DB33T927-2014长管节后张法预应力混凝土大管桩设计与施工规程.pdf 40页

'ICS93.140P67DB33浙江省地方标准DB33/T927—2014长管节后张法预应力混凝土大管桩设计与施工规程Technicalcodeofdesignandconstrutionforlongtubeandlargediameterposttensionedprestressconcretecylinderpile2014-07-07发布2014-08-07实施浙江省质量技术监督局发布 DB33/T927—2014目次前言...............................................................................III1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语和定义........................................................................14长管节大管桩设计..................................................................24.1一般规定......................................................................24.2计算..........................................................................24.3构造..........................................................................75长管节制作........................................................................95.1原材料........................................................................95.2钢模.........................................................................105.3混凝土.......................................................................105.4成型与养护...................................................................115.5起吊、堆存和运输.............................................................115.6质量检验.....................................................................126长管节大管桩拼接.................................................................126.1钢绞线.......................................................................126.2锚具与夹具...................................................................126.3粘结剂.......................................................................136.4拼接与张拉...................................................................136.5压浆与放张...................................................................146.6桩质量检验...................................................................157长管节大管桩吊运、堆存和装运.....................................................167.1场内吊运.....................................................................167.2场内堆存.....................................................................167.3装运.........................................................................168长管节大管桩沉桩.................................................................168.1一般规定.....................................................................178.2吊桩.........................................................................178.3沉桩工艺.....................................................................178.4质量控制.....................................................................18附录A（规范性附录）长管节大管桩型号、规格及技术性能表.............................19附录B（规范性附录）长管节大管桩性能曲线...........................................23I DB33/T927—2014附录C（资料性附录）长管节大管桩设计选用示例........................................27附录D（规范性附录）粘结剂正拉粘结强度试验方法......................................31附录E（资料性附录）选锤参考资料...................................................34II DB33/T927—2014前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由浙江省交通运输厅提出并归口。本标准的起草单位：浙江省交通运输厅工程质量监督局、宁波海港工程有限公司、浙江省交通规划设计研究院。本标准主要起草人员包括：吴安宁、陈妙初、陈学国、叶先光、曹云、应永良、史美鹏、赵殿鹏、荣海敏、何晓宇、杨明军、陈晓峰、戴晓栋、徐小梅、蒋春晖、应志峰、张盛创、吴捷安、应齐明、吴显华、董志远、贾慧萍、方中军、王果、王斐斐、孙健、张秀华、王光忠、陈月松、王世军。III DB33/T927—2014长管节后张法预应力混凝土大管桩设计与施工规程1范围本标准规定了长管节后张法预应力混凝土大管桩设计、制作、拼接、吊运、堆存、装运以及沉桩等技术要求。本标准适用于长管节后张法预应力混凝土大管桩的设计与施工。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB175通用硅酸盐水泥GB50158港口工程结构可靠度设计统一标准GB/T701低碳钢热轧圆盘条GB/T2567树脂浇铸体性能试验方法GB/T5224预应力混凝土用钢绞线GB/T14370预应力筋锚具、夹具和连接器GB/T50152混凝土结构试验方法标准JTG/TF50公路桥涵施工技术规范JTJ270水运工程混凝土试验规程JTJ275海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范JTS151水运工程混凝土结构设计规范JTS167—4港口工程桩基规范JTS167—6港口工程后张法预应力混凝土大管桩设计与施工规程JTS202水运工程混凝土施工规范JTS257水运工程质量检验标准3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1长管节longpilesection长度为8m及以上,采用离心工艺生产的混凝土管桩的单位节段。1 DB33/T927—20143.2长管节大管桩longtubeandlargediametercylinderpile采用后张法预应力拼接的多节段长管节的混凝土大管桩。4长管节大管桩设计4.1一般规定4.1.1长管节大管桩上的作用及作用组合应符合GB50158的有关规定。4.1.2长管节大管桩在海水环境中的设计使用年限应不低于50年，且应符合JTJ275的有关规定；设计使用年限超过50年的结构应进行专项耐久性设计；有抗冻要求的长管节大管桩的使用性能应符合JTS202、JTS151的规定。4.1.3嵌岩长管节大管桩设计应符合JTS167—4的有关规定。4.1.4长管节大管桩型号、规格及技术性能可参见附录A的表A.2。4.2计算4.2.1验算项目4.2.1.1不同工作阶段的长管节大管桩应按表1中所规定的验算内容进行相应作用状态下的验算。表1长管节大管桩不同工作阶段验算项目表工作阶段验算内容作用状态吊运阶段抗裂验算吊运产生的弯矩锤击沉桩拉应力锤击沉桩阶段锤击拉应力、压应力验算锤击沉桩压应力受拉桩轴心拉力与弯矩组合抗裂验算受压桩轴心压力与弯矩组合轴心受拉使用阶段轴心受压正截面承载力验算及单桩承载力验算受拉桩轴心拉力与弯矩组合受压桩轴心压力与弯矩组合4.2.1.2长管节大管桩单桩承载力验算包括：单桩轴向承载力验算和水平承载力验算。单桩承载力的计算和试验方法应符合JTS167—4的有关规定。4.2.2吊运阶段验算长管节大管桩在吊运阶段应进行抗裂验算。其截面边缘的混凝土法向拉应力应满足式（1）、法向压应力应满足式（2）要求：M0.7f....................................(1)pctkW0M0.85f....................................(2)pcckW0式中：2 DB33/T927—2014M——吊运阶段的弯矩设计值（N•mm）；3W——按照混凝土弹性模量换算的截面弹性抵抗矩（mm）；02——长管节大管桩混凝土有效预压应力值（N/mm）；pc——受拉区混凝土塑性影响系数；2f——长管节大管桩混凝土在施工阶段轴心抗拉强度标准值（N/mm）；tk2f——长管节大管桩混凝土在施工阶段轴心抗压强度标准值（N/mm）。ck4.2.3锤击沉桩阶段验算4.2.3.1长管节大管桩进行锤击沉桩拉应力验算时，应满足下式要求：f......................................(3)skktpc式中：——锤击拉应力分项系数，取1.15；sk2——锤击沉桩拉应力标准值（N/mm），该值根据锤能、锤击速度大小、桩垫软硬程度、桩长、k22组合钢管桩长度和地质条件等综合确定，可取8.0N/mm～11.0N/mm，带有较长钢管桩的组合桩应取较大值；2f——长管节大管桩混凝土轴心抗拉强度设计值（N/mm）；t2——长管节大管桩混凝土有效预压应力值（N/mm）。pc4.2.3.2长管节大管桩进行锤击沉桩压应力验算时，应满足下式要求：f......................................(4)sppcpc式中：——锤击压应力分项系数，取1.1；sp2——锤击沉桩压应力标准值（N/mm），根据桩端支撑性质、桩截面大小、桩长、选用的桩锤p2锤击能量和地质条件等综合确定，其上限值可取25.0N/mm；2f——长管节大管桩混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm）；c2——长管节大管桩混凝土有效预压应力值（N/mm）。pc4.2.4使用阶段验算4.2.4.1抗裂验算4.2.4.1.1长管节大管桩应按照正常使用极限状态效应组合对截面进行抗裂验算。截面边缘压应力按照式（5）、截面边缘拉应力按照式（6）计算：NM......................................(5)cAW00NM......................................(6)tAW003 DB33/T927—2014式中：2——截面边缘压应力（N/mm）；cN——使用阶段的轴力设计值（N），N以压力为正，拉力为负；2A——长管节大管桩换算截面面积（mm）；0M——使用阶段的弯矩设计值（N•mm）；3W——按照混凝土弹性模量换算的截面弹性抵抗矩（mm）；02——截面边缘拉应力（N/mm）。t4.2.4.1.2对于裂缝控制等级为一级的长管节大管桩截面边缘拉应力在作用的标准组合下和裂缝控制等级为二级的长管节大管桩截面边缘拉应力在作用的准永久组合下应满足下式要求：.........................................(7)tpc式中：2——截面边缘拉应力（N/mm）；t2——长管节大管桩混凝土有效预压应力值（N/mm）。pc4.2.4.1.3对于裂缝控制等级为二级的长管节大管桩截面边缘拉应力在作用的标准组合下应满足下式要求：f.....................................(8)tpccttk式中：2——截面边缘拉应力（N/mm）；t2——长管节大管桩混凝土有效预压应力值（N/mm）；pc——混凝土拉应力限制系数；ct——受拉区混凝土塑性影响系数；2f——长管节大管桩混凝土轴心抗拉强度标准值（N/mm）。tk4.2.4.2正截面承载力验算4.2.4.2.1使用阶段长管节大管桩截面应按照承载能力极限状态作用效应组合进行验算。4.2.4.2.2轴心受拉长管节大管桩应满足下式要求：NN.........................................(9)uNfA......................................(10)upyp式中：N——使用阶段的轴力设计值（N）；N——长管节大管桩截面轴心抗拉承载力设计值（N）；u2f——钢绞线抗拉强度设计值（N/mm）；py2A——钢绞线截面面积（mm）。p4.2.4.2.3轴心受压长管节大管桩应满足下式要求：4 DB33/T927—2014NN.......................................(11)u0N0.9fAfA..............................(12)u0cpyp0p式中：N——使用阶段的轴力设计值（N）；——轴心受压稳定系数，参见JTS151相关章节；N——轴心受压稳定系数时，长管节大管桩截面轴心抗压承载力设计值（N）；u02f——长管节大管桩混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm）；c2A——长管节大管桩截面面积（mm）；"2f——钢绞线抗压强度设计值（N/mm）；py"2——纵向预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时钢绞线拉应力（N/mm）；p02A——钢绞线截面面积（mm）。p4.2.4.2.4对于CD1200系列长管节大管桩，其截面轴心抗压承载力设计值可参见附录A中表A.2的长管节大管桩型号、规格及技术性能表。4.2.4.2.5轴力和弯矩共同作用的长管节大管桩应满足下式要求：MM.......................................(13)u1cfADdsinπ4fAdpyppsinπ2fpyp0Adppsinπt2M.........(14)uπ式中：当轴力设计值满足：N2fA32f3A时，公式（14）中系数和按下式计算：1cpyp0ptNAfppy...........................(15)fAfA1.5fA1.5A1cpyppypp0p11.5......................................(16)t当轴力设计值满足：N2fA32f3A时，公式（14）中系数和按下式计算：1cpyp0ptNApp0....................................(17)fAfA1cpyp0.........................................(18)t式中：——截面偏心距增大系数，参见JTS151相关章节；M——使用阶段的弯矩设计值（N•mm）；5 DB33/T927—2014M——指定轴力下截面抗弯承载力设计值（N•mm）；对于CD1200系列长管节大管桩，其截面抗弯u承载力设计值可参见附录B的长管节大管桩性能曲线；——长管节大管桩混凝土矩形应力图应力与混凝土轴心抗压强度设计值之比，C80时0.94；112f——长管节大管桩混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm）；c2A——长管节大管桩截面面积（mm）；D——长管节大管桩环形截面外直径(mm)；d——长管节大管桩环形截面内直径(mm)；——长管节大管桩受拉区面积与全截面面积之比；2f——钢绞线抗压强度设计值（N/mm）；py2A——钢绞线截面面积（mm）；pd——钢绞线重心所在圆的直径(mm)；p2f——钢绞线抗拉强度设计值（N/mm）；py2——纵向预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时钢绞线拉应力（N/mm）；p0——纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当2/3时，取0；ttN——使用阶段的轴力设计值（N）。4.2.5张拉控制应力值4.2.5.1施加预应力时，混凝土立方体抗压强度不得低于设计强度的75%，结构计算时，不应考虑非预应力钢筋。4.2.5.2预应力主筋应采用高强度低松弛钢绞线，钢绞线的强度指标应符合GB/T5224的规定。其张拉控制应力值宜满足下式要求：0.70f.....................................(19)conptk式中：2——钢绞线张拉控制应力值（N/mm）；con2f——钢绞线抗拉强度标准值(N/mm)。ptkconfptk4.2.5.3张拉控制应力值考虑钢绞线松弛、摩擦阻力等各项预应力损失，可提高0.05。4.2.6预应力损失值4.2.6.1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：.............................(20)ll1l2l3l4l5l6式中：2——钢绞线在施工阶段总预应力损失值（N/mm）；l6 DB33/T927—20142——锚具变形和钢铰线内缩引起的预应力损失值（N/mm）；l12——钢绞线与预留孔道壁之间摩阻力引起的预应力损失值（N/mm）；l22——拼接缝粘结剂弹性压缩变形引起的预应力损失值（N/mm）；l32——钢绞线应力松弛引起的预应力损失值（N/mm）；l42——混凝土收缩徐变引起的预应力损失值（N/mm）；l5——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l62起的预应力损失值（N/mm）。4.2.6.2、、、、各项预应力损失值应按JTS151有关预应力钢筋的预应力损失值规l1l2l3l4l5定计算。4.2.6.3计算分批张拉钢绞线时，累计到j批次张拉钢绞线所产生的混凝土弹性压缩变形对之前il6批次张拉钢绞线所引起的预应力损失值，可按下式计算：jEAppl6ij,pek(,ij1,2,......,)n....................(21)kiEAcckEApp式中：[,]ij——累计到j批次张拉钢铰线所产生的混凝土弹性压缩变形对之前i批次张拉钢绞线所引l62起的预应力损失值（N/mm）；i——第i批次；j——第j批次；k——第k批次；2E——钢绞线弹性模量（N/mm）；p2A——每批次张拉的钢绞线截面面积（mm）；p2E——混凝土弹性模量（N/mm）；c2A——长管节大管桩混凝土截面面积（mm）；c2[]k——第k批次张拉时钢绞线有效预拉应力（N/mm）。pe4.3构造4.3.1长管节大管桩由长度为8m、9m、10m的长管节拼接组成。4.3.2长管节大管桩预应力主筋应采用在每个预留孔道中设置单股、双股或三股高强度低松弛钢铰线，其构造示例图参见图1。7 DB33/T927—2014Al4pDdd2123ApDdd21A-A截面图1长管节大管桩构造示例图说明：1——预应力主筋；2——架立钢筋和螺旋环向箍筋；3——钢桩靴；4——桩身混凝土；l——桩长；D——长管节大管桩环形截面外直径；d——钢绞线重心所在圆的直径；pd——长管节大管桩环形截面内直径。4.3.3长管节大管桩预应力主筋应沿周边均匀布置，且不宜少于16根。4.3.4长管节纵向架立钢筋直径应不小于7mm；螺旋环向箍筋直径应不小于6mm，桩顶管节环向筋螺距为50mm，基本管节环向筋螺距管节端部1500mm范围内为50mm,其余为100mm。4.3.5混凝土强度等级应不小于C80。当有抗冻要求时，应符合JTS151的有关规定。4.3.6长管节壁厚应不小于150mm。4.3.7长管节大管桩预应力钢筋保护层厚度应不小于50mm。4.3.8预应力钢筋的预留孔孔径宜控制在32mm～44mm之间,并且中心间距应不小于160mm。4.3.9长管节大管桩拼接应采用粘接剂进行拼接，其粘结强度应高于长管节混凝土设计强度。粘接材料应符合JTS167—6的有关规定。4.3.10预留孔道应采用压力灌注专用压浆料，压浆料应密实，其立方体抗压强度应不小于45MPa。4.3.11根据工程的需要，长管节大管桩桩端可采用不超过1000mm的钢桩靴或采用组合桩型式。钢桩靴或组合桩的钢管直径、长度和钢板厚度与材质、桩端结构型式和锚具保留数量应根据施工和地质条件确定。组合钢管长度超过8000mm时，应对锚具进行专门设计。长管节大管桩钢桩靴（组合桩）型式参见图2。8 DB33/T927—2014图2长管节大管桩钢桩靴（组合桩）型式说明：1——钢桩靴；2——预留的预应力主筋锚块；3——混凝土桩与钢桩联接法兰；D——长管节大管桩环形截面外直径；d——钢绞线重心所在圆的直径；pd——长管节大管桩环形截面内直径。4.3.12长管节大管桩桩顶长管节宜设置钢板套箍并增设双层螺旋环向箍筋，也可采用纤维混凝土制作。4.3.13长管节大管桩桩顶长管节适当部位应设置排气孔、排水孔。5长管节制作5.1原材料5.1.1长管节大管桩长管节混凝土所用水泥强度等级不得低于42.5。水泥品种可采用硅酸盐水泥P.Ⅱ型、普通硅酸盐水泥等。水泥的质量应符合GB175等的有关规定。熟料中铝酸三钙（C3A）含量应不大于10%。5.1.2细集料应采用质地坚硬的天然河砂。河砂应为中砂。细集料杂质含量应符合JTS202的有关规定。5.1.3粗集料应采用质地坚硬的碎石，石料的抗压强度应大于2倍所采用的混凝土强度等级。碎石的粒径应为5mm～20mm，且应采用二级配，其中5mm～16mm与10mm～20mm粒径的比例应按混凝土配合比设计和试验确定。粗集料的物理性能与杂质含量应符合JTS202的规定，其中压碎值不宜大于8%，粒径5mm以下含量不宜大于6%。5.1.4外加剂应经试验选定，外加剂的质量应符合JTS202的有关规定。5.1.5拌和用水应符合JTS202的有关规定。9 DB33/T927—20145.1.6长管节采用的螺旋环向箍筋应采用HPB300钢筋,其质量应符合GB/T701的有关规定，螺旋箍筋经过冷拔后直径应不小于6mm。架立钢筋应采用HPB300钢筋，也可采用强度大于HPB300钢筋的其它合适钢筋，其经过冷拔后直径应不小于7mm。5.1.7原材料进场检验应符合JTS257的有关规定。5.2钢模5.2.1钢模应符合下列要求：a)满足成型混凝土长管节的相应尺寸要求；b)结构能满足相应的强度和刚度要求；c)模板内表面光滑，无影响长管节外观质量的缺陷，要求合缝口平顺严密；d)制作简单、装拆方便、定位可靠，并能提高使用次数。5.2.2钢模材料选用和加工应符合下列要求：a)钢模筒体应选用强度高、弹性好、焊接性能优良的钢材，其机械性能不低于Q235-A的要求；b)钢模筒体加工成型后，应用回火处理来消除加工时的焊接应力；c)钢模端板应有足够的刚度，表面平整光滑，宜采用不易变形的端板，也可采用铸钢材料的端板；d)钢模的成孔拉杆应选用抗拉强度高的碳素钢或优质合金钢管材，成孔拉杆外套橡胶管。橡胶套管要求破断强度高，伸长量大，对橡胶套管性能要求宜为，拉断强度不小于17MPa，伸长量不小于600%，硬度在46～50邵尔度左右。5.2.3钢模检验应符合下列要求：a)长管节钢模制作完毕后，应按设计图进行检验，合格后方可投入使用；b)长管节钢模制作完毕后，应进行静平衡力矩试验，不平衡力矩应不大于2N²m；c)长管节钢模允许偏差和检验方法应符合表2的规定。表2长管节钢模允许偏差和检验方法允许偏差序号项目检验数量单元测点检验方法mm1钢模筒体长度±2442钢模内径4-1钢尺测量3钢模内径椭圆度（长、短直径差）544钢模外径各跑轮圈同心度1逐件检查45端板面相对于钢模内径的垂直度0.442m靠尺和塞尺测量6端板环面平面度0.147合缝口间隙0.34内卡尺测量8钢模纵向直线度2/m42m靠尺和塞尺测量5.3混凝土长管节混凝土的技术参数应符合JTS202的有关规定，且应符合下列要求：a)强度等级应不小于C80；10 DB33/T927—2014b)胶凝材料用量宜在450kg/m3～500kg/m3；c)水胶比不大于0.25；d)抗氯离子渗透性以电通量指标来快速测定，不大于1000C；e)有抗冻要求的抗冻等级不低于F350。5.4成型与养护5.4.1钢筋笼的制作应符合下列规定：a)钢筋笼采用自动编织机按设计尺寸制作成型。b)每一长管节长度的钢筋笼脱焊点不得多于4个。5.4.2钢筋笼制作、安装的允许偏差和检验方法应符合JTS257的相关要求，并符合表3的要求。表3钢筋笼制作、安装的允许偏差和检验方法允许偏差检验单元序号项目单元测点检验方法mm和数量1钢筋骨架长度2用钢尺量直径两端处±52钢筋笼直径6用钢尺量两端及中部垂直两直径每类构件抽3箍筋间距用钢尺量两端及中部连续三档各取±10查10%，且34纵向钢筋间距大值不少于3件5钢筋保护层用钢尺量侧面±546钢筋笼离端板距离用钢尺量两端各两点5.4.3为提高长管节的耐久性，长管节钢筋笼不宜使用保护层垫块，钢筋笼采用硬性联结固定法定位。5.4.4钢模组装时应符合下列规定：a)装模前，钢模和橡胶套管上残留的混凝土和浮浆应清除干净，脱模剂应涂刷均匀。b)钢模端板内侧与筒体外侧之间应紧密配合。c)钢筋笼纵向架立钢筋与成孔拉杆必须错开，应使钢筋笼不触及预留孔胶管。钢筋笼的端头与端板应保持20mm的间距。d)拉杆螺母上紧扭矩应大于0.40kN²m。5.4.5混凝土布料应均匀、饱满、连续进行、一次完成。5.4.6长管节成型采用离心法，加速顺序为低速→中速1→中速2→高速，高速离心完毕应自然降速，防止钢模激烈振动。5.4.7长管节成型后，吊离成型机座时，应平稳、轻放，不得碰撞，并应对长管节内壁面进行收面处理。5.4.8脱模应在专用平台上进行，脱模时混凝土强度应不小于设计强度的70%。5.4.9长管节脱模后需养护并应符合JTS202的有关规定。5.5起吊、堆存和运输5.5.1长管节吊运时混凝土强度应达到设计强度的70%，宜采用起吊专用工具，吊运应保持平稳、减少震动、避免碰撞。5.5.2长管节堆存场地应平整、坚实，满足承载力要求；长管节堆存应采用多点支垫，支垫间距不宜大于4m；长管节堆存时，长管节间应采取防止碰撞的缓冲措施；长管节堆存层数应根据地基承载力、垫木强度和堆垛稳定性确定，不宜超过3层；各层的垫木应位于同一垂直面。堆垛底层长管节应有横向定位措施。11 DB33/T927—20145.5.3长管节装船或装车运输时，应编制专项运输方案。应在船舶或车辆底层及层间设置垫木，垫木材料应相同，各层垫木应上下对齐。5.6质量检验5.6.1长管节成型过程中必须留样制作试件测定混凝土立方体的抗压强度。试件的留样和养护条件应与长管节相同。5.6.2混凝土试验方法应按JTJ270的有关规定。混凝土的合格标准应按JTS202的有关规定。混凝土强度试件的留取样每工班应取3组，其中一组测定长管节脱模强度，一组测定长管节所需张拉强度，一组测定长管节龄期28d的强度。混凝土抗冻、抗渗试件的留取应按JTS202的有关规定。5.6.3长管节外壁面不应出现裂缝。5.6.4长管节内壁面的干缩裂缝宽度不应超过0.2mm，深度不应大于10mm，长度不应超过长管节外径的0.5倍。5.6.5长管节的预应力孔道的质量检验，采用光照投影检验，圆孔所成的阴影与孔径的偏差应不大于3mm。5.6.6长管节制作的允许偏差和检验方法应满足表4的要求。表4长管节制作的允许偏差和检验方法允许偏差序号项目检验单元和数量单元测点检验方法mm1外周长±104用钢卷尺测量2长度±3用钢尺测量+103壁厚用钢尺测量两端0每节24长管节端面倾斜D/1000用钢角尺测量5管壁端面倾斜/200用钢角尺测量6长管节圆度54用钢尺测量两端注：为壁厚，D为长管节外径，单位均为mm。长管节应经检验合格后方可使用，并应填写《长管节合格证》。合格证内容应包括：型号、长度、生产日期、混凝土抗压强度、质检人员、监理人员等。6长管节大管桩拼接6.1钢绞线6.1.1钢绞线的质量要求、检验规则和试验方法等均应符合GB/T5224的有关规定。6.1.2钢绞线应保持清洁，存放和搬运过程中应避免机械损伤和锈蚀。钢绞线长时间存放的应定期进行外观检查。存放仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体；钢绞线室外存放，时间不宜超过180d，且应搁置在枕木上并采用油布覆盖。6.1.3钢绞线的下料长度应通过计算确定，计算时应考虑长管节大管桩的孔道长度、锚夹具厚度、切割块长度、千斤顶长度和外露长度等因素的影响。钢绞线的下料，应采用高速砂轮机切割，不应采用电弧或乙炔—氧气切割。不应将扭曲或折弯的钢绞线调直后使用。6.2锚具与夹具12 DB33/T927—20146.2.1钢绞线锚具和夹具应具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性，检验规则和试验方法等应符合GB/T14370的有关规定，同时其结构型式应满足长管节大管桩设计构造要求。6.2.2钢绞线锚具应符合设计要求。锚具应满足二次张拉及放松预应力的操作要求。夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用性能。切割块应按设计图纸加工验收，应满足锚具、夹具放置的要求，同时应设置压浆孔或排气孔，压浆孔截面面积应保证浆体的畅通。6.2.3锚具、夹具的存放、搬运均应妥善保护，避免锈蚀、玷污、机械损伤或散失。临时性的防护措施应不影响安装操作和防锈措施的实施。6.3粘结剂6.3.1粘结剂固化后，龄期为14d的粘结剂胶体抗压强度不小于85MPa,抗拉强度不小于30MPa，试验应按GB/T2567的有关规定执行。6.3.2粘结剂拉伸强度应不小于10MPa，试验应按附录D执行。接头固化后，其胶接处的正粘结强度应大于长管节混凝土本体劈裂抗拉强度。6.3.3粘结剂配比应根据气温的变化及时调整。配比后粘结剂的适用期应控制在120min（夏季60min）以内，固化时间宜控制在5h。24h粘结剂抗压强度应不小于30MPa。6.3.4粘结剂在下列情况下应进行胶体抗压强度、对接接头拉伸强度的测定：a)选用新的粘结剂类型；b)选用新批量粘结剂；c)特殊情况下进行自行配置粘结剂；d)粘结剂质量不确定的其他情况。6.4拼接与张拉6.4.1张拉所用的拉伸机与油压表应配套使用，并应定期维护和校验，确定张拉力与油压表之间的关系曲线。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应超过6个月且张拉次数不超过200次。张拉设备出现不正常现象或检修后，必须重新校验。6.4.2长管节拼接时混凝土抗压强度应达到设计要求，且不应低于设计强度的70%，其龄期应大于14d。6.4.3长管节拼接前胶接面应进行表面清洁干燥处理，磨除表层水泥浮浆，确保端面平整，无明显缺损和油污。预留孔道应洁净畅通。6.4.4长管节大管桩拼接时应对拼接台车进行检查和调整。拼接时长管节的预留孔应按标识一一对应。粘结剂应均匀饱满刮涂在胶接面上，长管节合拢后应将长管节端面内外侧用粘结剂补平，并采取防粘结剂流淌的措施。6.4.5钢绞线张拉应符合下列规定：a)钢绞线应采用应力控制法张拉，同时校核钢绞线的伸长值；b)钢绞线的张拉控制应力应符合设计要求。钢绞线超张拉时，控制应力值应不大于0.75倍钢绞线强度标准值；c)钢绞线张拉方法可分整体张拉和分批张拉，张拉时应对称、同步、缓慢进行；d)预应力钢绞线的张拉应分2次进行。第1次张拉至第2次张拉前不得移动长管节大管桩；e)第2次张拉时粘结剂抗压强度值应大于30MPa，且第2次张拉力控制值与设计张拉力的偏差不得大于3%；f)张拉过程中预应力钢绞线不应出现断丝或滑丝现象。6.4.6钢绞线伸长值应符合下列规定：13 DB33/T927—2014a)理论伸长值与实际伸长值的差值应满足设计要求，设计无要求但实际伸长值与理论伸长值偏差大于6%时，应暂停张拉，并应查明原因，采取调整措施。b)预应力钢绞线的理论伸长值可按下式计算：PLpL.......................................(22)AEpp式中：L——预应力钢绞线的理论伸长值（mm）；P——预应力钢绞线的张拉力（N）；pL——预应力钢绞线的长度（mm）；2A——预应力钢绞线的截面面积（mm）；p2E——预应力钢绞线的弹性模量（N/mm）。pc)预应力钢绞线张拉的实际伸长值可按下式计算：LLLL.................................(23)123式中：L——预应力钢绞线张拉的实际伸长值（mm）；L——第1次张拉时从初应力至第1次张拉应力间的实测伸长值（mm）；1L——第2次张拉时从第1次张拉应力至最大张拉应力间的实测伸长值（mm）；2L——初应力以下的推算伸长值（mm），可根据初应力和产生L的张拉应力的比值推算确定。31d)预应力钢绞线的锚固应在张拉控制应力稳定状态下进行。张拉端预应力钢绞线的回缩值与锚具变形值之和不应大于6mm。6.4.7钢绞线锚固后张拉力的作用线应与孔道中心线重合，对预留孔道侧壁不得产生侧向力。长管节大管桩张拉时应通过计算和试验调整每批次张拉控制应力，或采用整体张拉工艺确保桩周预压应力分布均匀。6.4.8长管节大管桩张拉过程应做好记录，张拉要求应符合JTS202和JTS257的有关规定。6.5压浆与放张6.5.1预应力钢绞线张拉后孔道应及时压浆。6.5.2压浆料材料应符合下列规定：a)压浆材料性能应符合JTG/TF50的有关规定。b)预应力孔道压浆应采用专用压浆料或专用压浆剂配制的浆液，压浆材料应进行现场检验。6.5.3压浆料的制备应符合下列规定：a)压浆料在使用前和压浆过程中应连续搅拌，宜采用不低于1000r/min高速搅拌机拌合，且采用不低于100r/min的低速拌合筒储备。b)水胶比不应大于0.35。c)压浆料可使用时间应控制在30min内，稠度宜控制在16s～20s。d)压浆料拌合后3h的泌水率应小于2%，且泌水应在24h内重新全部被压浆料吸收。e)压浆料中可掺入适量膨胀剂，自由膨胀率应通过试验确定，且控制在5%～10%。6.5.4高温季节拌浆时应采取适当降温措施。环境温度低于5℃或以后48h可能降至5℃以下时应对长管节大管桩加热，且拌浆应采取保温措施。14 DB33/T927—20146.5.5孔道压浆应符合下列规定：a)压浆前应在长管节大管桩的预留孔道两端安装保压阀，并采用0.2MPa压力水检查桩身与拼缝是否漏水，同时清洁孔道。压水检查后应使用不含油的压缩空气将预留孔道内积水吹出。b)长管节大管桩压浆宜采用负压真空压浆工艺。对每孔穿3股钢绞线的孔道压浆必须采用负压真空压浆工艺。真空压浆工艺要求预留孔道内形成0.1MPa负压。c)压浆顺序宜从下层孔道逐渐向上层孔道进行。压浆料由桩的一端向桩的另一端压送，压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，待出浆口流出浓浆后关闭出浆口阀门，并应保持0.4MPa～0.6MPa压力不少于2min。d)压浆料初凝后方可拆除保压阀门。6.5.6压浆时，每1工班应留取不少于2组试件，其中1组标准养护7d，其余标准养护28d，其抗压强度分别应不小于32MPa和45MPa。试件试验应按JTJ270的有关规定执行。6.5.7压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如不密实应及时处理。压浆后压浆料抗压强度达到32MPa之前，长管节大管桩不得以任何方式移动或吊运。6.5.8放松锚具、夹具可采用乙炔—氧气切割的方法，但其切割点应距锚具50mm以上，并应采取防止产生退火或回火现象的措施。退火或回火的锚具、夹具不得再次使用。6.5.9切割放张钢绞线应对称、相互交错进行。6.5.10桩顶长管节切割后的钢绞线不得突出桩顶端面，低于桩顶端面时宜用环氧胶泥补平。6.5.11为提高长管节大管桩耐久性，长管节间保护可用多层环氧树脂覆盖玻璃纤维布包覆保护，包覆范围在接头两侧各1m。6.6桩质量检验6.6.1长管节大管桩的质量应满足设计要求，并应符合JTS257的有关规定。6.6.2长管节大管桩制作的允许偏差、检验数量和方法应符合表5的规定。表5长管节大管桩制作的允许偏差、检验数量和方法允许偏差序号项目检验单元和数量单元测点检验方法mm1长管节大管桩长度±100用钢卷尺测量每根桩检查22桩顶面倾斜5D/1000用直角尺测量垂直两方向3拼缝处错台6用钢尺与塞尺测量每根桩抽查1在拼缝处两侧，沿长管节各4m处拉线，4拼缝处弯曲失高650%拼缝用钢尺测量注：D为长管节大管桩环向截面外直径，单位为mm。6.6.3长管节大管桩应进行抗弯性能检验，每1000根随机抽样1根或至少每年在产品中随机抽样1根进行检验。检验应按GB/T50152的有关规定执行。6.6.4长管节大管桩外观质量应符合下列规定：a)长管节大管桩外壁面不应出现裂缝。b)长管节大管桩内壁面的裂缝宽度不应超过0.2mm，深度不应大于10mm，长度不应超过长管节大管桩外径的0.5倍。c)长管节大管桩顶端应平整，不应有突出物。6.6.5每根桩应经检验合格后方可使用，并应提供《长管节后张法预应力混凝土大管桩合格证》。合格证应包括下列内容：15 DB33/T927—2014a)型号、长度和桩的编号；b)张拉记录；c)灌浆日期；d)混凝土抗压强度；e)预留孔水泥浆体抗压强度；f)出厂日期；g)制造厂厂名；h)质检、审核、监理人员。7长管节大管桩吊运、堆存和装运7.1场内吊运7.1.1吊运宜采用钢梁多点起吊，钢梁应具有足够的刚度，防止吊运时产生过大的变形。钢梁吊索应与桩纵轴线垂直；当不采用钢梁吊运时，吊索与桩纵轴线夹角应大于45°7.1.2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±200mm。7.1.3吊运时各吊点应同时受力，保持平稳，避免震动碰撞，防止桩身损坏。7.2场内堆存7.2.1堆存场地应平整和坚实，满足承载力要求。7.2.2长管节大管桩堆存应采用多点支垫，支垫间距不宜大于4m。7.2.3长管节大管桩多层堆存时，堆存层数应根据地基承载力、垫木强度和堆垛稳定性等确定，并定期检测垫木的水平度，堆放层数不宜超过3层，各层垫木应位于同一垂直面上。堆垛底层长管节大管桩应有横向定位措施。7.3装运7.3.1长管节大管桩装运应有专项装运方案。7.3.2长管节大管桩的装运应绘制装驳图和加固图。7.3.3长管节大管桩装船，应采取不大于4m的多支点方木底楞搁置，方木底楞断面宜为200mm³200mm。底楞顶面应在同一平面上。桩身两侧应垫置楔型垫块，用于稳定底层长管节大管桩，确保受力良好。堆垛底层长管节大管桩应有横向定位措施。7.3.4对于甲板面为弧形的驳船，底层长管节大管桩无法使用多支点大方木底楞，可沿桩身两侧间断垫置楔形垫木，垫木应平整和垫紧，并固定牢固。7.3.5底层以上各层长管节大管桩采用木楔支垫，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。7.3.6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，长管节大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。7.3.7长管节大管桩长途运输时，按选用驳船的平面尺寸合理布置装船，装驳层数不应超过3层，各层之间必须支垫牢固，并用槽钢作整体加固，堆垛应用钢缆固定以防滑、防滚。装船、卸船时应从船的两侧对称吊装，保持船的稳定性。8长管节大管桩沉桩16 DB33/T927—20148.1一般规定8.1.1长管节大管桩沉桩应符合JTS167—4的有关规定。8.1.2长管节大管桩沉桩时替打应设置排气孔，水位超过桩顶时应立即停锤。8.1.3长管节大管桩锤击沉桩应控制总锤击数，总锤击数可根据桩型、地质条件、桩锤能量和桩垫材料等综合确定。8.1.4长管节大管桩工程宜安排试沉桩，用以验证所选桩锤是否符合工程要求，并取得与设计要求承载力相应的沉桩控制贯入度，作为停锤标准的依据。8.1.5沉桩前应对大管桩进行逐根检查，并核实长管节大管桩合格证与施工用桩是否相符。8.2吊桩8.2.1长管节大管桩吊桩时，其吊点及吊点位置应符合设计和JTS167—4标准要求。8.2.2水上沉桩吊桩时应从桩驳的两侧对称起吊，保持桩驳的稳定性，严防侧倾。8.3沉桩工艺8.3.1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。8.3.2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。8.3.3水冲锤击沉桩当桩端距设计标高1.0倍～1.5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。8.3.4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应力、压应力又不超出桩体混凝土的控制值。锤的大小可参照附录E选用。8.3.5锤击沉桩所用的替打、桩垫和锤垫满足下列要求：a)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；b)桩垫应具有一定的弹性和韧性，并有足够的厚度，形状应与桩断面相适应，其材质可根据地质或试打桩后确认；c)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。8.3.6试沉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。8.3.7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：a)设计桩端持力层为一般粘性土时，应以标高控制；b)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击平均贯入度接近或达到控制贯入度时即可停锤。当桩端标高仍超过设计标高2m时应与设计部门研究解决；c)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击平均贯入度接近或达到控制贯入度时即可停锤；d)当继续锤击有困难影响施工时，应会同设计部门研究解决。8.3.8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，则应以贯入度控制。8.3.9锤击沉桩时应保持桩锤、替打和桩三者在同一轴线上。17 DB33/T927—20148.3.10在沉桩结束后，应及时夹桩。8.4质量控制8.4.1锤击沉桩允许偏差应符合表6的要求。表6锤击沉桩允许偏差桩位允许偏差mm区域排架桩墩台桩允许垂直度边桩直桩斜桩中间桩不大于直桩斜桩有掩护水域1001501001501501/100无掩护近岸水域1502001502002001/100无掩护离岸水域2503002503003001/100注1：沉桩允许偏差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，在夹桩时严禁拉桩。注2：近岸指距岸≤500m，离岸指距岸>500m。注3：掩护条件较差的河口港沉桩可按“无掩护近岸水域”标准执行。8.4.2锤击沉桩时，桩身不得出现裂缝，当发现桩身有裂缝时，应会同设计单位研究处理。8.4.3锤击沉桩时应采取有效措施，防止断桩发生。如果出现断桩，由设计单位提出处理意见。8.4.4沉桩后对于超过设计标高的桩应截除。截桩后不应出现纵向裂缝。截桩宜用机械工具，保证桩顶面切割平整不掉角。8.4.5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2%～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%，并不得少于10根。高应变动测和低应变检测应符合国家现行标准的规定。18 DB33/T927—2014AA附录A（规范性附录）长管节大管桩型号、规格及技术性能表A.1长管节大管桩表示方法根据长管节混凝土大管桩直径和钢绞线数量的不同，定义不同规格的长管节混凝土大管桩的型号。标记方式表示为CD□□□□—□□。标记方式含义如下：CD□□□□-□□长管节混凝土大管桩管桩外直径-钢绞线的数量如：标记方式CD1200-48的管桩表示外直径为1200mm、钢绞线数量48根的长管节混凝土大管桩。A.2长管节大管桩拼接长管节大管桩混凝土部分桩长度模数为1m。用长度为8m、9m、10m长管节，可生产长度从30m到90m以上的桩。长管节大管桩拼接长度组合可参考表A.1。19 DB33/T927—2014表A.1长管节大管桩拼接长度组合表桩长L长管节拼接数量桩长L长管节拼接数量L8n19n210n3n1n2n3L8n19n210n3n1n2n3300036141231---62403324006331333310643043430165214352116620536202671153711268025380226901639013700074000471413414107240442401733144331174305443027521545212762064620377116471137802648023790174901480008500058141451411824055240283315533128430654303852165521386207562048711757114880275802489018590159000960006注1：桩长单位为m。注2：n表示单节长度为8m的长管节数量，n表示单节长度为9m的长管节数量，n表示单节长度为10m的长管123节数量。A.3示例：CD1200系列长管节大管桩技术性能20 DB33/T927—2014CD1200系列长管节大管桩型号、规格及技术性能参见表A.2，表中技术参数是根据JTS151提供的公式进行的理论计算值，其中桩的轴心抗压承载能力设计值是取稳定系数1.0时的计算结果。计算的前提条件如下：a)材料性能取值参见表A.3和表A.4；b)张拉时混凝土强度不得低于设计强度的75%；c)张拉控制应力按式A.1计算；张拉控制应力：0.70f²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²(A.1)conptk式中：2——钢绞线张拉控制应力值（N/mm）；con2f——钢绞线张拉强度标准值（N/mm）。ptkd)张拉时已充分考虑后批张拉对前批张拉的影响，不考虑分批张拉预应力损失；e)桩拼接长度为40m；f)长管节大管桩单节长度8m；g)按照单向进行张拉；h)采用高强度低松弛钢绞线。表A.2长管节大管桩型号、规格及技术性能表长管节大管桩型号CD1200-16CD1200-24CD1200-32CD1200-40CD1200-48长管节大管桩外径（mm）12001200120012001200长管节大管桩壁厚（mm）1501501501501502按照混凝土弹性模量换算的桩截面积（m）0.50400.50860.51320.51780.5224单位长度重量（kN/m）12.6012.7112.8312.9413.064按照混凝土弹性模量换算的桩截面惯性矩（m）0.070850.071480.072110.072500.07338预留孔数1616161616预留孔直径（mm）4444444444主筋中心位置直径（mm）10501050105010501050钢绞线股数1616+816³216³2+816³3单股钢绞线直径（mm）15.215.215.215.215.22钢绞线抗拉强度标准值f（N/mm）18601860186018601860ptk2混凝土有效预压应力值（N/mm）5.287.8710.4412.9815.51pc0.0时纯弯状态下桩截面开裂弯矩（kN•m）623938125515741897ct0.3时纯弯状态下桩截面开裂弯矩（kN•m）7801096141417352059ct0.5时纯弯状态下桩截面开裂弯矩（kN•m）8841201152018422167ct0.8时纯弯状态下桩截面开裂弯矩（kN•m）10401359167920032329ct纯弯状态下抗弯承载力设计值M（kN•m）14762107263230403325u轴心抗拉承载力设计值N（kN）29364404587173398807u轴心抗压承载力设计值N（kN）1447913704129131210711285u0注：设计时，应根据具体情况考虑长管节大管桩实际受压稳定系数的影响。21 DB33/T927—2014表A.3混凝土材料性能取值表222222名称ftk（N/mm）fck（N/mm）ft（N/mm）fc（N/mm）fcu（N/mm）Ec（N/mm）C803.1150.22.2235.9803.8E+04表A.4钢绞线材料性能取值表2222名称fptk（N/mm）fpy（N/mm）fpy（N/mm）Ep（N/mm）钢绞线186013203901.95E+0522 DB33/T927—2014BB附录B（规范性附录）长管节大管桩性能曲线B.1抗弯能力及抗裂性能曲线B.1.1长管节大管桩抗弯能力性能曲线参见图B.1～图B.5中的抗弯承载力设计值曲线，即图中曲线Mp。B.1.2长管节大管桩抗裂性能曲线参见图B.1~图B.5中的抗裂弯矩设计值曲线，即图中曲线Mf1、曲线Mf2、曲线Mf3和曲线Mf4。a)曲线Mf1是不考虑混凝土抗拉强度的抗裂弯矩设计值曲线；b)曲线Mf2是考虑混凝土抗拉强度的抗裂弯矩设计值曲线，且对应混凝土拉应力限制系数0.3ct；c)曲线Mf3是考虑混凝土抗拉强度的抗裂弯矩设计值曲线，且对应混凝土拉应力限制系数0.5ct；d)曲线Mf4是考虑混凝土抗拉强度的抗裂弯矩设计值曲线，且对应混凝土拉应力限制系数0.8ct。B.2性能曲线试验说明B.2.1利用本附录提供的长管节大管桩性能曲线可以对长管节大管桩的受力状态进行安全性和抗裂性能评估。B.2.2长管节大管桩的受力状态在性能曲线图中可以用状态点表示，即点（N，M），其中N为长管节大管桩的轴力设计值，M为长管节大管桩的弯矩设计值，这里的弯矩设计值应考虑截面偏心距增大系数的影响。B.2.3承载能力极限状态下，当长管节大管桩所有截面所对应的状态点均位于Mp曲线本身及其下方时，长管节大管桩才满足安全性能的要求。B.2.4正常使用极限状态下，当裂缝控制等级为一级的长管节大管桩在作用的标准组合下其桩身所有截面所对应的状态点均位于曲线Mf1本身及其下方时，长管节大管桩才满足抗裂性能的要求。B.2.5正常使用极限状态下，当裂缝控制等级为二级的长管节大管桩在作用的准永久组合下其桩身所有截面所对应的状态点均位于曲线Mf1本身及其下方时，长管节大管桩才满足抗裂性能的要求。B.2.6正常使用极限状态下，当裂缝控制等级为二级的长管节大管桩在作用的标准组合下其桩身截面所对应的状态点位于曲线Mf2、曲线Mf3或曲线Mf4本身及其下方时，长管节大管桩才满足抗裂性能的要求，其中曲线的选择（Mf2、Mf3或Mf4）应根据状态点所对应的截面位置（大气区、浪溅区、水位变化区或水下区），参照JTS151的表3.3.4选择相应混凝土拉应力限制系数a所对应的曲线。ct23 DB33/T927—2014图B.1长管节大管桩CD1200-16性能曲线图B.2长管节大管桩CD1200-24性能曲线24 DB33/T927—2014图B.3长管节大管桩CD1200-32性能曲线图B.4长管节大管桩CD1200-40性能曲线25 DB33/T927—2014图B.5长管节大管桩CD1200-48性能曲线26 DB33/T927—2014CC附录C（资料性附录）长管节大管桩设计选用示例C.1前提条件C.1.1桩基参数本示例中桩基参数见表C.1。表C.1桩基参数直径内径壁厚换算截面面积换算截面惯性换算截面弹性抵混凝土有效预压应桩基型号2432（m）（m）（m）A0（m）矩I0（m）抗矩W0（m）力pc（N/mm）CD1200-321.20.90.150.51320.07210.1201910.44C.1.2地质参数桩顶高程5m，泥面高程-7m，桩基所处位置的地质参数见表C.2。表C.2地质参数表土层侧阻力qfi土层端阻力qR水平抗力深度增长系数m编号土层名称层底标高4（kPa）（kPa）（kN/m）1淤泥质粘土-13.0030.00-30002粉质粘土-28.0045.00-50003强风化岩-33.00100.002000.0010000C.1.3桩基内力设计值桩基内力设计值见表C.3。表C.3桩基内力设计值极限状态组合内力状态轴力设计值（kN）弯矩设计值（kN•m）轴力最大状态4000500轴力最小状态-1300300承载能力极限状态持久组合弯矩最大状态30001000应力最大状态20001500应力最小状态-7001000应力最大状态2500800正常使用极限状态标准组合应力最小状态-500700注：本表中弯矩设计值未考虑截面偏心距增大系数的影响。C.2截面验算27 DB33/T927—2014C.2.1单桩承载力验算单桩垂直极限承载力设计值和单桩抗拔极限承载力设计值计算公式如下：1QUqlqA................................(C.1)dRfiiR1TUqlGcos...............................(C.2)difiiR式中：Q——单桩垂直极限承载力设计值（kN）；d——单桩轴向承载力分项系数；RU——桩身截面外周长（m）；q——单桩第i层土的极限侧摩阻力标准值（kPa）；fil——桩身穿过第i层土的长度（m）；i——承载力折减系数；q——单桩极限端阻力标准值（kPa）；R2A——桩端外周截面面积（m）；T——单桩抗拔极限承载力设计值（kN）；d——抗拔折减系数；iG——桩重力（kN）；——桩轴线与垂线夹角（º）。根据长管节大管桩截面参数计算得到桩身截面外周长U=3.77m,长管节大管桩桩端外周面积2A=1.13m，计算中取单桩轴向承载力分项系数=1.55、地基土抗拔折减系数=0.7，桩端承载力折Ri减系数=0.8。计算结果见表C.4。表C.4单桩承载力设计值计算表土层侧阻力土层端阻力桩进入该土层长度桩侧阻力桩端阻力编号土层名称层底标高qfi（kPa）qR（kPa）li（m）（kN）（kN）1淤泥质粘土-13.0030.00-6.00678.58-2粉质粘土-28.0045.00-15.002544.69-3强风化岩-33.00100.002000.005.001884.961809.56汇总∑5108.231809.56单桩垂直极限承载力设计值（kN）4463.09单桩抗拔极限承载力设计值（kN）2412.97由表C.3和表C.4的计算结果可知：桩基最大轴力小于单桩垂直极限承载力设计值，桩基最小轴力小于单桩抗拔极限承载力设计值，因此结构满足单桩承载力要求。C.2.2截面承载力验算C.2.2.1截面抗裂验算28 DB33/T927—2014对于位于水位变化区域处的长管节大管桩结构一般要求不出现裂缝，裂缝控制等级为二级，取0.3，正常使用极限状态标准组合时桩基抗裂验算见下表C.5。ct表C.5桩基抗裂验算表验算拉应力fpccttk2轴力设计值（kN）弯矩设计值（kN•m）³桩边缘拉应力（N/mm）2（N/mm）2500922.782.8211.75-5007006.8011.75注3：轴力设计值中正值表示轴向压力，负值表示轴向拉力；注4：为截面偏心率增大系数；注5：桩边缘拉应力计算结果中正值表示拉应力，负值表示压应力。由上述验算结果可知：桩边缘拉应力均小于验算拉应力，桩基截面满足抗裂要求。若利用附录B中长管节大管桩CD1200-32性能曲线进行桩基抗裂验算，则需要判断长管节大管桩状态点（2500，922.78）和（-500，700）与性能曲线中曲线Mf2的位置关系。本示例中的长管节大管桩性能曲线参见图C.1。由性能曲线图中可知，状态点（2500，922.78）和（-500，700）均位于曲线Mf2的下方，因此该长管节大管桩截面满足抗裂要求。C.2.2.2截面承载力验算本算例直接利用长管节大管桩性能曲线进行桩基截面承载力验算。经计算，桩的嵌固深度为7.24m，桩总长L=5+7+7.24=19.24m，桩基计算桩长LL2=9.62m。桩0基截面承载力验算表见表C.6。表C.6截面承载力验算表轴力设计值N（kN）弯矩设计值M（kN•m）截面偏心距增大系数M（kN•m）40005001.33667.42-13003001.00300.00300010001.151147.99200015001.071604.90-70010001.001000.00状态点（4000，667.42）、（-1300，300.00）、（3000，1147.99）、（2000，1604.90）和（-700，1000）均位于性能曲线中曲线Mp的下方（参见图C.1），表明此长管节大管桩结构满足承载力要求，结构安全。29 DB33/T927—2014图C.1长管节大管桩CD1200-32性能曲线30 DB33/T927—2014DD附录D（规范性附录）粘结剂正拉粘结强度试验方法D.1.1拉力试验机的量程选择应与试件的破坏荷载相适应。试验时所用的夹具应能使试件对中、固定，试验机应能使拉力平稳地增加。D.1.2试验所用机具应采用钢材加工而成（图D.1）单位：mm说明：1——螺杆。a)钢标准块b)钢夹具图D.1试验机具尺寸31 DB33/T927—2014D.1.3试验所用混凝土试块的尺寸为70mm³70mm³40mm。预切缝深度取2mm～3mm，宽度1mm～2mm（图D.2）。单位：mm说明：1——预切缝。图D.2混凝土试块尺寸D.1.4试样为钢标准块与混凝土试块的组合件。在混凝土试块的中央位置将钢标准块与混凝土试块粘结（图D.3）。粘结剂的制备和固化，应按相应的粘结剂产品技术条件或粘结剂施工工艺说明书中规定的条件进行。说明：1——粘结剂；2——钢标准块；3——预切缝；4——混凝土试块；5——钢夹具；P——试样破坏时的荷载值（N）。图D.3试样组成示意32 DB33/T927—2014D.1.5试验环境应保持在：温度23±2℃，相对湿度60%～70%。D.1.6试验时将制备好的试样置入拉力试验机的夹具并对中，以1500N/min～2000N/min的速度进行加载，直至破坏。记录试件破坏时的荷载值P，并观察破坏形式。D.1.7正拉粘结强度应按下式计算：Pf.......................................(D.1)A1式中：2f——正拉粘结强度（N/mm）；P——试样破坏时的荷载值（N）；2A——钢标准块的粘结面面积（mm）。1D.1.8试样破坏可分为以下形式：a)内聚破坏：分为基材混凝土内聚破坏和受检粘结剂的内聚破坏；b)粘附破坏：分为胶层与基材之间的粘附破坏及胶层与钢标准块之间的粘附破坏；c)混合破坏：粘合面出现两种或两种以上的破坏形式。D.1.9每组被测试样应不少于5个。单个试验的f值与该组试样的算术平均值的误差不超过±15%时为有效值。至少取3个有效值的算术平均值作为该组正拉粘结强度的试验结果。试验结果应由正拉粘结强度的实验结果和破坏形式共同表示。D.1.10试验报告应包括下列内容：a)粘结剂的品种、型号、批号和来源；b)取样规则及数量；c)制备试样的工艺条件；d)试样的编号和数量；e)试验时环境的温度、湿度；f)拉力试验机的型号、量程及检定日期；g)加荷方式及加荷速度；h)试样的破坏荷载、破坏形式及正拉粘结强度测定值；i)试验中出现的偏差和异常现象；j)试验日期、试验人员及审核人员。33 DB33/T927—2014EE附录E（资料性附录）选锤参考资料表E.1选锤参考资料表柴油锤项目常用锤型D-80D-100D-128锤芯质量（t）8.010.012.8锤总质量（t）16.0419.4327.00锤型参数常用冲程（m）2.8～3.22.8～3.22.8～3.2最大锤击能量（kJ）272340435与锤相应的长管节大管桩直径（mm）Φ1200Φ1200Φ1200、Φ1400可贯穿硬粘土深度（m）10～1510～2010～20可贯穿中密状砂层深度（m）8～1510～1510～15桩端可打入密实砂或砾砂（N=500.5～1.50.5～1.50.5～2.5锤击沉桩时，打击）深度（m）入硬土层的能桩端可打入风化岩（N>50击）深0.5～1.50.5～1.50.5～1.5力度（m）所用锤可能达到的极限承载力6000～90009000～11000≥11000（kN）最终10击的平均贯入度（mm/击）5～105～105～10注1：本表仅供施工单位选锤时参考，不得作为确定极限承载力的依据。注2：桩打入持力层的深度不包括桩靴长度。注3：采用其他锤型时，可比照表中最大锤击能量参考选用。注4：若需选用更大的锤型，应经专门论证。_________________________________34'