Jtj261港口工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工规程)

中华人民共和国行业标准港口工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工规程JTJT 26197主编单位：交通部第三航务工程局科学研究所批准单位： 中华人民共和国交通部施行日期：1997年 10月1日人民交通出版社1997年北京关于发布港口工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工规程的通知交基发1997455 号 由我部组织第三航务工程局科学研究所等单位编制的港口工程预 应力混凝土大直径管桩设计与施工规程，业经审查，现批准为推荐性行 业标准，编号为JTJ/T261 97，自1997年10月1日起施行。本规程的管理工作与出版组织工作由部基建司负责，具体解释工作 由第三航务工程局科学研究所负责。中华人民共和国交通部 一九九六年七月三十一日、几前言预应力混凝土大直径管桩是“六五”国家科技攻关研究成果，在“七 五”期间经过进一步的工艺改进、完善和工程实践的考验，目前预应力 混凝土大直径管桩在许多大、中型港口码头工程、桥梁工程中已得到推 广应用。预应力混凝土大直径管桩采用离心、振动、辊压相结合的复合法工 艺生产，这种管桩混凝土强度高，密实性好，耐锤击，它使用在海岸与 海洋工程的桩柱式结构方面具有优越性，是桩基工程中一种新的桩型。 在内河港口工程中预应力混凝土大直径管桩也有采用立式支模浇注混凝 土的立式法工艺生产。本规程是依据现行国家标准港口工程结构可靠度设计统一标准 (GB50158)规定的原则制订。符号和基本术语按现行国家标准工程结 构基本术语和通用符号(GB132)的规定采用。本规程共分8 章 24 节 144 条和 4 个附录，另编附有条文说明。本规程对预应力混凝土大直径管桩的设计、制作、沉桩等方面分别 作了较为详细的规定。由于预应力混凝土大直径管桩在国内尚属新的桩 型，因此还有待于进一步的完善和发展，请有关单位在使用过程中。将 发现的问题和意见及时函告主编单位第三航务工程局科学研究所，以便 修订时参考。目次l总贝I2 术语和符号21术语22主要符号3 管桩设计31计算32构造4 管节制造41 钢模设计与制作42原材料4 3 混凝土技术参数4 4管节成型工艺4 5管节养护4 6管节质量检查5 管桩拼接5 1 预应力钢筋5 2 钢绞线锚具5 3 粘结剂技术参数5 4拼接张拉工艺5 5预留孔道压浆6 管桩吊运、堆存和装运6 1场内吊运6 2场内堆存63 装运7 管桩质量检验71质量要求72结构性能测定73允许偏差8 管桩沉桩81沉桩工艺选择8 2沉桩控制及质量标准8 3沉桩注意事项附录 A 常用预应力混凝土直径管桩型号、规格和力学性能附录B预应力混凝土大直径管桩嵌岩施工附录c选锤参考资料附录D本规程用词用语说明附加说明 本规程主编单位、参加单位和主要起草人名单1 总 则101 为了保证预应力混凝土大直径管桩的设计与施工质量，促进 该项技术的进一步发展，制订本规程。1. 0. 2本规程适用于港口工程中应用的直径为1.0m1.4m预应力 混凝土管桩；修造船工程和其他类似工程可参照采用。1. 0. 3 除应按本规程规定外，凡本规程未作规定的其它内咨，尚应 符合国家现行有关标准的规定。2 术语和符号2. 1 术 语2. 1. 1 复合法混凝土管节采用离心振动辊压复合工艺成型2. 1. 2 立式法；混凝土管节采用立式支模浇注混凝土工艺成型。2. 1. 3 复合法桩：采用复合法工艺成型的混凝土管节所拼接的桩。2. 1. 4 立式法桩：采用立式法工艺成型的混凝土管节所拼接的桩。2. 1. 5 组合桩：混凝土管桩桩端与钢管桩组合成的桩。2. 2 主要符号A 管桩截面面积或桩端计算面积；C 表示立方体强度标难为60N / mm2的混凝土强度60 等级;D 管桩外径、钢模内径或外模内径；Es钢绞线弹性模量；sQd单桩垂直承载力设计值；dQk单桩垂直承载力标准值；kd 管桩内径或内模外径；fk、f混凝土轴心抗压强度标准值、设计值；ckcfptk钢绞线强度标准值；ptkfpy钢绞线抗拉强度设计值；pyftk、 ft 混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值；tk tO 钢绞线张拉控制应力值；onO L钢绞线在施工各阶段总预应力损失值；O锤击沉桩压应力标准值；pO一混凝土有效预应力值；pcO 一锤击沉桩拉应力标准值。k3管桩设计3J计 算 L 1管桩（图31.1）应按下列状况进行正截面承载力计算和 抗裂度验算。3. 1. 1对使用和施工状况进行正截面承载力计算和抗裂度验算3. l.h 2锤击沉桩拉应力和压应力验算。3. L 1. 3逬行正截面承载力计算和抗裂度验算时，应根据管桩 实际受力状况按表3* b 1规定进行计算。如承受较大扭矩作用时， 尚应対受扭状况进行验算。管桩正截面承载力计算和抗裂度验算项目衷 表乩Id项目柞用和作用效应项冃作用和柞用效应轴向受压冷压桩轴向压力、锤击沉稚 压应力偏心受压受压桩紬向压力与弯矩组 合轴向受拉曼拉桩轴向拉力、锤击沉桩 拉应力偏心受拉鉴拉桩轴向拉力身香矩组 合弯曲吊运及其他阶段产生的弯管桩正截面承载力计算和抗裂度验算方法，应按现行行业 标准港口工程混凝土结构设计规范XJTJ267）的规定执行，并符 合下列规定。3.1. 2. 1施加预应力时，混凝土立方休抗压强度不得低于设计 强度的75%。3- b 2. 2结构计算时，不应考虑非预应力钢筋。3. L 2. 3预应力主筋采用高强度低松弛钢绞线,钢绞线的强度指标应符合现行国家标准预应力混凝土用钢绞线XGB/T5224) 的规定.其张拉控制应力值按下式确定：-0. 70/ptk(3. 1. 2-1)式中讥皿张拉控制应力值(MPa)；几k 钢绞线强度标准值(MPa)o考虑钢绞线松弛、摩擦阻力等各项预应力损失2亦可提高 0* 05/Ptk 3. 1- 2. 4在计算结构截面应力和钢绞线控制应力时，钢绞线在 施工阶段的预应力损失值宜根据试验确定如无试验资料时可按 下式计算：= +t7+ff|3十刘+15+%(3. L 2-2)式中:钢绞线在施工阶段总预应力损失值(MPa)；钏一”锚具变形和钢绞线内缩值引起的预应力损失值 (MPa)；% 钢绞线与预留孔道壁之间摩阻力引起的预应力损失 值(MPa)；弘拼接缝粘结剂弹性压缩变形引起的预应力损失值 MPa)j九一一钢绞线松弛引起的预应力损失值(MPa)；呢混凝土收缩徐变引起的预应力损失值(MPa)；皿分批张拉钢绞线时，后批张拉钢绞线所产生的混凝 土弹性压缩变形对先批张拉钢绞线所引起的预应力 损失值(MPa)o31-2.551、九、外、皿各项预应力损失值按现行行业标准港口工程混凝土结构设计规范有关预应力钢筋的预应力损失值 规定计算。弘应根据试验测得一条接缝粘结剂压密值和设计桩长， 按下式确定：九=爷(匕2-3)式中:凶 条接缝粘结剂压密值(mm；L 设计桩长(mm) iE,钢绞线弹性模量(MPG 对于复合法桩皿3可取取3.1.3管桩一般以成品桩提供,其型号、规格和力学性能可参照 附录仏3.1.4管桩锤击拉应力的标准值应根据锤能、锤击速度大小、桩 垫软硬程度、桩长、联接钢管桩长度和地质条件等综合考虑。宜在 6MPa9MPa范围内确定。带有较长钢管桩的组合桩应取较大 值。3.1-5管桩锤击拉应力应按下式验算：(3* i. 5)式中必k锤击拉应力分项系数必k取1-% 锤击拉应力标准值(MPG ；%管桩混凝土有效预应力值(MPa)；/.管桩混凝土轴心抗拉强度设计值3* 1” 6管桩锤击压应力的标准值应根据桩端支承性质、桩截面大 小、桩长、选用的桩锤锤击能量和地质条件等综合考虑锤击压应 力标准值上限可取25* OMPa.3- 1*7管桩锤击压应力应按下式进行验算1ye(3* J 7)式中忆p锤击压应力分顶系数必p取k n%锤击压应力标准值(MPa)A管桩混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)o3. 1.8为了防止沉桩过程中出现冲击疲劳现象，应对管桩沉桩总 锈击数加以限制。总锤击数可根据打桩机类型、桩成型工艺、地质 条件、锤击能量、桩身混凝土强度、桩截面积和桩垫材料等综合考 虑确定O1- 9管桩单桩垂直承载力应按静载荷试验确定，对下列情况可 不进行静载荷试验：(1) 当附近工程有试验资料，且沉桩工艺相同，地质条件相近时，可按附近工程的试桩资料确定单桩承载力；(2重要工程中的附属建筑物(劭桩数较少，经技术论证后可不做试桩； (Q小型港口中的建筑物。310当进行静载荷试桩时，单桩垂直承载力设计值按下式计 算：Q严豊(3. L 10)式中:Q 单桩垂直承载力设计值(kN)；怎-一单桩垂直承载力标准值(kN),当试桩数量大于2 根，且各桩桩的承载力最大值与最小值之比小于或 等于I-3时，应取其平均值作为单桩垂直承载力标 准值:其比值大于1*3时,应分析确定；单桩垂直承载力分项系数,人取1*2“当地质状况复杂时可适当提高，但不得大于1. 35 =3-1-11凡允许不做静载荷试桩的工程，可采用承载力经验参数 法确定单桩垂直承载力。3*1.11.1管桩按承载力经验参数法确定单桩垂直承载力设计 值时，可按下式计算；Qd = (7壬如厶(3. 1- 11) 式中:Qd单桩垂直承载力设计值(kN),* 单桩垂直承载力分项系数,*取1. 45,U 桩身截面周长(皿卄伽 单桩第层土的侧摩阻力标准值(kPa)；厶-桩身穿过壬层土的长度(m)单桩桩端阻力标准值(kPa)；启 桩端计算面积(m2)o,3 1-11 2桩侧摩阻力标准值和桩端阻力标准值的取值，如无当地经验值时，按现行行业标准港口工程桩基规范XJTJ254)的规定确定; 桩端计算面积的取值应根据桩径、地质条件和人士深度等因素综合考虑、对于直径1200mm，入土深度大干20m的管桩，桩端计算面积可取 全面积乘以0.800.85的折减系数。3112 管桩工程应通过高应变动测对承载力标准值进行验证。3113 管桩受水平力作用下的计算，应符合现行行业标准港口 工程桩基规范的规定。32构 造321 管桩主筋应采用在每个预留孔道中设置单股或双股高强度低 松弛钢绞线。322 管桩主筋应沿周边均匀布置。不宜少于16 根。323 管节纵向架立钢筋和箍筋应采用 Q235 钢筋，其材质应符合 现行国家标准普通低碳钢热轧圆盘条（GB701）的规定。3. 2. 4管节纵向架立钢筋直径不应小于7mm；箍加直径不应小于6mm、 箍筋除两端圈为平圈外，其余可做成螺旋环向式，桩顶管节环向筋螺距 为50mm，基本管书两端1m范围螺距为50mm，中间范围为100mm。3. 2. 5混凝土强度等级不应小于C60。当有抗冻要求时，应按现行 行业标准港口工程混凝土结构设计规范的有关规定执行.3. 2. 6 管节壁厚不得小于 130mm。3. 2. 7 管桩预应力钢筋保护层厚度不应小于 50mm。3. 2. 8 预应力钢筋的预留孔应符合下列要求。3. 2. 8. 1单股钢绞线预留孔的孔径控制在32mm左右。3. 2. 8. 2 双股钢绞线预留孔的孔径控制在 40mm 左右。3. 2. 8. 3 预留孔中心间距不小于 160mm。3. 2. 9 管桩拼接必须采用粘接剂。拼接接缝处粘结后的强度应高于 管节混凝土设计强度。粘接材料应满足抗锤击、防腐蚀和耐久性的要求3. 2. 10 预留孔道压力迅注水泥浆体应密实，其立方体抗压强度不应小于40MPa e3*2.11桩顶管节宜设置钢板套箍（图3.2*11）或采用纤维混凝 土.图3- 2-11粧顶钢板套箍剖视图1-钢板套箍*卜管桩外壁* 3-管桩內壁3.2.12根据工程的需要，可采用组合桩或在管桩桩端设置钢桩 靴。组合桩或钢桩靴的钢管直径、长度和钢板厚度，以及钢板材质、 桩尖结构型式、锚具保留数量，应根据施工和地质条件确定。组合桩或混凝土管桩与钢桩靴的联接形式如图3. 2.12.4图3.2.12组合桩或混凝土管桩与钢桩靴联接图1-钢管桩或钢桩靴；2钢绞线$ 3-钢绞线锚具j 4-锚垫板| *管桩外壁* 6管桩內壁4 管节制造41钢模设计与制作411 钢模设计应符合下列要求：（1）型式与所采用的混凝土管书成型工艺相适应（2）满足成型混凝土管节的相应尺寸要求；（3）结构具有足够的强度和刚度（4）合缝口平顺严密；（5）模板平整和光滑；（6）制作简单、装拆方便和定位可靠，并能提高周转次数。 412 钢模材料的选用符合下列规定。4 12 1 复合法钢模简体应选用强度高、弹性好和焊接性能优良 的钢材。4 1 2 2 复台法钢模的端盖宜采用铸钢。4 12 3 复合法钢模锁紧端盖的拉杆。应选用抗拉强度高的优质 合金钢。4 1 2 4 立式法钢模的内外模、底模板和封头板可采用 Q235 钢 板制作，拉杆宜采用40Gr圆钢，芯套管应采用无缝钢管。413 钢模制作和检验符合下列规定。 4131 钢模制作应按设计图进行。4132 钢模制作完毕，必须按设计图对各项技术要求进行检 验，合格后方可投入使用。4133复合法钢模，必须进行静平衡力矩试验，不平衡力矩不应大于2Nm。414复合法钢模允许偏差应符合表414的规定。能性复含法钢模允许偽差表4Z. 4项次项目允许偏蚤nmi）1钢模簡休怏度2+ 42钢橈内径OD-13钢模內轻橢圆度（长、短直狂之差）盂54钢模外径各工作面（鞄轮圈、振动圈）同心度5嗣模端面倾斜度r/i ooofi端盖坏面倾斜度5/1007合缝打间餘0.38钢模板面纵向平直度:C3/m注山为管节尷厚.4* 1. 5立式法钢模允许偏差应符合表4* 1. 5的规定。立式法铜模允许偏差表為顼次项目允许偏差（mm）1钢模筒体长度2+ 4.2外摸内牲（D）-103內模外径32夕卜模内径橢圆度（长、短直径之差）55钢模端面倾斜度n/iooo5底模板*封头板环面倾斜度8/1007合縫口间勰0. 38外模模板面纵向平直度3/m4.2原材料42-1水泥应采用525号的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其质 量应符合现行国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（GB175） 的规定。熟料中铝酸三钙（UA）含量不应大于10%-422细骨料应采用质地坚硬的天然河砂。复合法采用细度模数 3.0 一 2.8 的中砂；立式法可采用细度模数 3.02.3的中砂。细骨料杂质含量应符合现行行业标准水运工程混凝 土施工规范(JJ268)的规定。423 粗骨料应采用质地坚硬的碎石，石料的抗压强度应大于 2 倍所采用混凝土强度等级、碎石的粒径：复合法为5mn20mm,立式法为 5mm 一 25mm。碎石采用二级配，其中5mm15mm与10m25mm粒径的比 例应按混凝土配合比设计及试验确定。粗骨料的物理性能与杂质含量应符合现行行业标准水运工程混凝 土施工规范的规定，其中水锈石含量不超过10，粒径 5mn 以下含量 控制在 6左右。424外加剂可经试验选定，外加剂的质量应符合现行行业标准水运工程混凝土施工规范的规定。425拌和用水应符合现行行业标准水运工程混凝土施工规范的规定。426管节构造用钢筋，应符合本规程第323 条的规定。43混凝土技术参数431 复合法成型管节混凝土应符合下列要求：( 1 )强度等级木小于 C60 ；60(2) 水泥用量 400kg/m3500kgm3；(3) 水灰比不大于 0 35；(4) 混凝土拌和物维勃稠度控制在25 s35 s0( 5)混凝土重力密度大于 2500kgm3；( 6)吸水率不大于 35；(7) 抗渗等级大于 W8。8432 立式法成型管节混凝土应符合下列要求： ( 1 )强度等级不小于 C60 ；60(2) 水泥用量大于 500kgm3；(3) 水灰比不大于 0.40；(4) 塌落度控制在 3Omm 左右；(5) 吸水率不大于 4；(6) 抗渗等级大于 W8。433 冬季施工必须按现行行业标水运工程混凝土施工规范的 规定执行。4 4 管节成型工艺441复合法管节所使用的钢筋笼垫块，应采用高密度聚乙烯塑料压制成表面为凹凸形的卡式垫块，不得使用砂浆垫块。港口工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工规程JTJ / T261-974. 4. 2 复合法管节预留孔道成型工艺，应采用在拉杆上装壁厚 4mm4.5mm的纯橡胶套管。管节成型后，混凝土强度达设计值的70%时， 抽去拉杆和橡胶套管形成孔道。4. 4. 3 纯橡胶套管的物理力学性能应符合下列要求：（1）拉断强度不小于 17MPa；（2）伸长量不小于 6O0%；（3）硬度为 48 邵尔度左右；（4）老化为 12%左右。4. 4.4 立式法管节预留孔道的成型工艺，它采用直径 25mm 两端带有螺纹的拉杆，外套无缝钢管作为芯套管，混凝土初凝后抽去拉杆和 芯套管形成孔道。4. 4. 5 钢筋笼制作符合下列规定。4. 4. 5. 1 复合法管节钢筋笼应采用钢筋笼自动编织机按设计尺 寸要求成型。钢筋必须经冷拔处理，以确保钢筋笼的质量。4. 4. 5. 2 立式法管节钢筋笼可采用盘园钢筋冷拉后，用简易 成 型机点焊成型。4. 4. 6 钢笼允许偏差应符合下列规定：1）骨架长度5mm；2）直径上5mm；3）环向筋螺距10mm；4）纵向架立筋间距10mm。4* 4.7复合法管节的混凝土布料及成型应满足下列要求。4. 7. I管节成型采用复合法工艺专用设备离心、振动、 辐压成型机。4.7.2管节成型工艺按以下流程进行：成型机皮带机往宜均匀布料管节内壁施加鶴压旋转钢模钢模外施加振动钢横外雄加振动钢模吊运钢模自然高速离心，使管壁中混擬土至养护区降速产生不小于？型的离心加速度4. 4- 7. 3布料均匀连续一次完成。4- 4.8立式法管节的混凝土布料及成型，在每次下料后,应启动 振动台5s-10S?最后次料下完，固定上封头板,然后启动附着 式振动器和振动台，并将顶压螺杆拧紧。振动时间控制在lmin1. 5min449复合法装模符合下列规定： 1）装模前必须在钢模內壁、端盖环面和橡胶套管外表面涂刷 合适的脱模希h脱模剂应涂刷均匀，不得岀现流淌现象严禁使用 废机油作为脱模剂；（2）塑料垫块必须与钢筋笼卡紧，钢筋笼纵向架立钢筋与制孔 拉杆必须错开，严禁钢筋笼触及预留孔胶管。钢筋笼的端头与端盖 应保持20mm-30mm的间距；（3）安装顺序:钢筋笼入模一拧紧合缝口螺母一安装钢模端 盖一穿拉杆一上紧拉杆螺母检查装模质量；（4）拉杆螺母上紧扭矩为0. 25kN m0. 30kNm04.4.10复合法拆模符合下列规定：（D混凝土强度应达到设计值的70%时方可进行拆模；（2）在拆模专用台上进行；（3）拆模顺序:放松拉杆螺母一抽去拉杆插销一卸除端盖、 *抽拔拉杆及橡胶套管一卸下合缝口螺栓一顶开合缝口-用港口工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工规程JTJT26197型钩使管节从模内移出。名4. U 立式法装模符合下列规定:混凝土模板面应涂刷合适的脱模剂,严禁使用废机油作为 脱模骷(刃安装顺序:底模板上垫好止浆橡胶圈一立内模一 装拉杆 和芯套管一放钢筋笼一立外模一安封头板一装定位板校 正各部位尺寸一*安装锥形盖漏斗。4. 4.12立式法拆模宜采用下列方式：(1) 混凝土初凝后拔出芯套管，对整体式内模,在底模下部送 入约40MP&的压缩空气，将内模慢慢顶升约1000mm,用吊车 辅助提起内模;对分片式内模，拆除模板支撑后，用吊车分片吊走 内模板“(2) 内模拆除后Sh10h拆除外模。4 4* 13管节脱模后应将管节端面表层水泥浆磨除。4.5管节养护4. 51管节成型后宜立式放置。4- 5 2管节蒸汽养护可采用钢模外套保温罩，在管节内通蒸汽或 釆用坑池加盖通蒸汽方法养护。4. 5 3蒸汽养护制度应根据各地区不同条件经试验后确定。如无 试验条件时,应按下列规定执行。30干燥温度卫込3代-型空4沱仝叫65 迪C业%5。妙 室温4. 5.4管节脱模后应根据各地区不同条件水养加或潮湿养护 10do4-5.5当不采用蒸汽养护时，应按现行行业标准水运工程混凝 土施工规范的规定养护。4.6管节质检査461管节成型过程中，必须制作试件，测定混凝土立方体的抗16压强度。试件的取样和养护应与管节条件相同。4 6.2混凝土试件的取样每工班取三组，每组三块，其中一组测 定管节蒸养后拆模强度，一组测定】4d管节强度，一组为龄期28d 的强度。试验方法按现行行业标准港口工程混凝土试验规程 (JTJ270)的有关规定执行。混凝土强度的合格标准按现行行业标 准水运工程泯凝土施工规范的有关规定执行。43管节混凝土抗拉强度、吸水率和抗渗等级按每5000m3或每半年进行抽样检测一次。试验方法按现行行业标准港口工程混 凝土试验规程的有关规定执行4. 6.4管节的允许偏差应符合表4.6.4的规定遲凝土管节的允许値魅表4乐4项次项0允许偏差(mm)1管节外周长十 15*0-5.02世节长權3-03管节壁厚+ W-004管节端面倾斜D/1Q005管蜚端面倾斜/1006顼留孔直径3-05 管桩拼接51 预应力钢筋511 钢绞线应按技术条件证明书分批进行外观检查和机械性能的 抽样试验。其检验方法应按有关标准的规定执行。不合格者，不得使用512 钢绞线的贮存应采取有效的防锈措施，不得与油脂、碱、盐、 酸及有害气体等接触。513 钢绞线贮存时，不得竖立或直接与地面接触，应平放在仓库 内的搁板上，保持通风干燥。不得在其附近进行焊接或其他作业，以免 对材质产生不良影响。514 搬运和装卸钢绞线时，不得雨淋、抛掷和砸伤。严禁将扭曲 或折弯的钢绞线调直后再使用。5. 1. 5钢绞线下料应采用高速砂轮片切割。锚具放松切割可用气割法，但其切割点应距锚具50mm以上，并应采取措施防止锚具产生退火或回火现象5. 2 钢绞线锚具5. 2. 1 钢绞线锚具结构型式应符合管桩设计构造要求。5. 2. 2 钢绞线锚具应有出厂合格证，并按下列规定进行验收。5. 2. 2. 1 外观检查应从每批500 套中抽取10且不少于10 套的锚 具检查外观和尺寸。当有一套表面有裂纹或达不到产品标准及设计图纸 规定的允许偏差时，应另取双倍数量的锚具重做检查。如仍有一套不符 合要求，则不得使用或逐套检查，合格者方可使用。5 2.2.2硬度检査应从每批中抽取5%且不少于5套的锚具，对有硬度要求的零件应做硬度试验。当其中有一个零件不合格时，应另取双倍数量的零件重做试验，如仍有一个零件不合格,则不得使用或逐个检查，合格者方可使用。5- 2. 2.3静载荷锚固性能试验时，经上述两项检査试验合格后，应从同批中抽取6套锚具组成3个预应力锚具组装件，进行静载荷锚固性能试验，当有一套试件不符合要求时*应另取双倍数量的锚具重做试验，如仍有一套试件不合格,则该批锚具为不合格品0根据管桩钢绞线后张自锚的特点，锚固性能应符合现行国家标准混凝土结构工程施工验收规范XGB50204） n类锚具，并具有良好的自锚与退锚性能。锚具效率系数按下式计算：% =畚孕.90（5.2.2）式中皿一锚具效率系数；叭锚具组装件实测极限破断力（kN）；称一预应力筋的效率系数*取0. 97?钢绞线极限破断力（kN）。5.2.3重复周转使用的锚具应按规定周转次数作定期检査、5-3粘结剂技术養数5.3.1粘结剂的各项技术指标必须满足设计和施工的要求.5* 3-2应根据气温的变化调整粘结剂配比。初凝时间宜控制在1. 5h2h,终凝时间宜控制在5h左右20h-24h抗压强度应达到30MPa以上。5.3.3粘结剂固化后，龄期14d的物理力学性能应达到如下指标。5- & 3.1抗压强度大于70MPao试验按现行国家标准塑料压 伸试验方法（GB1040）的规定执行。5. 3.拉强弯曲抗拉强度大于20M敲蟹验按现行国家标准塑料19弯曲试验方法（GB1042）的规定执行。5 33 4 湿热老化试验，各项技术指标的保留率大于 90 。试 验按现行国家标准漆膜湿热测定法（GB1740）的规定执行。534 管桩拼接粘结固化后，其粘结处的轴心抗拉强度应大于管节混 凝土本体轴心抗拉强度。试验方法按现行行业标准港口工程混凝土试 验规程的规定执行。54拼接张拉工艺541 管桩拼接前应对拼接台车、张拉装置进行检查及调整。5. 4. 2管节混凝土抗压强度应符合设计要求，且龄期大于14d.管 节应符合现行行业标准港口工程质量检验评定标准（JTJ242）的有关 质量要求不合格管节不得使用。5. 4. 3 管节拼接时，管节端面应平整、无明显缺损和无油污。预留 孔道洁净并畅通。5. 4. 4 管节的粘结面及外侧倒角应进行清洁处理，并在干燥的状态 下涂改刷粘结剂。粘结面应涂刷均匀饱满。管节合拢后，应将管节端面 内外侧用粘结剂补平，贴上胶带纸，以防粘结剂流淌。5. 4. 5 拉伸机与油压表必须配套使用。并应定期维护和校验。以确 定张拉力与油压表读数的关系曲线。油压表精度不宜低于 1.5 级，校验 设备仪表精度允许偏差为2。校验时拉伸机活塞的运 行方向应与实 际张拉工作状态一致。张拉设备的校验期限，不宜超 过半年。张拉设备 出现反常现象或拉伸机检修以后，必须重新校验。5. 4. 6 锚具夹持钢绞线后，应保证与孔壁间有 3mm 一 4mm 水泥浆 体锚固间隙，如图 3. 1. 12 所示，钢绞线张拉力的作用线必须与孔道中 心线重合，对预留孔道侧壁不得产生侧向力。5. 4. 7 钢绞线的张拉应对称和同步缓慢进行。5. 4. 8 钢绞线的张拉应分二次进行。第一次张拉在一定的压力下 使管节粘结，待粘结剂达到规定强度后，再进行第二次张拉至设计控制 值。5. 4. 9 第一次张拉力宜按下列规定：（ 1）第一次张拉后，当不需要将管桩吊离拼装台车时，张拉控制力取设计值的30%40%；（2）当要求将管桩吊离拼装台车时，则其张拉控制力要适当提高，一般取设计值的 40%50%。5. 4. 10 第一次张拉作业完成后，管拉吊运至第二次张拉作业区域 时，应控制在粘结剂终凝前2h,否则必须经第二次张拉作业完成后方可 吊运。管桩吊点位置和数量应作验算。各搁支点应平整和坚固，防止不均 匀沉降。5. 4. 11 第二次张拉时,必须符合下列规定：港口工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工规程JTJ / T26197（1）粘结剂抗压强度大于30MPa；（2）钢绞线张拉力与设计规定值的允许偏受为 5。5 42 钢绞线张拉伸长量应按下式计算：L= 1 +】；（5. 4. 12）12式中：AL 一钢绞线伸长量（mm）； 1初始张拉力的理论推算伸长量（mm）；1 2一实测伸长量（ mm）。 初始张拉力可按设计值的 10控制。钢绞线伸长量AL和理论伸长量允许偏差为10%。 钢绞线张拉结束时，其回缩量不大于6mm。5. 4. 13 当张拉力值与伸长量发生异常应查明原因方可继续张拉。5. 5 预留孔道压浆5. 5. 1 水泥浆体材料应符合下列规定。5.5. 1. 1 水泥质量按国家现行标准，采用不低于 525 号硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。5. 5. 1. 2 经试验选定的外加剂、膨胀剂和拌和用水，符合现行行 业标准付运工程混凝土施工规范的规定。5. 5. 2 水泥浆体的备制符合下列规定。5. 5. 2. l 宜采用不低于 1000rmin 的高速搅拌机拌和，采用 100r/min 低速拌和简储备。5. 5. 2. 2 水灰比不应大于 0.35。5. 5. 2. 3 流动度宜直控制在16s20s范围。5. 5. 2. 4拌和后3h的泌水率应小于2%,且24h后离析水被吸收。5. 5. 2. 5 在无约束条件下，自由膨胀率宜控制在 5%10%。5. 5. 2. 6 可使用时间应控制在 30min 内无变化。5. 5. 3 高温季节拌浆时应采取适当降温措施。管桩温度低于5C或以 后48h内可能降至5C以下时，应对管桩加热，且拌浆采取保温措施。5. 5. 4 孔道压浆应符合下列规定。5. 5. 4. 1 压浆前在桩的预留孔道两端安装阀门，并采用 0.2 MPa 压力水检查桩身与接缝是否漏水。压水检查后,用压缩空气将预留孔道内 积水吹尽。5. 5. 4. 2 水泥浆由桩顶向桩端压送，不得中断，待出浆口流出浓 浆后关闭出浆口阀门，并保持0.4MPa0.6MPa压力2min3in,以确保 浆体密实性。5. 5. 4. 3 压浆顺序由下部孔道逐渐向上部孔道进行。5. 5. 4. 4 水泥浆体初凝后，方可拆除阀门。5. 5. 5 压装后，水泥浆体抗压强度不应小于 28MPa 或水泥浆体与 钢绞线的粘结力大于0. 2kN / mm时方可移动或切割钢绞线。5. 5. 6水泥浆体立方体抗压强度不应小于40MPa。试验按现行行业标 准港口工程混凝土试验规程的规定执行。6. 1 场 内 吊 运611 管桩在制作厂的吊适应按现行行业标准港口工程桩基规范 的规定进行内力验算。612 吊运宜采用钢桁架，钢桁架应具有足够的刚度，防止吊桩时 产生过大变形。吊索应与桩纵轴线垂直；当不采用钢桁架吊运时，吊索 与桩纵轴线夹角应大于 45。613 吊运时桩身可采用钢丝绳扣捆绑，其吊点位置应符合设计要 求，允许偏差为土 200mm。614 吊运时各吊点应同时受力，徐徐起落，避免震动，防止桩身 损坏。62场 内 堆 存621 堆存场地应平整和坚实，避免不均匀沉降。6. 2. 2管桩宜采用多点支垫，支垫间距取4m左右。623 管拉多层堆存时，堆放层数应根据地基承载力、垫楞强度和 堆垛稳定性等确定，并定期检测垫楞的水平度。堆放层数不宜超过三层 各层垫本应位于同一垂直面上。6. 3装 运6. 3. 1管桩装船，应采取间距为4m的多支点大方木底楞搁置。底楞 顶面应在同一平面上。桩身两侧应垫置梯形垫块，用以稳定底层管桩和 受力良好。梯形垫块支6位置应满足管桩截面垂线夹角不小于 40，如图6. 3. 1 所示。图6. 3.1管桩搁支点断面1 ”管桩沱-梯型垫块诣-大方木底楞6.3.2对于甲板面为弧形的驳船，底层管桩不便使用多支点大方 木底楞，可沿桩身两侧间断垫置梯形垫木，垫木应平整和垫紧，并 固定牢靠。6. 3.3底层以上各层管桩采用木楔支垫，各层支垫应在同一垂直 面上,相邻两垫木必须用马钉固定，以防松动脱落。6* 3-4短途运输时应按沉桩顺序装船。当出现短桩在下位，长桩 在上位，管桩搁置的悬臂长度超过规定时，应作高位支撑,支撑必 须坚实牢固。6.3.5长途运输选用的驳船吨位较大时，可按驳船的平面尺寸合 理布置装船。管桩装驳高度以四层为限,.各层之间必须支垫牢固, 并用槽钢作整体加固，以防风浪。6-3.6管桩的装运,有关部门应绘制装驳图和加固图。6. 3.7卸船时应从船的两侧对称吊桩，保持船的稳定性。7 管桩质量检验7.1 质量要求711 管桩的质量要求应符合现行行业标准港口工程质量检验评定 标准的规定。712 每根桩出厂应附有“预应力混凝土大直径管桩合格证”。合 格证应包含下列内容：（1）型号、规格及出厂编号。（2）灌浆日期年 月 日（3）混凝土抗压强度MPa（4）预留孔水泥浆体抗压强度MPa（5）管桩有效预压应力MPa（6）管桩外观质量（7）质检员：审核： 监理：7.2 结构性能测定7.2.1 管桩的力学性能由抗弯试验测出抗裂弯矩进行检验。每1000 根或每年在产品中随机抽样 1 根进行抗裂性能检验。对重要工程，试验 桩数可按需要确定。7 22 试验应按现行国家标准预制混凝土构件质量检验评定标 准（GBJ321）的有关条款执行。7 3 允 许 偏 差73l 管桩的允许偏差应符合表731 的规定管桩的允许偏差表7- 3-1项次项0允许偏1桩长1002桩顶倾斜5Z?/10003拼接缝处错牙64两侧各为4m范围的拼接缝处弯曲先高88管桩沉桩81 沉桩工艺选择811 沉桩工艺应根据地质条件、单桩极限承载力和桩身强度确定。812 沉桩工艺分为锤击沉桩和水冲锤击沉桩。粘性土地基宜用锤 击沉桩。砂性土地基当沉桩有困难时，宜用内冲内排法水冲锤击沉桩。813 对于岩基覆盖层较薄不足以嵌固管桩时，可采用嵌岩桩的施 工工艺。关于预应力混凝土大直径管桩嵌岩施工，可参照附录 B。8. 1. 4水冲锤击沉桩当桩端距设计标高1.01.5倍桩径时，应停 止冲水改用锤击，以保证基桩的承载力。水冲锤击沉桩后，应及时与邻 近桩或固定结构夹紧，防止桩身倾斜和位移。8. 1. 5 锤击沉桩应根据地质条件和单桩极限承载力等情况，选择合 适的锤型，使沉桩既能满足设计要求的承载力，且锤击过程中桩身产生 的锤击拉、压应力又不超出桩体混凝土的控制值。缺乏经验时，可参照 附录 C 选用。8. 1. 6 锤击沉桩所用的替打、桩垫和锤垫满足下列要求。8.1. 6. 1 替打制作应保证加工质量，用钢板焊接加工的替打应作回火处理。为减少打桩拉压应力宜采用碟簧桩帽，碟簧桩帽应与沉桩锤型相适应。8 1 6 2 桩垫宜采用棕绳或麻绳盘根垫，或其他经试验后确认为合 适的柱垫。8 16 3 锤垫宜采用具有一定弹性及刚度的材料，如竖纹硬木垫、 石棉板垫和钢丝绳垫等。817 管桩工程应安排试打桩及高应变动测，用以验证所选桩锤是否 符合工程要求，并取得与设计要来承载力相应的沉桩控制贯入度，作为 停锤标准的依据。818 试打桩及高应变动测试验可利用工程桩，但对需要进行复打的 动测桩，必须考虑间歇期及复打的可能性。819 管桩吊桩时，其吊点及吊点位置应符合设计要求，并应采取必 要措施避免钢丝扣滑脱。82 沉桩控制及质量标准821 沉桩前应对管桩进行逐报检查，核实管桩出厂合格证与施工用 桩是否相符，检查管桩外观质量及运输中有否损伤。822 锤击沉桩的控制应根据地质条件、设计承载力、锤型、桩长及 高应变动测结果综合考虑，其停锤标准按下列要求执行。8 2 2 1 设计桩端持力层为一般粘性土时，应以标高控制。8 22 2 设计桩端持力层为硬塑状的粘性土、粉细砂和砾砂土时， 应以标高控制为主，当沉桩贯入度比较小而达不到设计桩端标高时，应 以贯入度控制，并按最后一阵10击平均贯入度达到5mml0mm时即可停 锤。当桩端标高仍超过设计标高2m时应与设计部门研究解决。8223 设计桩端持力层为风化岩时，应以贯入度控制，当最后 一阵 10 击平均贯入度不大于控制贯入度时，即可停锤。当桩端打到设计 标高，而贯入度仍较大，则应继续锤击，直至最后一阵10 击平均贯入度 达到或接近控制贯入度为止。但当继续锤击有困难影响施工时，应会同 设计部门协商解决。823 水冲锤击沉桩，停锤标准应以设计桩端标高控制。若桩端持 力层为风化岩地基时，则应以贯人度控制。824 锤击沉桩时应保持桩锤、替打和桩三者在同一轴线上。825 锤击沉桩允许偏差应符合表8.2.5 的规定。许偏差、区域排架桩燉台桩允许垂直度不大于直 桩桩边粧! 堆直桩斜桩有掩护水域15020015020025U1/100无掩护近岸水域2002502Q02503001/W0无掩护离岸水域2503002503001/1 (0 差表8. 2.5注r沉桩允许偏位是指设计桩的平面位置与夹桩铺底板后所测桩位置数值之差+在夹琏时严禁拉桩F 班岸指距岸玄500m,离岸措距岸,500th； 论江和掩护条件较畫的河口港沉桩可按“无掩护近岸木域”标准执行； 当遇有障碍物时，就允许偏位町会同设计单位硏究处理| 水冲镭击沉桩的允许偏位可由设计，施工单位协商确定。8,2- 6锤击沉桩时，桩身不得岀现裂缝，当发现桩身有裂缝时，应 会同设计单位研究处理。&2,7锤击沉桩时应采取有效措施，防止断桩发生。如果出现断 桩,应会同设计单位研究处理。乩 8沉桩后对于超过设计标髙的桩应截除。截桩可采用机械截 桩或人工截桩。截桩时要避免出现纵向裂缝。&29在沉桩期间，可分期分批进行高应变动测和低应变桩身质 量检测。高应变动测以检验桩的承载力为主,其数量宜取总沉桩数 的？5%,并不得少于5根低应变检测用以检验桩的完整性， 其数量宜取总沉桩数的10%。高应变动测和低应变检测应符合国 家现行标准的规定。83沉桩注意事项8- 31锤击沉桩时，必须采取管桩芯内排气、排水措施及涌土处 理，以防桩身产生纵向裂缝。8*3.2水冲锤击沉桩过程要保持水冲管的位置不得超出桩端，以 防止桩端土休掏空而使桩身产生过大锤击拉应力。833 沉桩时严禁边锤击边纠正桩位，以免成断桩事故。8. 3. 4正位下桩而在沉桩过程发现有规律偏移时，应取得监理工程 师认同采取“保桩不保位”的措施，避免引起断桩。8. 3. 5 桩垫必须及时更换，更换时应将残留物清除干净。8. 3. 6 在航道附近沉桩时，应注意过往船只所产生的船行波对打 桩船的影响，必要时可暂停锤击。8. 3. 7 在已沉桩完的区域周边，应设明显标志，夜间设置红灯， 以策安全。附录A常用预应力混凝土大直径管桩型号、规格和力学性能A山1计算绘制本附录图表的技术参数条件如下： （打管桩型号和力学性能系按复合法桩、桩长40m考虑； 住）混凝土强度等级为C沖轴心抗压强度标准值/収为38MPa ；轴心抗压强度设计值兀为28MPa；轴心抗拉强度标准值k为2. 95MPa；轴心抗拉强度设计值A为2. 2MPa；钢绞线抗拉强度标准值无”上为1570MPa； 钢绞线抗拉强度设计值九卩为1070MPa；（4）轴力与弯矩关系图中：MP为承载能力极限状态下，正截面抗弯能力与轴力的关 系曲线；为正常使用极限状态下，混凝土拉应 力限制系数鸟t分别取0. 00,0. 30,0. 50,0* 80时，正截面 抗弯能力与轴力的关系曲线。“2常用管桩型号、规格如表A.6 2。常用型号和规格表表A. 0.1管桩型号.rAOAlA2BlB21 ClC2管桩外径C（m）1- 000b 200L 200J. 200L 2001*4001. 400管桩内轻如）0. 740. 9406 9400- 9100. 910h 10011. 10031续上表管桩型号A0AlA2B1B2ClC2桩輟面积山亦）0. 3550. 4370 4370- 4810 4810. 5800. 580粧載面惯性矩积0. 03560. 06550.06620-07130. 0717Q-12170.1222预留孔数182020fi1Slfi20预留孔匪径323232404040io预应力钢绞线直15.31乩17-815- 215. 215. 215- 2预应力粥纹线数量18202032363640混凝土有效预压应力 叶MHO6-貂6. 2S11乩28乩539- 6fi8. 289. 17A. 0.3常用管桩力学性能-轴力与弯矩关系图如图 A. 0. 3-1图 A. 0. 3-7 所示。3800(Eze衆加8006004000001Q00 BMJ0 3000 4000 300Q 6QQO 7000 0000 9000 WOOD轴力（kN）-000 -3000-20001000 0图A. 0*3-1 A0型管桩轴力与弯矩关系图14G0O20Q40060080S16001S00240026000-3000 -2000-1000 01000 2000 3000 4000 5000 6000 7 0 00 8000 90001000011000 轴力(kN)图A- 0. 3 2 Al型骨桩軸力与弯旅关系图轴力fkN)图A. 0,3 3 A2熨管桩軸力纭弯矩爻系图-50004000 -3000-2000-1000 01000 ?OOC 300Q 4000 5000 600C 70CC 8000 900010000 11000轴力(kN)图A.O. 3-4 in型管桩轴力与弯矩关系图5 BOO260a2400DO20001SOD160014DQ1500100C80060 D400SOD6000 *3000- 4000-3000*2000-1000 01000 EOOO 3000 4000 SOOD 6000 7000 SOW 9000 lOOCrO H轴力(kN)图A.O. 3-5 BE型管桩轴力与弯矩关系图00弋澤一9 8008 son 0003 DOOT 0 Q3xs68ftxso*I0003_9 80 QST son gs DOOTixxsioonASO*8O?OO3l附录 B 预应力混凝土大直径管桩嵌岩施工B01 管桩嵌岩采用管桩内径嵌岩、管桩植桩嵌岩和管桩锚杆嵌岩 三种类型，应根据工程使用要求及地质条件等因素选用。B02 管拉内径嵌岩应先沉桩至风化岩面，然后用钻岩船或搭设平台 进行钻孔作业，在管桩内钻至岩层设计标高后，进行清渣，下钢筋笼浇 水下混凝土或不离析混凝土。B03 管桩植桩嵌岩应是在岩面上基本无覆盖层的地质条件下，管桩 无法锤击沉桩站立，可先在基岩上预钻设计深度的孔，然后将管拉插入、 清孔和下钢筋笼，并灌注混凝土锚固。B04 管桩锚杆嵌岩应先沉桩至风化岩面，然后搭设平台，进行桩芯 取土至中等风化层，浇混凝土并找平，再按要求的孔径钻孔至设计深度， 然后清孔和下锚杆，在岩面下孔内压注水泥浆或水泥砂浆将锚杆与岩石 锚固，岩面上灌注混凝土使锚杆与管桩锚固。每根桩可布置若干根锚杆。 锚杆可采用钢筋或钢绞线。根据桩的用途，桩以受拉力为主时，锚杆施 加预应力，当仅为固结极端时，可不加预应力。B. 0. 5管桩嵌岩深度一般进入中等风化岩面以下1.54倍桩径。如 以嵌岩为主宜取34倍桩径，如以提高承载力为主一般取1.5倍桩径。 关于管桩的嵌岩深度设计应按国家现行标准的规定执行。B. 0. 6 管桩嵌岩所用钻机与陆上钻孔桩成孔使用钻机相同，可采用回 旋钻机或导杆冲击钻机。当使用回旋钻机时应根据岩石性质和钻孔直径， 选择相应扭矩的机型，并配用合适的牙轮钻头。钻头进入中等风化岩面 后应减压和减速钻进，钻速宜减至7r / min14r / min,钻压减至20kN, 进尺为 0. 5mh0.16mh。B. 0. 7 钻孔的清渣宜采用砂泵、空气吸泥或其他可靠方式，使钻孔清 洁无沉渣，以确保桩嵌固质量。当覆盖层较薄时，