效措施进行保护对河港工程可参照海港工程选用海港工程钢管桩的防腐措施表 方 部 法 位 大气区 浪溅区 水位变动区 水下区 泥下区 涂 层 必须 必须 必须 可用 不需 包覆层 可用 可用 可用 不需 不需 预留腐蚀厚度 可用 必须 必须 可用 可用 阴极保护 无效 无效 可用 可用 可用 钢管桩的内壁与外界空间密闭隔绝时可不考虑内壁腐蚀设计时应考虑钢管桩在施工时期的防腐蚀措施钢管桩的预留腐蚀厚度可参照类似环境下钢结构的腐蚀实测数据确定亦可按下式计算 式中 在建筑物使用年限 年内 钢管桩所需要的管壁预 留单面腐蚀厚度 钢材的单面年平均腐蚀速度 采用涂层保护或阴极保护 或采用阴极保护与涂层 联合防腐措施时的保护效率 采用涂层保护或阴极保护 或采用阴极保护与涂层 联合防腐措施时的使用年限 被保护的钢结构设计使用年限 采用防腐措施的海港工程 如使用年限超过 年 其水下区 以上部位的预留腐蚀厚度不应小于 海港工程 碳素钢的单面年平均腐蚀速度 可按表 取值 有条件时也可根据现场实测确定 河港工程 在平均 低水位以上 年平均腐蚀速度可取 平均低水位以下 年平均腐蚀速度可取

40 海港工程碳素钢的单面年平均腐蚀速度 表 部 位 大气区 浪溅区 水位变动区 水下区 泥 下 区 注 表中年平均腐蚀速度适用于 的环境条件对有严重污染的环境 应适当增大 当采用低合金钢时 可参照表中数值取值 但大气区应适当减小 对水质含盐量层次分明的河口或年平均气温高波浪大和流速大的环境其 对应部位的年平均腐蚀速度应适当增大 当采用涂层保护时在涂层的设计使用年限内其保护率可 取 当采用阴极保护时 其保护效率 可按表 取值当采用涂层与阴极保护联合防护措施时其保护效率在平均 潮位以下可取 平均潮位以上仅按涂层的保护效率取 值 阴极保护效率 表 部 位 平均潮位以上平均潮位至设计低水位设计低水位以下 涂层的涂刷范围和材料满足下列要求 涂刷范围 在桩顶处 涂层应伸入桩帽 或横梁 底 标高以上 在水位变动区 应至设计低水位以下 在水下区 应至泥面以下 如沉桩困难预计桩端可能达不到设计标高时涂刷范围应适 当加大 涂层前的除锈及底漆的质量要求应按国家现行标准 海港工程钢结构防腐蚀技术规定 和 钢结构工程施工及验收规 范 等规范规定

41 采取阴极保护时涂层宜与阴极保护联合作用但涂层材料应具有耐电压和耐碱等良好性能阴极保护和涂层的各项技术要求均应符合有关规定采用阴极保护的工程所需保护的每根钢管桩之间应进行导电连接型钢或钢筋等导电体与钢管桩必须采用焊接不得采用钢丝绑扎等方法工程投产使用后对钢管桩的防腐设施应按设计要求进行不间断的维护和管理钢管桩防腐蚀未做规定部分应按现行行业标准海港工程钢结构防腐蚀技术规定中有关规定执行

42 施工一般规定 一般要求 桩基工程施工应具有工程平面图桩位图桩基结构图地 质资料 桩承载能力和沉桩质量控制标准等资料 桩基工程施工前 应进行下列工作 对勘测平面控制网点水准点和设计图纸进行必要的交接 和复核 对施工区域有碍沉桩的水下管线沉排或抛石棱体等障碍 物进行处理 选用适当的施工船机设备在开阔水域施工应制定避风措 施 结合沉桩允许偏差 校核各桩是否相碰 测量沉桩区泥面标高 并绘制平面图和断面图 根据桩位平面布置图结合工程要求和施工条件布置沉 桩顺序 并按顺序预制加工 安排基桩运输及沉桩工作 必须了解设计对施工时期由于打桩震动对岸坡稳定和临 近建筑物的安全所提出的维护措施 并严格实施 施工区在沉桩前如需挖泥 应按下列要求进行 挖泥前应实测挖泥区水深 并绘制平面图和断面图 应按设计和施工要求开挖采用阶梯形分层挖泥阶梯高 度不宜过大 码头基槽开挖超深允许值 对液性指数 或标贯 击数 的 类土取 对 或 的 类土取

43 当挖泥影响岸坡稳定时应采取必要措施同时应减少锤击沉桩对岸坡稳定影响挖泥后应进行复测验收在确定锤击沉桩控制贯入度时应考虑桩的承载力持力层变化情况锤的性能和桩身结构强度等因素地质情况复杂的工程沉桩控制贯入度宜由静载荷试验高应变动力试桩法或试沉桩等方法确定小型工程可根据类似工程经验确定当地质情况复杂且缺乏沉桩经验时可在施工前选择有代表性的区域进行试沉桩试沉桩不宜少于根且附近应有钻孔资料试沉桩的规格应与工程桩一致所用船机应与正式施工时相同试沉桩应按附录的要求记录通过试沉桩可对下列情况进行检验能否穿过桩端设计标高以上的硬土层沉排或抛石棱体等桩端进入持力层的深度和最后贯入度沉桩设备性能与桩身结构强度是否与沉桩地质情况相适应施工过程中如发现地质情况与勘测报告有出入时应根据具体情况进行补充钻探沉桩船机设备的选择沉桩船的选择应考虑下列因素沉桩船应满足施工作业对稳定性的要求根据桩位平面布置及沉桩船的尺寸检验能否顺利进行沉桩对墩式码头应考虑沉桩船转向移位的可能性沉桩船的桩架应满足吊重要求并应具有足够的架高架高可按下式确定 式中 水面以上桩架有效高度

44 桩长 桩锤及替打高度 吊锤滑轮组高度 富裕高度 可取 施工水深 锤击沉桩时 锤型的选择应根据地质 桩身结构强度 桩 的承载力和锤的性能并结合施工经验或试沉桩情况确定当缺乏 经验时 可参照附录 选用 替打应按使用要求设计 为满足反复锤击的要求 替打应 具有一定的刚度替打长度应满足沉斜桩时替打出龙口的长度 不宜超过其本身长度的 沉直桩时不宜超过本身长度的 当替打兼作送桩时 替打留在龙口内的长度可适当减小 替打顶部应设置锤垫 如木垫 钢丝绳或硬纸垫等缓冲材料 为减少锤击应力和保护桩顶在桩顶和替打之间应设置有 适当弹性的桩垫桩垫要求厚薄均匀混凝土桩桩垫尺寸宜与桩顶 截面相同 桩垫锤击后的厚度 采用纸垫时 宜为 采 用木垫时宜为 采用其他材料其厚度可根据经验 或试验确定 碟簧桩帽适用于柴油锤沉桩中使用碟簧桩帽可以降低桩 的锤击应力峰值减少锤击振动和噪声提高桩锤的沉桩效率和减 少断桩率 测量定位 沉桩前应在陆域或水域建立测量平面与高程控制网 点 测量控制网 点建立 应根据施工范围内原有勘察阶 段控制网点构筑物总平面图基桩平面布置图建筑物离岸最远 距离 地物和地貌合理布设 测量控制网 点布设的技术要求应按现行行业标准 高桩码头设计与施工规范 有关规定执行

45 测量控制网 点设置完毕后 应提请有关部门验收 根据施工现场测量控制网 点布设情况 基桩定位精度要 求现有定位仪器设备作业人员技术水平和沉桩船舶技术性能编 写沉桩定位施工测量方案 测量定位前期应进行下列准备工作 沉桩区域近岸水深测量 根据岸壁陡缓情况布置位移 沉降观测点 根据建筑物离岸距离和控制网等级 可按现行行业标准 高桩码头设计与施工规范 确定定位方法和选择定位仪器及装 置 根据陆域和水域测量控制点拟建码头桩位平面布置图计 算定位参数 以及绘制定位图及数据表 定位所需的仪器设备在施工前必须检验与校正并做记 录 沉桩定位中应注意以下事项 采取任何一种定位方法应有多余观测 角度前方交会 相邻两台仪器视线夹角应控制在 范围以内 三台仪器作角度交会时所产生的空间误差三角形其重 心距各三角边距离允许偏差为 定位中采用水准仪测设桩的定位标高和停锤标高时宜 使前 后视等距和减少仪器 角 应及时测定沉桩施工偏位值与竣工偏位 为鉴定沉桩质量分析沉桩过程中可能发生的问题每根 桩应按附录 记录 全部基桩沉放后应按附录 要求做好综合记 录 锤击沉桩记录应符合下列要求 锤击记录应分阵次 阵次划分以桩身每下沉 为准 当 桩端穿越硬夹层或进入硬土层时宜取 为一阵当桩 端接近控制标高时应取 为一阵

46 打入硬土层的桩 最后贯入度可按最后 或最后 击的平均每击下沉量为准 对沉桩过程中发生的异常现象如断桩桩身破损溜桩 贯入度反常和桩周冒泡等均应记录 水冲沉桩记录应符合下列要求 水冲锤击沉桩工序分为冲水下桩压锤边冲边击和停水 锤击等 边冲边击阵次以 为准 最后停水锤击以 为准 沉桩时的异常现象如风压异常水压异常冲水管堵塞 排泥不畅及机具发生故障等 均应按附录 要求做记录

47 混凝土桩施工 预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩的制作 预制混凝土桩的制作工艺除按现行行业标准水运工程混 凝土施工规范 执行外 尚应符合下列要求 在露天台座制作预应力混凝土桩应采取措施保证预加应 力值并减少钢筋张拉与混凝土浇筑两工序间温度差的影响避免 在浇筑混凝土时由于气温升高而增加预应力损失或由于气温降 低使钢筋发生冷断事故 浇筑桩身混凝土必须连续进行 不得留有施工缝 利用充气胶囊制桩在使用前应对胶囊进行检查漏气或 质量不合格者不得使用 并应采取有效措施 控制胶囊上浮及偏 心 如采用拼接的预制桩时 上下两节宜同槽拼制 拼接处的 预埋铁件的加工制作应符合设计要求接头应平整密贴上下节桩 拼制时纵轴线弯曲矢高应符合表 规定并在桩上编号以便 对号吊运及接桩 预制混凝土桩的允许偏差应符合表 规定 预制桩允许偏差 表 偏 差 名 称 允 许 偏 差 长 度 偏 差 横 截 面 边长偏差空心桩空心管芯直径偏差空心管芯中心与桩中心偏差桩尖对桩纵轴的偏差

48 续上表 偏 差 名 称 允 许 偏 差 桩顶面与桩纵轴线垂直 其最大倾 斜偏差不大于桩顶横截面边长 桩顶外伸钢筋长度偏差 桩纵轴线的弯曲矢高 不大于桩长且不大于 混 凝 土 保 护 层 预制混凝土桩的质量应符合下列要求 桩身表面由干缩产生细微裂缝其裂缝宽度不得超过 深度不得超过 裂缝长度不得超过 桩宽 桩身缺陷的允许值符合下列要求 在桩表面上的蜂窝 麻面和气孔的深度不超过 且 在每个面上所占面积的总和不超过该面面积的 沿边缘棱角破损的深度不超过 且每 长的边棱 角上只有一处破损 在一根桩上边棱破损总长度不超 对不符合第 条规定的桩 必须进行修补 在满足质 量要求后 方可使用 在预制桩桩顶附近应标明工程名称 类型 尺寸 混凝土 浇筑日期及编号 为避免施工过程中因基桩损坏而影响工程进度 根据锤 型 沉桩方法 土质情况 基桩数量和运输条件等 应有一定数量 的备用桩 预应力混凝土管桩制作及拼接 后张法预应力混凝土大直径管桩的钢筋骨架制作和安装 除应符合设计要求和有关规范规定外 钢筋保护层垫块应牢固 后张法预应力混凝土大直径管桩混凝土浇筑必须连续进 行 在管节中不得留施工缝 后张法预应力混凝土大直径管桩的管节质量应符合下列

49 要求 管节的外壁面不应产生裂缝内壁面由干缩产生的细 微裂缝 其缝宽不得超过 深度不宜大于 长度不 宜超过 管节混凝土表面应密实 不得出现露筋 空洞和缝隙 夹碴等缺陷 管节表面的蜂窝 麻面 砂线等缺陷应符合表 规定 预制管节允许偏差应符合表 规定 管节表面缺陷限值 表 工程部位 大气区浪溅区水位 水下区及泥面以下部 限 值 变动区及陆上结构的外 位 缺 陷 露部位 小于所在面积的 小于所在面积的 蜂窝面积 且一处面积不大于 且一处面积不大于 麻面砂斑面积小于所在面积的小于所在面积的 砂线长度 每 累积长度不大于 预制管节允许偏差 表 项 目 允许偏差 项 目 允许偏差 项 目 允许偏差 管节外周长 管节壁厚 管壁端面倾斜 管节椭圆度 不大于 管节长度管节端面倾斜预留孔直径注管节直径管壁厚度 后张法预应力混凝土大直径管桩拼接所采用的材料应符合现行行业标准水运工程混凝土施工规范外并应满足下列要求钢绞线的种类钢号和直径应符合设计规定机械性能应

50 符合国家有关标准运输堆放和保存应符合现行行业标准水运工程混凝土质量控制标准的有关规定钢绞线不应采用氧气切割下料严禁使用扭曲损伤或腐蚀的钢绞线并不得与油脂等有害杂质接触管桩拼接接头的粘接剂强度必须符合设计要求灌浆用水泥应采用与管节所用水泥同标号后张法预应力混凝土大直径管桩的管节在拼接时应符合下列规定管节混凝土强度应达到设计强度且混凝土龄期不应少于 管节端面的浮浆应清除并磨平表面缺陷应采用环氧砂浆修补预留孔孔内的污物杂质应冲冼干净孔内积水应予排除后张法预应力混凝土大直径管桩的管节拼接时钢绞线张拉应按以下要求进行张拉时对称的二束钢绞线应同时张拉并应分组同步进行桩长超过应两端同时张拉锚具应按现行国家标准混凝土结构工程施工及验收规范及现行行业标准水运工程混凝土施工规范规定的标准验收其锚固力低于钢绞线破坏强度时严禁使用张拉过程中应按要求记录张拉预应力的实测值与设计规定值的偏差不应超过后张法预应力混凝土大直径管桩拼接后的管桩允许偏差应符合表规定管桩制作允许偏差表 项 目 允许偏差 项 目 允许偏差 管桩长度 桩顶倾斜 拼接处错牙 拼缝处弯曲矢高 的要求 后张法预应力混凝土大直径管桩的浆体应满足灌浆工艺并符合下列规定

51 当温度在 时 时间内的流动度应保持在 之间 浆体无约束膨胀应控制在 之内 浆体的水灰比不应大于 且 强度应大于 气温低于 时不宜进行灌浆 后张法预应力混凝土大直径管桩预留孔灌浆后孔内必须 密实 浆体强度达到设计强度的 且浆体和钢绞线的粘结力 大于 时方可切割钢绞线移动和吊运管桩浆体强度达到 设计强度时 管桩才能出厂 管桩出厂前必须进行验收 制作先张法预应力混凝土管桩的原材料 混凝土强度和 接头的技术要求 以及管节的外观质量和尺寸允许偏差等应符合 现行国家标准先张法预应力混凝土管桩规定拼接后的管桩允 许偏差应符合表 规定 预应力混凝土管桩应进行受弯试验测出抗裂弯矩对桩 身质量进行检验 每 根管桩或每年随机抽样试验桩数量为 根 对重要工程 试验桩数可按需要确定 场内吊运 堆存和运输 桩吊运时 桩身混凝土强度应符合设计要求 如需提前吊 运 应经验算 吊桩时桩身可采用绳扣捆绑或夹具夹持其吊点位置距离 设计位置允许偏差为 为防止绳扣和桩角破坏吊点处宜 用麻袋或木块等衬垫吊桩时应使各吊点同时受力 徐徐起落 减少震动 防止 桩身裂损 场内宜采用钢桁架吊运 钢桁架应具有必要的刚度 防止 吊桩时产生过大变形 吊索应与桩纵轴线垂直 当采用起重船 机 吊运时 吊索与桩纵轴线夹角不应小于 当采用其他形式吊运时 应按桩身实际受力情况进行验 算对按多点吊设计的桩应采取措施拖运时保持全部支点在同

52 一平面上桩的堆存应符合下列规定存放场地应平整坚实减少产生不均匀沉降按二点吊设计的桩可用二点支垫堆存支垫位置按设计吊点位置确定偏差不宜超过当桩长期堆存时为避免桩身挠曲宜采用多点支垫按四点吊或四个吊点以上设计的桩可采用多支点堆存堆存时垫木应均匀放置桩两端悬臂长度不得大于设计规定桩多层堆存时堆放层数应按地基承载力垫木强度和堆垛稳定性等确定各层垫木应位于同一垂直面上堆放层数不宜超过三层用岸坡坡顶作为临时堆存场地时应考虑岸坡的稳定性防止岸坡发生滑移驳船装运基桩时应符合下列规定根据施工时的沉桩顺序和吊桩的可能性按装桩图要求分层装驳驳船装桩应采用多支垫堆放垫木均匀放置并适当布置通楞垫木顶面应在同一平面上装桩堆放形式应使驳船在装桩运输和吊起时保持平稳装驳后需作长途运输时应符合下列规定对船体进行严格检查采取必要的加固措施如有风浪影响应水密封舱应采用加撑和系绑等措施防止因风浪影响发生基桩倾倒管桩装驳应采用特殊支架防止管桩滚动必要时采用绳系绑等措施防止坠落 沉 桩 水上沉桩应根据地形水深风向水流和船舶性能等具体情况充分利用有利条件使沉桩工作能正常进行

53 沉桩船的锚缆布置应满足下列要求 一般在船两侧分别抛八字锚前后设中心锚缆以保持船 身平稳 并使操作方便 沉桩时应防止走锚斜桩沉放应加强前后中心锚缆必要 时可采用双缆 根据抛锚区的土质 水深 水流 风向及锚重确定合适的 抛锚距离 近岸沉桩可在陆上设置地笼地笼的结构及大小按缆索的 拉力确定 必要时可设置各地笼的通缆 不宜在受潮水淹没土层中埋设地笼陆上建筑物未经验算严 禁带缆 桩船锚缆拉力可按绞锚机拉力的 倍采用 在开阔水域施工 当抛锚和埋设地笼有困难时 可按风向 和水流等情况设置锚碇浮筒 锚碇重量和浮筒大小可按有关规定 或经验确定驳船停泊及锚缆布置 应便于沉桩船正常作业 避免各船 锚缆互相干扰 并应与沉完的桩保持一定距离 不得碰桩 船只抛锚应考虑对通航的影响各锚缆布置点应设置明显 标志 或采用其他安全措施 预制混凝土桩在锤击沉桩前应符合下列要求 桩身混凝土强度达到设计强度 自然养护龄期不得少于 当采取早强措施时 经论证 自然养护龄期可适当减少 沉桩船吊桩时 其吊点应按设计规定布置 采用四点吊图 时下吊索长度可取 桩 较长时不宜小于 吊桩高度 不宜小于 当驳船使用溜缆协助沉桩船吊桩时 应配合作业 注意保 持桩身平稳起吊 沉桩船吊起桩身至适当高度后再立桩入龙口沉桩船就位 时 应掌握水深情况 防止桩尖触及泥面 使桩身折裂

54 图四点吊示意图顶滑轮下吊桩索 直桩下桩过程中 桩架应保持垂直 斜桩下桩过程中 桩架宜与桩的 设计倾斜度保持一致 水上沉桩需接桩时应控制下节桩的桩顶标高使接桩不 受潮水影响应避免使下节桩桩端置于软土层上当下节桩入土较 浅时应采取措施防止倾倒接桩时上节和下节桩应保持在同一 轴线上接头拼接应紧密贴实和牢固经检查符合要求后方可继 续沉桩 采用法兰接桩 应符合下列规定 法兰接合处 可加垫沥青纸等材料 如法兰有不密贴处 应用薄钢片塞紧 法兰螺栓应逐个拧紧并加设弹簧垫圈或加焊防止锤击 时螺栓松动 锤击沉桩过程中应满足下列要求 锤击沉桩时桩锤替打送桩和桩宜保持在同一轴线上 替打应保持平整 避免产生偏心锤击 当船行波影响沉桩船稳定时 宜暂停锤击 防止背板蹩桩 对斜桩尤应注意 如出现贯入度反常 桩身突然下降 过大倾斜 移位 桩 身出现严重裂缝和破碎掉块 均应立即停止锤击 及时查明原因

55 采取有效措施 不得用移船方法纠正桩位 沉桩船进退作业 应注意锚缆位置 防止缆索绊桩 如桩 顶被水淹没 应设置标志 斜坡上沉桩 应掌握桩外移的规律 并根据土质 坡度 水深水流挖泥以及船舶平衡等情况斜桩尚应考虑自重的影响 结合施工实践经验桩身宜向岸移一定距离下桩以使沉桩后桩位 符合设计要求 锤击沉桩 应考虑锤击振动和挤土等对岸坡稳定或临近 建筑物的影响 可根据具体情况采取下列措施 采取有利边坡和临近建筑物稳定的施工方法和程序 应控制打桩速率 对于灵敏度高的土 尤应注意 当坡脚挖泥超深大于允许值时 应采取措施 当岸坡稳定性较差时 应采取削坡减载 间隔跳打 停停 打打和高潮位施打等措施 应对岸坡和邻近建筑物位移和沉降等进行观察 及时记 录 如有异常变化 应停止沉桩并研究处理措施 为防止在风浪水流土坡变化及斜桩自重作用下发生桩 倾斜 偏位和折裂 可采取下列措施 沉桩后 宜及时采用夹桩木夹住 斜桩应用拉条固定 叉 桩宜用方木顶撑 当预计出现台风或大浪时必须检查夹桩木是否夹紧并 采取必要的加固措施 当土坡变形影响桩稳定时必须进行分析采取有效措施 防止基桩倾倒或折裂 锤击沉桩应考虑锤击振动对新浇筑混凝土的影响当混 凝土强度未达到 距新浇筑的混凝土 范围内不得进行 沉桩 在砂土地基锤击沉桩困难时可采用水冲锤击沉桩水冲 沉桩宜采用内冲内排法或内冲外排法 并符合下列要求

56 内冲内排法由水管喷嘴向桩端土层射水泥砂用压缩空 气辅助沿桩内空腔从桩顶排出喷嘴内留长度视桩径管径和腔径 确定 内冲外排法由水管喷嘴向桩端土层射水泥砂沿桩周围 空隙排水 喷嘴宜伸出桩尖 左右 水冲锤击沉桩所需冲水 排泥设备应视土质 入土深度 锤型和桩型等确定 缺乏经验时 可按附录 选用 水冲锤击沉桩应根据土质情况随时调节冲水压力控制 沉桩速度 为保证桩的承载力 当桩端沉至距设计标高为下列距离 时 应停止冲水 将水压减至 并改用锤击 桩径或边长 时 为 倍桩径或边长 桩径或边长 时 为 倍桩径或边长 用水冲锤击沉桩后应及时与邻桩或固定结构夹紧防止 倾斜位移 严禁在已沉放的桩上系缆 在已沉放桩区两端应设置标 志 夜间设置红灯 桩顶标高与设计标高不符或桩顶破损时 应按下列要求 进行处理 桩顶标高高于设计标高或桩顶混凝土裂损部分应予凿除 凿除时应防止桩顶混凝土掉角 松动及开裂 桩顶凿毛后的标高允许偏差为 或 现场 浇筑桩帽或墩式码头的桩顶凿毛后的标高允许偏差 可根据结构 要求确定 桩顶低于设计标高时可采用局部降低桩帽标高或接桩 进行处理 但接高部分应满足设计要求 沉桩控制标准及检测 锤击沉桩控制应根据地质情况 设计承载力 锤型 桩型 和桩长综合考虑 并满足下列要求

57 设计桩端土层为一般粘性土时应以标高控制桩沉放后 桩顶标高允许偏差为 设计桩端土层为砾石密实砂土或风化岩时应以贯入度 控制 当沉桩贯入度已达到控制贯入度 而桩端未达到设计标高 时应继续锤击贯入 或锤击 击其平均贯入度不应 大于控制贯入度且桩端距设计标高不宜超过 硬土层顶 面标高相差不大时取小值 超过上述规定由有关单位研究 解决 设计桩端土层为硬塑状的粘性土或粉细砂时应以标高控 制为主 当桩端达不到设计标高时应用贯入度作为校核 当桩端已达到设计标高而贯入度仍较大时 应继续锤击使其 贯入度接近控制贯入度 但继续下沉的深度应考虑施工水位的 影响 当桩端距离设计标高尚较大而贯入度小于控制贯入度时可 按 项执行 沉桩后允许偏差符合下列规定 水上泥桩桩顶偏位应符合表 的规定 水上沉桩允许偏差 表 桩 型 混凝土方桩 预应力混凝土大直径管桩 钢管桩 沉桩区域 直桩斜桩直桩斜桩直桩斜桩 内河和有掩护近岸水域 近岸无掩护水域 离岸无掩护水域 注 近岸指距岸 离岸指距岸 直径 的管桩按方桩允许偏差执行 墩台中间桩可按上表规定放宽

58 表列允许偏差不包括由锤击震动等所引起的岸坡变形产生的基桩位移 桩沉完后应及时测定处于自由状态的桩顶偏位并记录如偏位值较大应及时与设计联系在夹桩铺底板后应再次测定桩顶偏位并以此作为竣工偏位的最终数值在夹桩时严禁拉桩沉桩区有柴排木笼抛石棱体浅层风化岩以及采用长替打沉桩水冲沉桩或其他特殊地区的桩位允许偏差值可会同有关单位研究确定桩的纵轴线倾斜度偏差不宜大于桩的纵轴线倾斜度偏差超过但不大于的直桩不应超过锤击沉桩时预应力混凝土桩不得出现裂缝如出现裂缝应根据具体情况研究处理下列情况采用动力试验法对桩进行检测当桩端标高不符合第条件规定影响桩的垂直承载力时宜采用高应变动力试验法对单桩垂直承载力进行检测对预制混凝土桩在沉桩中发生贯入度过大等异常情况或其它影响桩身结构可靠性时宜采用低应变动力试验法对桩身质量进行检测检测桩数可取总桩数的并不得少于根采用动力试验法对桩进行检测时应符合国家现行标准规定

59 钢管桩施工 制 作 制作钢管桩所用的钢材应符合设计要求并应有出厂合格 证 材质不符合质量标准的不得使用 钢管桩的制作有卷制直焊缝和螺旋焊缝两种型式可根据 使用要求和生产条件选用 钢板放样下料时 应根据工艺要求预放切割 磨削刨边和 焊接收缩等的加工余量钢板卷制前应清除坡口处有碍焊接的毛 刺和氧化物 螺旋焊缝钢管所需钢带宽度可按所制钢管的直径和螺旋 成形的角度确定 钢带对接焊缝与管端的距离不得小于 管节外形尺寸允许偏差应符合表 规定 管节外形尺寸允许偏差 表 偏 差 名 称 允 许 偏 差 说 明 钢管外周长 周长 且不大于 测量外周长 管端椭圆度 且不大于 两相互垂直的直径之差 管端平整度管端平面倾斜 小于 并不得大于 桩管壁厚度 按所用钢材的相应标准规定 多管节拼接时以整桩质量要求为准 钢管桩宜在工厂整根制作或工厂分段制作后在现场陆上拼接钢管桩分段长度可按最大运输能力考虑以减少现场拼接数量管节拼装定位应在专门台架上进行台架应平整稳定管节对口应保持在同一轴线上进行多管节拼接应减少累积误差

60 管节对口拼装时相邻管节的焊缝必须错开周长以上相邻管节的管径差应符合表规定 相邻管节的管径差 表 管径相邻管节的管径差说明 用两管节外周长之差表示 此差应 用两管节外周长之差表示 此差应 管节对口拼接时如管端椭圆度较大可采用夹具和楔子等辅助工具校正相邻管节对口的板边高差图应符合下列规定 图管节对口拼接 板厚 时 不超过 时 不超过 时 不超过 且不大于 管节对口拼装检查合格后应进行定位点焊点焊高度应 小于设计焊缝高度的 点焊长度宜取 点焊时 所用的焊接材料和工艺均应与正式施焊相同 点焊处的缺陷应及 时铲除 不得将其留在正式焊缝中 管节拼装所用的夹具等辅助工具 不应妨碍管节焊接时 的自由伸缩 钢管桩成品的外形尺寸允许偏差应符合表 规定 钢管桩外形尺寸允许偏差 表 偏 差 名 称 允 许 偏 差 桩长偏差 桩纵轴线的弯曲矢高不大于桩长的并不得大于

61 钢管桩成品外观表面不得有明显缺陷当缺陷深度超过公称壁厚时应予修补整桩或管节出厂场均应有产品合格证明书 焊 接 焊接材料的型号和质量应符合设计要求并附有出厂合格 证明书 必要时应按有关规定进行检验 焊条 焊丝和焊剂应存放在干燥处 焊前应按产品说明书 要求进行烘焙 并在规定时间内使用 焊接前应将焊接坡口及其附近 范围内的铁 锈 油污 水气和杂物清除干净 焊接应按焊接工艺所规定的方法 程序 参数和技术措施 进行 以减少焊接变形和内应力 保证质量 焊接必须由具有资质证书的焊工担任 施工前应进行焊接试 验 焊接试验所采用的工艺 方法和材料 应与正式焊接时相同 管节对接宜采用多层焊封底焊时宜用小直径的焊条或焊 丝施焊每层焊缝焊完后应清除熔渣并进行外观检查如有缺陷 应及时铲除 多层焊的接头应错开 为减少变形和内应力 管节对口焊接时宜对称施焊 焊接宜在室内进行现场拼装焊接时应采取防晒防雨防 风和防寒等措施 普通低合金钢在环境温度 焊接时 应对焊接两侧各 范围内预热到手感温度 手工焊时 应采用碱性低氢型 焊条环境温度低于 时 不宜进行焊接 当采取有效技术措 施 确能防止冷裂缝产生时 可不受此限 对接焊缝应有一定的加强面加强面高度和遮盖宽度应符 合表 规定 当采用双面焊或单面焊双面成型工艺时 管内亦应有一定的 加强高度 可取 左右

62 当采用带有内衬板的 形剖面单面焊时 应保证衬板与母材 融合 对接焊缝加强尺寸 表 管壁厚度 项 目 高 宽 度 度 示意图 角焊缝高度的允许偏差应为采用对接双面焊时反面焊接前应对正面焊缝根部进行清理铲除焊根处的熔渣和未焊透等缺陷清理后的焊接面应露出金属光泽再行施焊焊接工作完成后所有拼装辅助装置残留的焊瘤和熔渣等均应除去对所有焊缝均应进行外观检查焊缝金属应紧密焊道应均匀焊缝金属与母材的过渡应平顺不得有裂缝未融合未焊透焊瘤和烧穿等缺陷对焊缝应进行无损探伤检查焊缝无损探伤的检测方法和数量应按设计要求确定当设计未作规定时可按表规定选用焊缝探伤的方法和数量表 探伤数量 焊缝种类环 缝 探伤方法 超声波射线照相 纵缝超声波有疑问时增加射线照相检查

63 注型焊缝十字型焊缝焊接时的起弧点及近桩顶环缝应作重点检查 定采用 探伤数量可视工程的重要性 荷载特性 工厂焊接质量 焊接工艺 材料和 技术熟练程度作适当增减 现场拼装焊缝的探伤数量应适当增加 柔性靠船桩等孤立建筑物 探伤数量应增加 增加数量根据实际情况确定 表中检测数量以每根桩的焊缝总长度计算 焊缝外观缺陷的允许范围和处理方法应按表 焊缝外观缺陷的允许范围和处理方法 缺陷名称允许范围超过允许的处理方法 咬 边 深度不超过累计总长度不超过焊缝长度的 超高进行修正 表面裂缝未融合未焊透不允许铲除缺陷后重新焊接 表面气孔弧坑夹渣不允许铲除缺陷后重新补焊 超声波和射线照相探伤的结果应符合现行国家标准 钢 结构工程施工及验收规范 及 钢熔化焊对接接头射 线照相和质量分级 的等级标准 当探伤结果不符合第 条规定时应对不合格焊缝 段的两端分别向外作与该段长度相等的延伸补充探伤检查 并按 下列规定修补 当补充检查的焊缝合格后应对原不合格的焊缝段进行修 补 当补充检查的焊缝仍不符合规定时应进行研究采取有 效措施 确保焊缝质量 对修补后的焊缝仍应进行探伤检查不合格焊缝的修补次 数不宜超过两次 对钢管桩的焊缝应进行焊接接头的机械性能试验 试验 要求应符合表 规定 试件可在钢管上取样 也可采用试板 进行 在钢管上取样时 试样应垂直于焊缝截取 采用试板时 试 补 表 焊 规

64 板的焊接材料和焊接工艺应与正式焊接时相同 焊接接头的试验项目及要求 表 试验项目试验要求试件数量 抗拉强度不低于母材的下限不少于个 冷弯角度 弯心直径 低碳钢 低合金钢 不少于 个 冲击韧性不低于母材的下限不少于个 焊接接头机械性能试验取样及试验方法应按现行国家标准焊接接头机械性能试验方法等规范执行涂层施工钢管桩防护层所用涂料的品种和质量均应符合设计要求涂层施工应在陆上进行涂刷前应根据涂料的性质和涂层厚度确定合适的施工工艺涂刷时应符合下列规定涂底前应将钢管桩表面的铁锈氧化层油污水气及杂物清理干净钢管桩宜采用喷丸喷砂和酸洗等工艺除锈除锈应符合有关规范规定钢管桩的涂底应在工厂进行现场拼接的焊缝两侧各范围内在焊接前不涂底待拼装焊接后再行补涂桩顶埋入混凝土时涂层的涂刷范围应符合设计要求各层涂料的厚度或涂刷层数应符合设计规定必要时应采用测厚仪检查各涂层应厚薄均匀并有足够的固化时间各层涂刷的间隔时间可按产品说明书的要求或通过试验确定在运输和吊运过程中涂层有破损时应及时修补修补时采用的涂料应与原涂层材料相同施工场地应具有干燥和良好的通风条件并避免直接受烈日暴晒在低温和阴雨条件下施工应采取必要的措施确保施工质量当桩身表面潮湿时不得进行喷涂对已沉完的钢管桩进行涂层修补时应考虑潮水的影响修补前应作好除锈和干燥等工作并铲除已松动的旧涂层修补所

65 用的涂料应具有厚浆及快干的特点平均潮位以下的涂层修补应采取有效措施确保涂层固化及具有良好的附着力堆存和运输钢管桩应按不同的规格分别堆存堆放形式和层数应安全可靠避免产生纵向变形和局部压曲变形长期堆存时应采取防腐蚀等保护措施钢管桩在起吊运输和堆存过程中应避免由于碰撞摩擦等原因造成涂料破损管端变形和损伤水上运输钢管桩宜采用驳船运输亦可采用密封浮运或其他方式运输采用驳船运输时驳船必须具备足够的长度和稳定性钢管桩宜放置在半圆形专用支架上必要时可用缆索紧固当采用密封浮运时应满足水密要求并考虑风浪的影响密封装置应便于安装和拆卸 沉 桩 锤击沉放钢管桩时锤的选择除应考虑第条因素外尚应考虑钢管桩桩尖型式的影响可参照附录进行选锤钢管桩锤击沉桩宜采用钓钟式替打图对于小口径钢管桩或陆上施打的钢管桩也可采用锅盖式替打图或其他型式替打替打的导向板宜插入钢管桩内 环境温度在以下时应避免进行钢管桩锤击沉桩沉放封闭式桩尖的钢管桩时应采取必要措施防止上浮在砂土中沉放开口或半封闭桩尖的钢管桩时应防止管涌水上接桩应符合下列规定沉桩船应保持平稳上下节应保持在同一轴线上焊接工作平台应牢固避免受潮水及波浪的影响下节桩锤击后如有变形和破损时接桩前应将变形和破损

66 部分割除并用砂轮机磨平同时符合表规定对口定位点焊应对称进行接桩前应做好充分准备避免接桩时间过长 图钢管桩锤击沉桩替打型式示意图钓钟式替打锅盖式替打桩锤锤垫导向板钢管桩 沉桩时如桩顶有损坏或局部压屈应予割除并接长至设计标高钢管桩的沉桩工作除应符合上述规定外尚应符合本规范中混凝土桩施工部分的有关规定

67 垂直静载荷试验 一般要求 本规定适用于以锚桩法进行静载荷试验 用其他方法进 行静载荷试验时可参照执行 试验桩的位置应根据工程总体布置工程进度地质地 形水文和设计要求等确定试验桩的入土深度和进入持力层深度 应具有代表性 试验桩锚桩和基准桩在沉桩过程中应按附录 要求记 录 试验桩和锚桩的桩顶偏位不应大于 试验桩纵轴线倾 斜度不应大于 锚桩纵轴线倾斜度不应大于 试验桩的数量应根据地质条件 桩的材质 桩径 桩长 桩尖型式和工程总桩数等确定总桩数在 根以下时试桩不应 少于 根总桩数每增加 根宜增加 根试桩如地质条件复 杂 桩的类型较多或其他原因 可按地区性经验酌情 增减 试验桩与锚桩宜对称布置使其受力均匀锚桩与试验桩 的中心距不应小于 倍桩径或桩宽 基准桩与试验桩的中心距不 应小于 倍桩径或桩宽 基准桩与锚桩的中心距不应小于 倍桩 径或桩宽 试验桩在沉桩后到进行加载的间歇时间 对粘性土不应 少于 对砂土不应少于 对水冲沉桩不应少于 试验前应根据设计对试桩要求进行下列准备工作 收集工程总体布置的有关资料 收集工程地质 地形 水文和气象的有关资料

68 收集邻近工程已有的试桩资料 收集试验桩锚桩和基准桩结构图及试打桩的沉桩记录和 动测试验资料 编制试验大纲和进行试验设计 准备并标定好所需的测试仪器等 在离试验桩 范围内必须有钻孔钻探深度及其 他要求应符合附录 规定 试验不应在大风大浪等气象水文条件恶劣时进行 试验 期间 距离试桩 范围内不得进行打桩作业 并应避免各种振 动影响 严禁船舶碰撞试验平台 试验报告的主要内容应包括 概况 试验目的 项目内 容 水文地质资料 试验布置 试验方法 沉桩情况 试验成果及 分析 结论和建议等 试验设备 试验设备应符合下列要求 加载能力应取预计最大试验荷载的 倍 受力构件应满足强度和变形要求 便于安全安装和拆卸 锚桩及张锚体系必须具有足够的抗拔能力和安全储备并 应减少受力不均匀的影响 基准桩应稳固可靠基准梁应具有足够的刚度并应减少 温度等因素的影响 加载设备油压系统量测系统和电气设施等事先应作必 要的标定和安全检查沉降观测系统精度应达到 试验中 应避免试验桩偏心受力或不稳定受力 在水域进行静载荷试验必须搭设牢固的工作平台 平台 不得与试验桩和基准桩相连接 平台标高应满足不受水位和风浪 等影响 平台应设置必要的护栏 人行爬梯 安全标识和信号 灯等

69 静载荷试验 试验方法可采用快速维持荷载法快速法或慢速维持荷 载法 慢速法 有经验时也可采用其他方法 外海宜优先采用快 速法 在载荷试验中若需测定桩的轴向反力系数 单位轴向力作 用下的桩顶下沉量时应在永久荷载标准值到永久荷载与可变荷 载标准值的组合值之间至少往复加卸载 次取趋于稳定的一次 循环的首尾点进行计算 加卸载均应分级进行宜采用等量分级每级加载为预计 最大试验荷载的 每级卸载为 倍加载级 加卸载时应使荷载平稳连续无冲击和无超载每级加卸载 时间不宜少于 每一荷载级维持的时间应按表 规定确定 每一荷载级维持时间 表 荷载级 试验方法 快速法慢速法 新加载级 卸载级 卸载为零 一般 桩顶沉降速率达到稳定标准为止且不大于 循环加 循环加 卸载的途径荷载级 卸载的首尾荷载级 慢速法试验的沉降稳定标准为桩顶在某级荷载作用下内对应的沉降值小于时可定为该级沉降达到稳定试验中各项观测数据应及时记录或打印并当场做数据整理汇总手工记录汇总可参照附录如遇异常情况应及时作详尽记录汇总后应绘制荷载沉降曲线沉降时间对数曲线等

70 慢速法试验测读时间为 和 以后每 间隔 测读一次 直至达到荷载维持时间的标准 静载荷试验凡符合下列条件之一时可终止加载 并进行 分级卸载 当 曲线出现可判定极限承载力的陡降段 且 桩顶总沉降量超过 对慢速法在 以下应有一个稳定 荷载 采用慢速法试验在某级荷载作用下 未达到稳 定 桩的垂直极限承载力应按下列规定确定 当 曲线上有可判定极限承载力的陡降段时 采用明显陡降段起始点相对应的荷载 陡降段的起始点可根据下 列方法之一确定当 而 时 或 且 时 点对应的荷载为极限承载力图 其中 为桩长 单位为 单 位为 当 曲线有明显陡降即曲线斜率开始演变为 大于 对于一般挤土桩 或大于 对于大直径开口管桩等 低挤土桩时对应的荷载为极限承载力其中 为试验所加的最 大荷载 在 曲线中取曲线斜率明显变陡或曲线尾部明显向 下曲折的前一级荷载为极限承载力 当试桩终止条件符合第 条情况时但 曲线上没有可判定极限承载力的陡降段时 取该不稳定荷载的 前一级荷载为极限承载力 当 曲线没有明显陡降时在 曲线上取桩 顶总沉降量 相对应的荷载作为极限承载力近似值见图 对于钢管桩或桩长超过 的预应力混凝土大直径

71 管桩所取用的桩顶总沉降量应适当加大 注 极限承载力宜取初压值 图曲线 当试桩需要进行复压或上拔试验时已试验过的桩宜间歇以上使桩周土体得以恢复上拔载荷试验可参照压载试验有关规定进行上拔试验桩在试验荷载作用下必须满足结构承载力要求不宜利用工程桩作上拔载荷试验

72 水平静载荷试验 一般要求试验桩的位置应根据工程设计要求选择有代表性的地点试验桩的周围地表面较平坦应减少影响试验桩变形的其他因素试验桩的数量应根据设计要求和工程地质条件等确定但不宜少于根试验桩在沉桩后到进行加载的间歇时间与垂直静载荷试验桩的规定相同在同一根试验桩上先进行垂直静载荷试验再进行水平静载荷试验时两次试验之间的间歇的时间不宜小于 试验前应按第 条规定进行试验准备 在离试验桩 范围内必须有钻孔 在地表以下 倍桩径深度范围内每隔 均应有土样的物理力学试验 倍 桩径以下深度间距可适当放大有条件时可进行现场十字板静力 触探或旁压试验 试验桩桩顶一般以自由状态进行试验 试验设备 根据试验要求预估能施加的最大荷载和最大位移 试验 设备的加载能力应取预计最大试验荷载的 倍试验桩周 边至平台间预留的空档位置不应小于预计的最大位移 为防止试验桩的加力点处局部变形或破坏应适当加强 反力结构的承载力及其刚度应取试验桩的 倍

73 采用对顶法时其净距不应小于倍桩径基准桩应稳固可靠不受试验和其他影响其与试验桩或反力结构的净距不宜小于倍桩径试验设备应满足第条有关规定外在试验中还应防止加载的偏心测力装置应设球支座位移测试精度不宜小于 静载荷试验 试验方法宜采用单向单循环水平维持荷载法 根据设计 要求也可采用多循环等其他水平荷载试验方法 加卸载均应分级进行 加载时每级级差可取预计最大荷 载的 卸载时可取 倍加载级 加载每级维持 卸载每级维持 从 开始 每隔 测读一次直到到达维持时间止测读数据应现场记录 整理和汇总试验终止加载条件为 在某级荷载下 横向变形急剧增 加变形速率明显加快地基土出现明显的斜裂缝达到试验要求 的最大荷载或最大位移 试验结束后应绘制荷载 变形 曲线荷载 时间 变形 曲线或荷载 地基土水平向反力系数随深度增 图 曲线

74 长的比例系数曲线对于埋设量测装置的试桩应绘制桩身弯矩分布曲线桩顶或泥面处倾斜角度变化曲线等根据实测变形和桩身弯矩计算并绘制桩身挠曲及桩侧土抗力与变形关系曲线簇曲线试桩水平极限承载力应根据曲线上第二折点前一级荷载图或曲线上第二折点钢桩取第一折点的前一级荷载等方法综合确定试验报告主要内容应按第条规定确定

75 附录 桩基工程勘察要点 钻孔间距按下列规定确定 摩擦桩土层简单时宜取土层复杂时宜取 当以中密或密实砂层 硬粘性土层以及风化岩层等土层作为 桩端持力层时对该土层的顶面标高及分布情况应予以查明若相 邻两钻孔所探明的持力层顶面高差大于 时 应在两钻孔之间 补钻孔 嵌岩桩 宜取 当相邻两钻孔间的层面坡度大 于 时 应根据具体工程条件适当加密钻孔 地质情况复杂的 工程每根桩宜布置一个钻孔 控制性钻孔宜为钻孔总数的 控制性孔应钻至 桩端标高以下 且不宜小于下列规定 摩擦桩 一般粘性土取 老粘性土 中密和密实 砂土取 碎石土取 且不宜小于 倍桩径 嵌岩桩不宜小于 倍桩径如持力层岩层较薄时应 有部分钻孔钻穿持力岩层 各层土的物理力学性能指标试验宜包括含水量重度 孔隙比 流限 塑限 灵敏度 颗粒成份 密实度 压缩系数 压 缩模量 无侧限抗压强度 粘聚力 内摩擦角 标准贯入击数和现 场十字板剪切强度等 有条件时宜进行静力触探试验 当基桩需进行水平力试验在地表以下 倍桩径深度范 围内每间隔 应有土样的物理力学试验 当需要应用 曲 线法验算水平力作用下桩身内力和变形时应采用三轴仪进行 试验

76 附录 高桩承台桩基群桩折减系数 高桩承台的桩基群桩折减系数可按下列公式计算 式中 群桩折减系数 高桩承台横向每排桩的桩数 高桩承台纵向每排桩的桩数 相邻桩的平均入土深度 纵向桩距 当桩距不等时 可取其平均值 横向桩距 计算方法与 相同 土的固结快剪内摩擦角 对成层土 可取桩入土深度 范围内 角的加权平均值 桩径或桩宽 式 至式 必须满足大于 等于零的条件 如其 值小于零 则取零

77 附录 承受水平力的桩身内力和变形计算 曲线法 不排水抗剪强度标准值 小于等于 的软粘土 在 非往复荷载作用下 曲线可按下列规定确定 桩侧单位面积的极限水平土抗力标准值可按下列公 式计算 当 当 式中 泥面以下 深度处桩侧单位面积极限水平土抗力 标准值 原状粘土不排水抗剪强度的标准值 土的重度 泥面以下桩的任一深度 系数 取 桩径或桩宽 极限水平土抗力转折点的深度 软粘土中桩的 曲线可按下列公式确定 当 时

78 当 时 式中泥面以下深度处作用于桩上的水平土抗力标准值 泥面以下 深度处桩的侧向水平变形 桩周土达极限水平土抗力之半时 相应桩的侧向水 平变形 相关系数 取 三轴仪试验中最大主应力差一半时的应变值 对饱 和度较大的软粘土 也可取无侧限抗压强度 一半 时的应变值 当无试验资料时 可按表 采用 值 表 式计算 对大于的硬粘土宜按试桩资料绘制曲线砂土单位桩长的极限水平土抗力标准值可按下列公时 当 时 式中 泥面以下 深度处单位桩长的极限水平土抗力标 准值 系数 和 可按图 确定

79 图 随角 而变化的系数 联立求解式 与式 可得浅层土与深层土分 界线深度 砂土中桩的 曲线在缺乏现场试验资料时可按下列 公式确定 式中泥面以下深度处作用于桩上的水平土抗力标准值 计算系数土抗力的初始模量土抗力的初始模量可按图确定在水平力作用下群桩中桩的中心距小于倍桩径桩的入土深度在小于倍桩径以内的桩段应考虑群桩效应在非往复水平荷载作用下距荷载作用点最远的桩按单桩计算其余各桩

80 图值曲线水上水下 应考虑群桩效应其曲线中的土抗力在无试验资料时对于粘性土可按下式进行计算土抗力的折减系数 式中 土抗力的折减系数桩距 桩在泥面下的内力和变形可采用曲线的无量纲迭代法或有限差分法进行计算当求解码头排架由曲线求时此时桩的变形值应为全部荷载组合后的总变形设计中应将由水平力包括土抗力标准值产生的桩身最大弯矩乘以综合分项系数作为最大弯矩设计值 法 法假设土的水平地基抗力系数随深度呈线性增加 即

81 式中 土的水平地基抗力系数 土的水平地基抗力系数随深度增长的比例系数 计算点的深度值宜通过单桩水平静载试验确定当无试桩资料时可按表采用在水平力和力矩作用下弹性长桩的桩身变形和弯矩可按下列规定确定桩顶可自由转动时桩身变形和弯矩可按下列公式计算 式中 或桩身在泥面或泥面以下的变形作用在泥面处的水平荷载桩的相对刚度系数桩材料的弹性模量桩截面的惯性矩分别为变形和弯矩的无量纲系数按附表确定作用在泥面处的弯矩桩侧地基土的水平抗力系数随深度增长的比例系数桩的换算宽度取为桩受力面

82 的桩宽或桩径 桩身最大弯矩距泥面深度 换算深度根据或 公式计算 按表 查得 桩身最大弯矩 无量纲系数 根据 按表 中 查得 桩顶嵌固而转角为零时桩身变形和弯矩可按下列 层 当地基土成层时 采用地面以下 深度范围内各土 的加权平均值 土 的 值 表 序 号 地基土类别 值 混凝土桩钢桩 相应单桩在地面处水平位移 淤泥 淤泥质土 流塑 软塑 状粘性 土粉土松散粉 细砂 松散填土 可塑 状粘性土 粉土 稍密或中密 填土 稍密细砂 硬塑 坚 硬 状粘性土 粉土 中密的中粗 砂 密实老填土 注当水平位移大于表列数值时值应适当降低

83 法计算用无量纲系数表 表 换算深度 注本表适用于桩端置于非岩石土中或支立于岩石面上的弹性长桩 设计中应将由水平力包括土抗力标准值产生的桩身最大弯矩乘以综合作用分项系数作为最大弯矩设计值

84 附录 桩的吊运内力计算 当采用二点吊或四点吊吊桩且符合第时可按表或表计算吊桩内力 二点吊桩的吊点位置及弯距计算公式表 表 条吊桩工艺 项 目 类 型 型桩等截面桩 两端各有 型桩实心段的空心桩 吊点位置 弯矩计算公式 水平吊运 吊 立 注 计算最大弯矩设计值动力系数按第条规定取用作用分项系数取桩的单位长度重力标准值型桩指空心截面或实心截面的单位长度重力型桩指空心段单位长度重力吊运桩长包括桩尖

85 四点吊桩的吊点位置及弯距计算公式表 表 桩 型 弯距计算公式 型 等截面桩 型 两端各有实心段的空心桩 型桩尖端无实心段桩顶端实心段的空心桩 吊立 水平吊运 吊索垂直桩轴 注 桩的吊立弯矩系数 桩的吊立弯矩系数可按表采用桩的吊立弯矩系数 表 桩 长 桩 长 型型型 型型型 注 本表为下吊索计算长度 时的计算值 为扣除吊索捆绑长度的净 长 吊高 且

86 附录 吊耳板设计 吊耳板尺寸图应按下列公式确定 式中 吊耳板宽度吊耳孔直径吊耳板厚度孔顶至板顶距离吊耳板承载力应按下列公式计算吊耳孔壁局部受压承载力 吊耳孔壁受拉承载力 式中 孔壁局部受压承载力动力系数按第条规定取用荷载分项系数取吊耳板荷载标准值吊耳孔半径 图吊耳板 局部紧接承压强度设计值 可按表 采用 孔壁受拉承载力

87 吊耳板半宽孔壁受拉强度设计值 可按表 采用 吊耳板钢材强度设计值 表 强度类别 强度类别

88 附录试沉桩记录表试沉桩记录表年月日天气表工程名称桩基位置船机船名架高锤型每阵次锤击次数桩身读尺平均贯入度击桩尖标高桩身穿越土层情况分层土名和标高桩顶标高泥面标高桩入土深度标贯曲线每的打击次数次平均贯入度击落锤高桩身回弹贯入度击备注资料锤总重锤芯重冲程基桩资料桩型和材料截面尺寸桩长上节下节制桩日期测量资料水准点高程后视仪高稳桩高读数压锤高读数最后读数

89 续上表工程名称桩基位置每阵次锤击次数桩身读尺平均贯入度击桩尖标高桩身穿越土层情况分层土名和标高桩顶标高泥面标高桩入土深度标贯曲线每的打击次数次平均贯入度击落锤高桩身回弹贯入度击备注替打和桩垫替打长度桩垫材料桩垫厚度工作时间桩的部位上节下节吊桩就位锤击接桩桩身倾斜偏差桩位平面偏差东南西北注标准贯入击数值用未经修正的数值否则应予注明

90 附录 选锤参考资料 本附录适用于桩径 或桩宽 入土深度小 于 的混凝土桩和钢管桩 在采用常用锤型沉桩时 判断其贯 穿硬土层的能力及可能达到的承载力等关系 可按表 选用 选锤参考资料表 表 项目常用锤型 单动蒸气锤单动蒸气锤 柴油锤 锤 资 型 料 锤芯重锤总重常用冲程最大锤击能量 与锤相应的桩截面尺寸 锤击沉 桩能力 混凝土方桩 预应力混凝土管桩 钢管桩 桩身可贯穿硬硬粘土土层深度中密砂土密实砂土桩端可打入硬或砾砂土层深度风化岩击左右所用锤可能达到的极限承载力 最终击 击的平均贯入度

91 续上表 柴油锤柴油锤 项目常用锤型 锤 资 型 料 锤芯重锤总重常用冲程最大锤击能量 与锤相应的桩截面尺寸 混凝土方桩 预应力混凝土管桩 钢管桩 锤击沉 桩身可贯穿硬土层深度桩端可打入硬土层深度 硬粘土中密砂土密实砂土或砾砂风化岩击左右 桩能力 所用锤可能达到的极限承载力 最终击 击的平均贯入度 注 本表仅供施工单位选锤时参考不得作为确定桩的极限承载力和控制贯入度的依据硬粘土是指老粘性土和强风化残积层为未经修正数值其他锤型可根据最大锤击能量参照有关档次选用表中括号内数值为钢管桩桩打入硬土层的深度不包括桩尖部分的长度

92 附录沉桩定位记录 沉桩定位记录表表 工程名称沉桩日期船名及规格沉桩小组 基桩部位天气桩锤型号测量小组 基参桩数工时作期编号桩斜身度 材料规格 制桩日期 开始锤击 停止锤击 小计沉桩设计设计竣工 阵次每阵锤桩身入土平均阵次每阵锤桩身入土平均顺序击数读尺数深度贯入度顺序读尺数读尺数深度贯入度 水准点高程后视读数仪器高程替打长度垫层厚度垫层材料 最后停锤读尺数 理论 实际 稳桩读数 压锤读数

93 续上表 工程名称 沉桩日期 船名及规格 沉桩小组 基桩部位 天气 桩锤型号 测量小组 泥面标高 桩尖标高桩顶标高 设计实际设计竣工 沉桩纵偏位向竣工纵偏位向仪器 横向横向 桩位布置草图 测量记录计算校核 校核誊写记录

94 附录 锤击沉桩综合记录 工程名称锤击沉桩综合记录表表 打桩桩位顺序号编号 桩身 斜度 打桩时间泥面自沉压锤土芯标尖标高最后平均打桩打桩桩锤总锤击锤击桩规格标高入土入土标高贯入度日期开始结束船名型号设计实际次数时间 桩偏位 垂直度备注偏差 填表人校核年月日

95 附录 水冲锤击沉桩记录 水冲锤击沉桩记录表 表 工程名称基桩位置沉桩日期沉桩船名 水泵型号锤型资料 冲水管直径水嘴距桩尖距离备水冲方式水嘴直径 锤型工序名称各工序时间锤总重阵次起止 活动部分重冲程桩型及材料基桩资料尺寸制桩日期桩垫材料及厚度设计编号施工设计桩身斜度 水压 风压 锤击 桩身 读数 次数 阵贯入量平均贯入度桩尖入土标高深度击 注

96 工程名称基桩位置沉桩日期沉桩船名 水泵型号测量资料 冲水管直径水嘴距桩尖距离水冲方式水嘴直径水准点标高后视仪高 泥面标高桩尖标高设计施工桩顶标高设计施工桩身倾斜偏差东南沉桩偏位西北测量记录校核 续上表 备 注

97 用 附录 水冲锤击沉桩所需水泵射水管及多孔喷头等参考资料 内冲内排和内冲外排法沉桩所需的水泵性能可按表 沉桩所需的水泵性能参考表 表 采 桩入土 冲水 水泵性能 射水管直径 水泵出水 风管 风量 土 质深度 排泥 流量 扬程 口处水压 直径 方式 松砂及中密砂层密实砂层夹砾石砂层 内排外排内排外排 内排 外排 内排 以上 以上 外排 注本表适用于桩径或桩宽为的混凝土桩 多孔喷头 图 可增加冲水强度 提高沉桩效率 喷头的中心喷口直径为射水管直径的 倍喷头的中心喷 口直径为 侧面喷口与中心喷口轴线成 角 侧面喷口的数目宜为 个 采用内冲外排法沉桩时 也可不设 侧面上斜向喷口

98 图 多孔喷头

99 附录 试桩压载试验记录 工程名称 试验日期 泥面标高 试桩规格桩顶标高桩尖标高试桩压载试验记录 表 加载桩顶测读 百分表读数桩顶累计沉降平均累气潮位计沉降 锚桩上 拔量 试桩水 平位移量 备 序号荷载时间 温 注 记录员值班记录员校核

100 附录 本规范用词用语说明 为便于在执行本标准条文时区别对待 对要求严格程度 不同的用词说明如下 表示很严格 非这样做不可的 正面词采用 必须 反面词采用 严禁 表示严格 在正常情况下均应这样做的 正面词采用 应 反面词采用 不应 或 不得 表示允许稍有选择 在条件许可时首先应这样做的 正面词采用 宜 或 可 反面词采用 不宜 条文中指明应按其他有关标准规范的规定执行时写法 为 应符合 的规定 或 应按 执行

101 附加说明 本规范主编单位参加单位和主要起草人名单 主编单位 交通部第三航务工程勘察设计院 参加单位 中交水运规划设计院 天津港湾工程研究所 交通部第三航务工程局科研所 河海大学 交通部第一航务工程局 交通部第二航务工程局 交通部第三航务工程局 交通部第四航务工程局 主要起草人 王炳煌 以下以姓氏笔画为序 王东明 方兆麟 阮 青 李士菁 李为荣 李乐铭 杨克已 陈奉琦 李泰宣 吴智平 杨德元 俞亚军 袁孟全 唐顺娟 夏琪利 贾德庆 曹称宇

102 中华人民共和国行业标准 港口工程桩基规范 条文说明

103 修订说明 港口工程桩基规范 系根据交通部 交函工字 号 文的通知要求修订的 主编单位为交通部第三航务工程勘察设计 院参加编写的单位有中交水运规划设计院天津港湾工程研究 所 交通部第三航务工程局科研所 河海大学 交通部第一 二 三 四航务工程局 本规范在修订过程中按现行国家标准港口工程结构可靠度 设计统一标准 规定的原则 总结了我国港口工程桩 基设计和施工经验进行多项专题研究借鉴国内外有关标准先进 经验结合我国港口工程的实际情况对桩基设计施工和静载荷 试验做了规定广泛征求意见经反复修改后于 年 月完 成送审稿本规范各章及附录的编写人员如下 第 章 第 章 王炳煌 第 章 夏琪利 杨克已 杨德元 王炳煌 李士菁 李乐铭 唐顺娟 第 章 曹称宇 王炳煌 方兆麟 阮 青 第 章 陈奉琦 第 章 第 章 李泰宣 袁孟全 王东明 贾德庆 李为荣 俞亚军 第 章 李泰宣 陈奉琦 第 章 第 章 李乐铭 唐顺娟 吴智平 附录 王炳煌 附录 附录 杨克已 附录 曹称宇

104 附录 陈奉琦 附录 附录 李泰宣 袁孟全 王东明 贾德庆 俞亚军 规范总校工作领导小组组长仉伯强副组长姜明宝成员杜廷瑞贺铮孙毓华王炳煌 本规范总校组组长贺铮副组长孙毓华王炳煌成员仉伯强杜廷瑞李泰宣夏琪利杨克已 本规范于年月日通过部审年月日发布年月日起实施

105 目 次 总则一般规定承载力一般要求垂直承载力水平力作用下桩的计算混凝土桩结构设计吊桩内力和沉桩应力预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩的计算与构造预应力混凝土管桩计算与构造钢管桩结构设计材料计算和构造防腐蚀施工一般规定一般要求沉桩船机设备的选择测量定位混凝土桩施工预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩的制作预应力混凝土管桩制作及拼接沉桩沉桩控制标准及检测钢管桩施工

106 制作焊接沉桩垂直静载荷试验一般要求试验设备载荷试验水平静载荷试验一般要求载荷试验附录桩基工程勘察要点附录桩的吊运内力计算附录选锤参考资料

107 总 则 近十余年我国港口工程建设有很大的发展工程用桩的桩型桩的长度和施工环境发生很大变化修订规范时认真总结了经验对规范适用范围保留了原规范规定的预应力混凝土桩钢管桩和钢筋混凝土桩补充了近年在港口工程中已广泛使用的预应力混凝土管桩对各种桩的设计施工和静载荷试验的内容作了更为详细规定在港口工程中少数工程采用灌注桩嵌岩桩其设计和施工可参照有关规范执行

108 一般规定 港口工程常用桩型有预应力混凝土桩 预应力混凝土管 桩 钢管桩和钢筋混凝土桩 桩型的选择应通过技术经济比较 确定 预应力混凝土桩强度高 抗锤击性能好 具有良好的耐久性 港口工程中使用比较普遍 预应力混凝土管桩按生产工艺可分为 后张法预应力混凝土 大直径管桩和先张法预应力混凝土管桩 后张法预应力混凝土大 直径管桩是指由分段成型管节管节间涂刷粘接剂拼接采用后张 预应力形成的管桩 管桩桩径为 后张法预应 力混凝土大直径管桩抗弯能力大耐锤击性能好近十余年发展较 快 先张法预应力混凝土管桩是由预应力混凝土管节拼接形成的 管桩 管节之间可采用端板焊接或法兰盘螺栓联接等接头形式拼 接 港口工程常用先张法预应力混凝土管桩桩径为 钢筋混凝土桩在锤击沉桩时桩身普遍产生裂缝一般只用于内河中小型工程少数工程采用灌注桩在华东和华南沿海以及内河遇覆盖层较薄时多采用嵌岩桩根据现行国家标准港口工程结构可靠度设计统一标准并结合港口工程桩基设计和施工具体情况对桩基工程承载能力极限状态和正常使用极限状态两种极限状态作了规定

109 承载力 一般要求将桩端打入较硬土层并进入一定深度对提高桩的承载力有显著作用这已为大量工程实践所证实桩端进入持力层深度的规定是避免桩端进入持力层过浅上述规定是根据港口工程多年实践经验制定的按目前所具备的打桩设备上述规定一般是可以达到的试验证明桩端阻力随着桩进入硬土层的深度增加而增加但超过某一深度即临界深度后端阻力不再随进深而增加基本上接近一常数工民建桩基规范规定砂土碎石土临界深度为倍桩径粉土和粘性土为倍桩径同济大学试验得出在硬粘土的临界深度为倍桩径随着硬土层上面覆盖压力的改变和桩径的不同临界深度也将有所变化但必须着重指出在确定桩端进入硬土层的深度时应进行试沉桩或参照类似工程经验考虑沉桩锤的性能桩身强度和桩的入土深度等因素避免造成锤损桩坏或沉桩困难的情况同一桩台基桩桩端打入软硬不同土层桩台将产生不均匀沉降有可能造成基桩桩台横梁损坏甚至影响流动机械正常使用垂直承载力原规范规定由试桩确定承载力时安全系数取本次修订采用分项系数表达的以概率理论为基础的极限状态设计法对所收集的根试桩组小子样资料经可靠度分析并结

110 合工程经验取桩承载力分项系数 为 对于地质条件复杂 工程以及永久作用所占比例较大的工程考虑到永久作用对变形 不利影响 为安全计将 可提高到 其可靠指标 值为 左右 近年来随着港口工程建设的发展原规范所给按经验参数 法确定桩承载力的入土最深为 已不能满足实际工程的需要 修订时将桩的入土深度增加到 其他修订的内容有加密了桩 侧土层分档密度加密了土状态的分类密度增加了粉细砂稍密和 中粗砂的桩侧与桩端极限阻力的标准值 土的名称根据新的分类 标准进行调整表中的经验参数 是根据 根预制混凝土挤土桩 带桩尖 的试桩资料 经统计分析得出的 验算表明 当采用上限 大值 计算时 试桩值与计算值之比的平均值为 变异系数为 当采用下限 小值 计算时 平均值为 变异系数 为 原规范规定按经验参数法确定桩的承载力时安全系数取 对桩侧和桩端阻力经验值 经可靠度分析并优化 得到桩承 载力分项系数 为 对于地质条件复杂或永久作用所占比例 较大的工程 可提高到 其可靠指标 值在 左右 开口钢管桩垂直承载力涉及桩端土闭塞效应 情况较复 杂一般需通过静载荷试桩确定承载力但有的工程桩数不多且 桩径小试桩难以实现宝钢南京炼油厂等工程中对不同直径的 开口钢管桩进行了试验研究得出桩径小于 时桩端土闭 塞效应可以得到充分发挥收集了粘性土 根 砂土 根抗拔桩试桩资料 共计 个样本以及相应的抗压桩对比试验分别计算了各桩抗拔抗压 侧阻力对比值 统计结果粘性土均值为 变异系数 砂土均值为 变异变数为 综合考虑各种因素本规范 规定 粘性土 取 砂土由于样本较少 结合过去经验 取

111 检查是保证桩承载力重要环节检测桩垂直承载力宜采用 高应变动力试验法 港口工程中的群桩一般为高桩台桩的间距较大一般 大于 为桩的直径或边长 所以规范中推荐承载力设计时仍 采用群桩折减系数的概念 工民建规范中的群桩是承台着地的低 桩台设计以变形控制为主桩土共同承担外荷而高桩码头垂直 变形计算目前尚无成熟方法码头的容许变形统计资料很少还难 以确定 故规范仍以承载力控制为主 采用群桩折减系数 水平力作用下桩的计算 原规范引用桥梁等规范采用线性的 法和张友龄法 其 桩的泥面位移不超过 而港工中承受水平力的桩一般在泥 面处的位移多大于 属非线性在外海还受波浪等往复荷载 的作用 原规范难以满足要求 修订时 考虑到 法已为广大工 程技术人员所熟习又有现成无量纲系数表格当作用于桩上的荷 载较小或桩在泥面处的位移 时 法误差较小使用又 较方便故予以保留新增了非往复荷载系指短期作用的水平荷 载如系船力或靠船力等 作用下桩的 曲线法 用该法验算 了 余根有水平力试验资料的桩身弯矩和泥面位移其桩型有钢 管桩预应力混凝土大直径管桩和预应力混凝土方桩用规范 曲线法计算桩身弯矩和泥面位移与试桩实测值比较不论泥面 位移的大小都较接近 对影响 曲线的诸多参数进行了分析 对桩身最大弯矩 和泥面位移影响最显著的是粘土的不排水抗剪强度 和砂土的 内摩擦角 其余参数的变化 对桩身最大弯矩的影响不显著 而 对泥面位移的影响比较显著为了使桩的设计接近实际在进行设 计时应十分重视土工指标的取值粘性土用 曲线计算时必 须作三轴试验或无侧限抗压强度试验 砂土作内摩擦角试验 对于粘土 当受波浪等荷载连续往复作用时 经模型试验得 知当循环次数多桩的变位 或桩侧土的土抗力

112 时 由于桩周粘土的退化 使土的抗力降低 桩的变形加大 其 曲线应另行确定 增加了群桩 曲线的计算方法其成果是用大量模型 试验推导的 并用国外原型试验进行了验证 在水平力 包括土抗力 标准值作用下 采用 曲线 法或 法计算所得桩身最大弯矩应乘以综合作用分项系数作为 最大弯矩设计值 进行桩身截面设计 综合作用分项系数经校准 取

113 混凝土桩结构设计 吊桩内力和沉桩应力锤击沉桩应力锤击沉桩过程桩身出现的拉压应力受多种随机因素的影响一般而言拉应力最大值发生在沉桩初期或中间时段压应力最大值发生在沉桩终期拉应力最大值出现于桩身中上部压应力最大值出现于桩的顶部或底端部特别是端承桩的底端部规范规定的锤击沉桩拉压应力标准值是根据试验数据进行数理统计来确定的试验数据主要取自上海华东地区天津渤海湾地区华南部分地区同时还参照了长江中下游部分桩的试验数据锤击沉桩拉压应力是属于动应力范畴它与桩身材料的动强度有关在动载荷作用下桩身的应变速率与动强度有内在的联系为简化设计本规范给定的拉压应力标准值是经过动静换算和处理的静应力值它可以直接用于设计计算预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩的计算与构造预应力混凝土桩要求在使用及施工时期都满足抗裂这对桩的耐久性是重要的对于钢筋混凝土桩规定在吊运和吊立过程中应抗裂以避免出现细长比过大但钢筋混凝土桩一般很难抵抗锤击所产生的拉应力以往对钢筋混凝土桩的锤击拉应力都不要求抗裂这影响了基桩的质量和使用年限所以第条规定钢筋混凝土桩只适用于内河港口中小型码头

114 根据港口工程长期实践和对种桩型分析原规范对桩身正截面承载力未作规定而要求抗裂安全系数应达到原规范执行已多年情况良好这次修订时参照原规定进行校准采用条文中式验算桩身混凝土抗拉强度根据预应力混凝土桩方桩混凝土抗拉强度与预加应力的比值确定分项系数为考虑到桩在码头结构中的重要性在施工和使用过程中受力情况复杂环境恶劣桩身必须具有一定的强度和抗腐蚀性因此其混凝土强度等级不宜过低实践证明空心到顶的桩抗锤击能力差根据工程经验规定在桩顶倍桩宽范围内做成实心段对冻融及冰凌撞击区为提高桩的耐久性宜作成实心取得较好效果在有障碍物及需进入风化岩层砾石层等情况时增设桩靴可保护桩尖增加穿透能力对于打入风化岩层的桩在桩端设置形型钢利用形型钢贯穿能力强的特点以增加打入风化岩的深度采用形型钢桩尖可打入值为左右的风化岩接桩处是基桩的薄弱环节因此对接头数量要予以限制以每根桩不多于一个接头为宜要求接头的设计强度比计算所需设计强度高是因为不论采用何种接头其性能与整体结构是有差别的特别是接头的质量与施工操作技术有很大关系需以提高设计要求来弥补接头处可能形成的缺陷预应力混凝土管桩计算与构造锤击沉桩拉应力分项系数的确定是根据第条规定的原则按预应力混凝土管桩混凝土强度与预加应力的比值确定取按铰接连接时管桩顶伸入桩帽或横梁长度以

115 及桩芯钢筋外伸长度是按构造要求确定的按固接连接时对管桩与桩帽的连接以及桩帽构造应满足条文规定为研究管桩与桩帽连接性能委托郑州工学院进行了专题研究试验研究表明当桩受弯时桩伸入桩帽长度倍桩径桩身产生破坏而桩与桩帽连接处完好轴拔试验则要求桩伸入桩帽的最小长度应满足倍桩径综合考虑各种因素规定按固接设计桩伸入桩帽长度必须满足倍桩径桩芯混凝土伸入桩帽底面以下长度一般取倍桩径受弯受拔试验时此长度也取倍桩径试验中在桩芯混凝土与桩管的连接部位未发生破坏现象桩芯纵向钢筋伸入桩帽一定长度将增加连接点的延性并使节点承载能力也略有增加管桩与桩帽按固接连接轴向受拉时抗拔力计算公式受弯时承载力计算公式是根据试验资料确定的在按式计算轴向抗拔力时略去管桩与桩帽之间的粘结力以策安全

116 钢管桩结构设计 材 料 钢管桩选材在满足使用和安全的前提下 应注意经济合 理 条文推荐的炉种和钢号是根据我国钢材生产的实际情况和港 口工程的特点提出的 碳素钢 钢是工程结构中最常用的钢材 其成本较 低 易于加工和焊接 钢是低合金结构钢中综合性 能比较好的钢 在工程中应用已有多年的经验 由于工程所处环 境海况和气候等条件的不同钢材腐蚀的特点亦有所不同设计 时应做综合考虑 耐腐蚀特种钢 因价格较贵 选用时应 慎重 钢即是为原来的 号钢 根据现行国家标准 碳素结构 钢 标准 碳素钢的牌号一律按新的方法表示 对焊条和焊剂的型号表示方法进行了修改把原规范的焊 条型号 改为按现行标准规定的 表 示熔敷金属抗拉强度最小值 表示适宜的焊接位置及药 皮类型焊剂的表示方法按碳素钢埋弧焊用焊剂现行国家标准 标准规定根据埋弧焊缝金属的力学性能来划分焊剂的 型号焊剂的型号表示为 表示焊缝金属的拉伸力学 性能 表示拉伸试样和冲击试样的状态 表示焊缝金属冲击 值不小于 时的最低试验温度 选择焊条或焊丝的型号应与构件钢材的强度相适应 焊剂应 与焊丝相适应

117 对原规范的允许应力设计法作了修改材料强度设计值是 引自现行国家标准 钢结构设计规范 计算和构造 为防止钢管桩在锤击沉桩时发生屈皱破坏对国内已建钢 管桩码头工程实例做了调查钢管桩的径厚比都小于 个别工 程由于壁厚较薄因打桩导致部分钢桩屈皱破坏 根据港口桩基使 用经验 并参照有关规范 规定径厚比不宜大于 铰接结构构造复杂 且对桩顶腐蚀不利 工程中一般按固 接设计 条文中推荐的两种固接形式是工程中常用的 桩顶锚固受力状态较为复杂一般采用应力叠加的方法计算 条文中对构造提出了要求并列出了验算项目是参照有关规范并 结合港口工程使用经验制定的 钢管桩的纵缝和环缝都属于主要结构焊缝 均应采用对 接不得用搭接与其他形式为了保证焊接质量尽可能进行工厂 焊接并采用双面施焊如不能采取双面施焊则应设内衬板单面 施焊 或采用其他可靠的焊接工艺 否则焊缝强度应适当 降低 接桩前和沉桩完成后对桩顶作局部切割处理是为了避免 已遭受较大局部应力损失或桩顶发生局部屈皱变形的桩继续在工 程中使用 影响桩的防腐性能和使用要求 防 腐 蚀 钢材的锈蚀属电化学腐蚀 但形成蚀腐的原因很 多随着部位和环境等不同而异因此在防腐蚀措施的选择上应 根据建筑物的重要性 使用年限 当地腐蚀环境 结构部位 施工 可能性 维护方法以及材料来源和造价等综合考虑 一般情况下 对海港工程可参考表 选用海港中采用耐海水特种钢时锈 蚀较为缓慢仍需配合防腐措施河港工程一般采用涂层和增加腐 蚀裕量的措施进行防腐

118 在工程中管桩自生产制成到投产使用可能会有较长的过程在这段时间内腐蚀量也是不能忽视的在腐蚀厚度的计算中关键的是钢材的年平均腐蚀速度腐蚀速度的规定主要依据国内外实测资料并参照有关规范制定的

119 施工一般规定 一般要求 打桩震动可能引起岸坡失稳或临近建筑物位移沉降甚至 倒塌毁坏总结以往经验教训规范强调设计时必须验算打桩过程 中岸坡和临近建筑物的稳定性 施工时应充分了解设计规定和要 求对现场进行调查根据实际情况制定出沉桩施工程序和具体维 护措施 锤击沉桩控制贯入度的确定是一项重要工作 贯 入度过大则影响桩的承载力过小则沉桩困难甚至影响锤体和桩 身安全 采用静载荷试验 高应变动力试桩法或试沉桩能较可靠地确 定控制贯入度 采用这些方法还可以事先检验所选用的船机设备 能否将桩贯穿所在区域的土层达到设计标高为施工可行性提供 依据 在试验桩位附近应有代表性钻孔 具有详细的土层分层和土 的物理力学指标 以便检验沉桩结果 沉桩船机设备的选择 在选择沉桩船时 必须结合桩位的平面图和当地地形 考 虑沉桩船有转向和移位的可能性 桩架高度的确定 原则上是使桩在竖立时 桩尖不触及泥面 富裕高度是防止滑车和桩架顶滑轮损坏及桩锤正常工作的富余 量 沉桩时采用碟簧桩帽作为辅助设备具有比刚性桩帽减少

120 最大锤击力延续作用时间起到缓冲蓄能削峰填谷的作用 同时桩身最大锤击拉压应力比采用刚性桩帽也有所降低减少钢 筋混凝土桩桩头破损 降低断桩率 测量定位 测量控制网 点是施工放样重要依据 细部点放样精度在 很大程度上通过控制点直接测设点位不准将影响工程质量甚至 严重影响工程构筑物使用功能控制网点未经验收其精度高低 质量好坏坐标数据是否正确可靠难以判断少数工程未通过这个 环节 就施工打桩 造成事故 应引起重视 沉桩定位中应注意以下事项 采用任何一种定位方法应有多余观测如角度前方交会法 从理论讲应用两台经纬仪就可确定桩位但在生产实践中时有放 错角值 给工程造成损失 故在沉桩定位中规定要采用三台经纬 仪 以形成多余观测值 沉桩定位中 需要采用水准仪确定经纬仪视线在设计桩位处 的标高 水准仪由于其结构关系 视准轴与水准管轴不严格平行 形成残留夹角 角 在作业中 应尽量使前 后视接近相等 以 消除 角影响

121 混凝土桩施工 预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩的制作在露天台座制预应力混凝土桩应注意在钢筋张拉后避免将张拉好的钢筋骨架在模板中停放时间过长以影响制桩质量张拉后不能及时浇筑混凝土时应将已张拉的钢筋放松到张拉应力的待浇筑前再重新张拉空心桩预制工艺采用充气胶囊在浇筑和振捣混凝土时容易上浮和偏移造成桩的空心部份偏心据调查绝大部分断桩是空心偏移过大而造成应引起重视施工时备用桩的数量应根据具体工程条件参照现行定额由有关单位协商解决预应力混凝土管桩制作及拼接为避免管节钢筋骨架锈蚀规定管节外表面不应出现裂缝由于制造工艺的关系内壁面目前尚难避免因砂浆聚集而产生收缩裂缝但考虑到桩沉完成后内壁面成封闭状态锈蚀少内壁面保护层相对较厚因此允许一定裂缝限值 沉 桩 走锚容易引起断桩 特别在打斜桩时 施工时对中心锚缆 应特别加强 有关单位对混凝土强度自然养护龄期与抗锤击的关系进 行专题研究试验证明预制混凝土桩的抗冲击性能主要取决于混 凝土的抗压强度和抗拉强度强度愈高抗冲击性能愈好抗冲击

122 性能同时随龄期的增长而提高 试验建议自然养护龄期不少于 采用超标号设计混凝土配合比是行之有效的早强措施之一 可减少自养龄期但由于各工程具体情况不一目前尚难以作出具 体规定 条文中要求经可靠论证后可适当减少自然养护 龄期 在渗透性较差的饱和土内打桩 由于打桩置换挤土产生 的超静水压力难以消散土体抗剪强度降低另外打桩时锤击振 动也能降低周围土体的抗剪强度 故一般要根据试验或经验确定 打桩速率 以利于岸坡的稳定和消除对临近建筑物的 影响 由于外冲外排冲水管位不易固定桩尖易失去导向作用 规范中推荐内冲内排和内冲外排 当桩尖达到一定标高需进行干打时 考虑到干打可能遇 到堵管现象 水压力仍应维持 沉桩控制标准及检测 锤击沉桩控制受地质 锤型和桩型等因素影响 是一个复 杂问题在其他因素确定之后桩端土层往往对沉桩控制有很大影 响 当桩端持力层为流塑和软塑状粘性土 或埋藏不是很深的可 塑状粘性土 只要选锤得当 一般都可将桩打至设计标高 当桩端持力层为砾石密实砂土或风化岩层时沉桩往往是很 困难的如土质不均匀对沉桩会有很大影响为了确保桩端能打 入硬土层 条文中规定当沉桩贯入度已达到控制贯入度而桩端标 高未达到设计标高时要求继续锤击 或锤击 击是 为了避免沉桩中出现的虚假现象当平均贯入度小于控制贯入度 而桩端距设计标高超过 时则应作具体分析过于强调硬打可 能使锤与桩均受损坏 必要时可按第 条规定进行 检测 工程所处的地理位置和沉桩桩型 对沉桩偏位有很大影

123 响收集了近万根桩偏位资料经过统计分析按不同的自然条件和离岸距离给于不同的允许偏位值检测是保证桩基质量重要环节桩身结构检测一般采用低应变动力试验法高应变也可用来检测桩身结构的可靠性但费用比低应变高桩垂直承载力应采用高应变动力试验法进行检测

124 钢管桩施工 制 作 管端平面倾斜允许偏差和管桩壁厚允许偏差的规定引自有关行业标准在施工拼装中必须注意克服累积偏差保证整桩质量钢管桩的整桩尺寸允许偏差值是为了保证工程质量参照国外规范并结合国内的管桩制作和施工精度而制定的 焊 接 封底焊采用小直径焊条主要是保证根部焊透桩的焊接一般要求在短时间内完成各层间的焊渣清理容易疏忽应予注意桩的焊接层数一般为三层或三层以上即封底焊中间层焊和盖面焊焊道太厚容易引起焊不透和未溶合等缺陷焊接层数一般是根据板厚和焊接工艺而定钢材焊接温度主要是考虑材料在低温状态下的脆性由于气温较低焊接后骤冷容易引起焊缝金属收缩裂缝但不同的材料不同的构件对焊接温度的要求是不同的低碳钢的可焊性和耐低温焊接性能较好一般不会出现冷裂缝普通低合金钢的耐低温焊接性能比低碳钢略差对普通低合金钢的预热温度和停止焊接的最低温度是参考国内外的有关规范制定的各规范对焊缝的探伤检查的定量规定差别很大在原条文的基础上对近年已建的十多个工程进行了解多数工程达到表规定根据钢管桩的受力特点对环缝的要求应高于纵缝重点探伤

125 位置应放在容易产生质量问题的焊接起弧点焊接交叉处及桩身受弯矩较大的部位对特殊工程如直接用钢管桩作为靠船设施外海工程或承受荷载较大较复杂的工程探伤数量应增加增加数量根据实际情况确定由于钢管桩要求受较大的锤击力和使用时的波浪等可变荷载作用焊缝有裂缝未溶合未焊透会削弱桩的有效截面产生局部腐蚀引起应力集中使得焊缝损坏对不合格的焊缝的修补次数不宜超过两次是因为多次的修补会引起焊缝金属的脆性增加甚至会降低焊缝附近母材的强度 沉 桩 锅盖式替打适用于陆上小口径钢管桩一般不设滑槽目前港口工程一般采用钓钟式替打用导向板插入钢管桩内足够长度避免因船体横摇替打导向板滑出

126 垂直静载荷试验 一般要求试验桩与锚桩对称布置试验桩居中可以使试桩设备受力均匀当桩因偏位等原因造成不对称时也应通过锚桩架装配中的调整来加以改善不对称单根锚桩计算受力不应大于对称布置时单根锚桩的锚桩与试验桩的间距以中心距计是综合国内外有关规范的规定并结合我国水上陆上试桩经验确定的钻孔离开试验桩的距离不能太远以确切掌握试桩处地层的变化但也不能太近以减少钻孔取土扰动对试桩产生影响因此参照国内外有关资料作了范围的规定气象水文条件对水上试桩的正常进行有很大影响恶劣的天气不宜进行试验试验中途遇到的突发性气象水文变化要认真细致地记录注意其对试验成果的影响试验设备预计最大试验荷载是籍助于有关规范和工程经验资料计算所得计算结果会与实际情况存在一定差异为了使试验不至因设备能力不足而中止故加载设备的能力应备留不得小于富余锚桩及张锚体系必须具有足够的抗拔能力和一定的安全储备指的是锚桩入土深度满足侧摩阻力抗拔要求锚桩设置的抗拔主筋锚桩架锚拉杆及锚桩接头满足抗拔能力要求除满足上述抗拔能力要求外尚应留有一定安全储备防止因

127 桩偏位锚桩架安装不对称锚桩架变形锚筋焊接误差及焊接应 力等影响因素引起的受力不均匀 水上试桩特别是外海的试桩其基准桩的稳定可靠十分重要 否则在潮流风浪等影响下就不能准确地量测到桩顶在荷载作用 下的位移 水域试桩的基准架系统不宜采用悬臂独支式的结构 试验桩偏心受力的情况往往是安装对中不准确 桩身本身歪 斜 桩顶不平整等因素造成 应注意避免 另外 试桩顶上的油压 千斤顶垫支过高或由于安装测力传感器的球支座等使桩顶出现多 个球铰串联的情况受压桩稍有侧向位移和震动即易突然失稳应 予注意 载荷试验 快速维持荷载法与慢速维持荷载法是我国目前最为常用 的方法两者所确定的极限承载力大致相同其误差也被认为能为 工程应用所接受在水域环境较差和外海的情况下一般多采用快 速维持荷载法 以避免可能出现的恶劣气候环境因素对试验成果 造成影响 确定荷载分级要考虑两个方面 一是为了较准确地试验 得到桩的极限承载力 分级数不能太少 一般 级可以满足 要求 二是为了避免试验时间拖得过长 分级数不能太多 采用等量分级的好处是比较直观 各级荷载下的沉降变化容 易分析判断 当采用 等图形辅助分析时更应采用等量分 级才能判断 确定桩的极限承载力的 曲线由于受多种因素 形 态有诸多变化 当 曲线上有可判定承载力的明显陡降段时 如 且 时 点对应的荷载为极限荷载是比较明 确的

128 当 曲线上有陡降段但尚不够明显时需借助数值法等 帮助判定方法之一以 曲线陡降起始点的众多资料为基础 进行 统计分析 制定了随桩长 变化的函数判别标准 方法之二是采用无量纲标准 其数值标准 或 均为 实测试桩资料统计的结果 经 多根实测试桩资料判定验算 此两种方法与原规范 标准比较 符合率有显著提高 方法之三是绘制沉降 时间对数 曲线 这是考虑 了桩受荷后沉降速率的改变特性 当 曲线没有明显陡降难以判定极限承载力时一般情 况可在 曲线上取桩顶总沉降量 的相对应的荷载 作为近似值根据统计钢管桩和长度较长的混凝土管桩其极限 承载力对应的桩顶总沉降有可能超过 因此应适当加大 上拔荷载试验时试桩本体承受轴向拉力因此其主筋应 要求能承受上拔荷载在对混凝土桩进行上拔试验时应注意当桩 身混凝土开裂以后其桩顶上拔量测定值会发生明显的增加而桩 侧抗拔阻力未必达到极限

129 水平静载荷载试验 一般要求 试桩的间歇时间与土体受沉桩扰动后的恢复有关 这与 垂直静载荷试验规定相同 但当桩先进行垂直静载荷试验再进行 水平静载荷试验的情况下两次试验之间的间歇一般取 这是 因为垂直静载荷试验时桩侧土受到垂直向的剪切破坏 而在水平 方向并未受到太大的扰动 所以间歇时间取如复压的规定时间是 足够的 桩承受水平荷载的性状与桩周浅层土质有密切的关系 承受水平荷载的桩其最大弯矩点一般在泥面下 倍桩径左 右 第一弯矩零点一般在 倍桩径左右 为使试验成果与土 质情况能够挂钩 要求在 倍桩径深度内进行常规的土质试验载荷试验 水平载荷试验的方法一般有单向单循环维持荷载法 单 向多循环维持荷载法双向单循环维持荷载法双向多循环维持荷 载法以及各种混合式的试验方法等从目前的实践来看还是单 向单循环维持荷载法简捷明了应用经验较多在有指定要求时也 可采用其他试验方法 加卸载时每级维持的时间是考虑采用单向单循环法时桩 周土体受力变形达到基本稳定的时间而定的 如果采用其他试验 方法 则可参照执行 试验终止加载的条件考虑两个方面 一是因在很多情况 下试验桩由工程桩兼用 因此不允许让试验桩承受过大的水平荷

130 载或发生过大的侧向变形 这种情况由最大水平荷载或最大水平 变形控制二是允许进行到破坏的试验情况这种情况则以试验中 出现变形突增 变形速率明显加快以及地基土出现明显斜裂缝等 为标记 根据试验得到的 曲线 可采用附录 中的方法 反求得到 值 曲线是水平荷载作用下反映地基土应力 应变特性的 关系曲线它是桩侧土体固有的特性 曲线可以根据实测桩 身弯矩分布曲线 利用弹性地基梁的力集度 剪力分布 弯矩分 布 挠角分布 挠度分布之间的微分关系 采用有限差分法或有 限元法求解 求解时要考虑土的非线性特性 一般需进行迭代 计算 桩在水平荷载作用下随着荷载的增大桩身应力和水平 变形也逐渐增大桩侧土体逐渐发生自上而下发展的塑性开展由 于桩的特征荷载同时与桩身本体的抗弯刚度 抗弯强度及桩侧土 体的性质有关 因此桩在水平荷载作用下的极限荷载实际上同时 反映了桩材本身和地基土变形两方面的能力 由于水平静载试验的结果是根据试验桩的特定条件得出的 与实际结构物的桩在荷载条件约束条件等方面是不尽相同的因 此应用时应充分注意作具体分析

131 附录 桩基工程勘察要点 地质勘察是保证桩基工程设计施工质量的重要环节之一根据港口工程桩基使用情况并参照有关规范对桩基工程勘察要点作了规定在硬土层埋藏不是很深的情况下工程中通常以该土层作为桩端持力层查明硬土层的顶面标高对确定桩的承载力和沉桩都是十分重要的应予以重视如相邻两钻孔间硬土层顶面标高相差较大对确定桩长或沉桩都会带来影响因此应补钻孔静力触探能较好地划分土层对判断沉桩条件和确定承载力是重要的在港口工程中有条件时予以采用附录中关于土的物理力学性能指标的试验内容是考虑桩基工程的一般情况应根据具体情况选用

132 附录 桩的吊运内力计算 采用了新编程序在优化计算方法上取消了原规范吊点为对 称布置的限制 附录所提供的桩吊运参数适用于桩长 的情 况 吊运参数下吊索计算长度 不包括捆绑长度 在其他条件不变 时对于不同的 有不同的最优吊点位置相应的控制弯矩变化规 律为 越大控制弯矩越小但在施工中 过大会产生困难兼顾 吊立弯矩和施工工艺 取用 在其他条件不变且吊点位置一致时弯矩随 变化的规律为 负弯矩随 的增大而减小 正弯矩随 的增大而增大 修订提供 的吊点位置及弯矩系数表是针对 优化所得 最大入水长度 计算中取最大入水长度为 以适 应深水港口施工需要 最小计算吊高与最大计算吊高 但不得小于 越小负弯矩越大 越大正弯矩越大 因此施工时应注意这一控制条件 弯矩计算系数 桩的吊点位置确定后可以计算出各类桩型各种截面的桩对 应于不同桩长的吊运最大弯矩标准值 相应弯矩系数为 对 型桩相同桩长不同截面桩的弯矩系数是一致的 但对 型和 型桩 同一桩长 不同截面的桩 由于空心段单位 长度的重量与实心段单位长度重量的比值各不相同 其弯矩系数 是不相同的但差异并不大为了简化表格数据为常用截面桩的 包络值

133 水平吊运将水平吊运状态下的桩按刚性支承连续梁计算从而得到水平吊运时的弯矩系数考虑到水平吊运使用的钢桁架刚度与钢丝绳长短误差对计算假定的影响在确定表相应公式的系数时已计入的增大系数但在施工中仍应保证起重机钢桁架有足够刚度四根钢丝绳的长短差异也应尽量减少使实际情况与计算假定相符合

134 附录 选锤参考资料 收集近期 个典型工程近万根桩的沉桩资料柴油锤按锤能 力的大小分成三个档次同一档次中锤的能力基本接近蒸汽锤目 前很少使用 为了使地方中小型工程有参考的依据 仍予保留 桩端打入硬土层和中密砂层的深度 个典型工程统计资料表明 锤可将桩沉入 的粘性土约 沉入粉质粘土或风化残积层一般在 左右 少数达 表 将沉入硬粘土深度定为 沉入砂层的深度根据资料确定为 锤穿透硬土层和砂层的能力 个典型工程的统计 资料表明 沉入硬土层在 之间 砂层在 左右 表 中将打入硬土层深度确定为 中密砂层为 锤锤击功能比 锤略大 但实际沉入硬土层和砂层 的能力与 锤没有明显差别 桩端打入密实砂层和风化岩的深度及其相应的贯入度 桩端打入密实砂层和风化岩沉桩贯入度明显减小采用 锤只能将桩端打入密实砂层顶或沉入 左右 采用 锤可将桩端打入密实砂层 这些数值是根据实 际沉桩资料统计得出来的 桩端打入 左右的风化岩 一般情况下比打入密实砂层 要容易 钢管桩打入密实砂层和风化岩的深度比预制混凝土桩深 左右 考虑到桩锤的极限使用值采用 锤沉桩贯入度可以 击终锤 锤沉桩贯入度可以 击终锤 钢管桩 由于本身的结构强度较好 贯入度可略为减少