JGJ/T225-2010大直径扩底灌注桩技术规程

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  • JGJ/T225-2010
  • 大直径桩
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店铺: 北京建筑图书旗舰店
出版社: 中国建筑工业出版社
ISBN:1511220239
商品编码:1244087907

具体描述

《中华人民共和国行业标准(JGJ/T 225-2010 备案号J 1122-2010):大直径扩底灌注桩技术规程》根据住房和城乡建设部《关于印发〈2008年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)〉的通知》(建标[2008]102号)的要求,规程编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,制订了本规程。 本规程的主要技术内容有:总则、术语和符号、基本规定、设计基本资料与勘察要求、基本构造、设计计算、施工、质量检验等。 本规程由住房和城乡建设部负责管理,由合肥工业大学负责具体技术内容的解释。在执行过程中如有意见或建议,请寄送合肥工业大学(地址:合肥市屯溪路193号合肥工业大学建筑设计研究院;邮政编码:230009) 1 总则 2 术语和符号 2.1 术语 2.2 符号 3 基本规定 4 设计基本资料与勘察要求 4.1 设计基本资料 4.2 勘察要求 5 基本构造 5.1 大直径扩底灌注桩构造 5.2 承台与连系梁构造 6 设计计算 6.1 桩顶作用效应计算 6.2 竖向承载力与沉降计算 6.3 水平承载力和抗拔承载力 7 施工 7.1 一般规定 7.2 施工准备 7.3 泥浆护壁成孔大直径扩底灌注桩 7.4 干作业成孔大直径扩底灌注桩 7.5 大直径扩底灌注桩后注浆 7.6 安全措施 8 质量检验 8.1 一般规定 8.2 成孔质量检验 8.3 成桩质量检验 8.4 大直径扩底灌注桩及承台质量验收 附录A 耐久性规定 附录B 大直径扩底灌注桩单桩竖向抗压承载力静载试验要点 附录C 大直径钻孔扩底灌注桩超声波成孔检测方法 附录D 大直径钻孔扩底灌注桩伞形孔径仪孔径检测方法 附录E 伞形孔径仪标定方法 本规程用词说明 引用标准名录 附:条文说明
巨型扩底灌注桩:工程实践与技术革新 一、 引言 在现代土木工程领域,尤其是在大型基础设施建设中,对承载能力极高、能够适应复杂地质条件的桩基技术提出了严峻的挑战。传统桩型在面对巨大荷载、软弱地层或特殊环境时,往往显得力不从心。巨型扩底灌注桩,作为一种将桩身直径进行扩充,进而大幅提升承载力的创新型桩基形式,应运而生并迅速发展,成为解决高承载力桩基难题的重要手段。本文将深入探讨巨型扩底灌注桩的工程实践、技术特点、设计理论、施工工艺以及其在各个领域的广泛应用,力求全面展现这一技术的魅力与价值。 二、 巨型扩底灌注桩的定义与优势 巨型扩底灌注桩,顾名思义,是指桩身直径较大,并在桩端或桩身特定部位通过扩孔、扩径等工艺形成比桩身主体直径更大的底部结构,从而显著增加桩的有效承载面积,提升其整体承载能力。相比于传统桩型,巨型扩底灌注桩具有以下突出优势: 1. 极高的承载力: 桩端扩径部分能显著增大桩的端部阻力,同时扩大的桩底面积也能更有效地利用地层强度,使其能够承受远超传统桩的巨大荷载。 2. 适应复杂地质条件: 扩底设计能够帮助桩体避开局部软弱夹层,将荷载传递到更可靠的持力层,或通过扩大的桩底与更厚实的土层形成良好的嵌固,有效解决软土、流砂等不良地质条件下的桩基难题。 3. 减少桩的数量: 由于单桩承载力大幅提升,在相同荷载要求下,所需桩的数量可以大大减少,这对于节省造价、缩短工期、减少对地下空间的扰动具有重要意义。 4. 节约材料: 尽管单桩直径增大,但通过优化设计和施工,可以有效节约桩基的总材料消耗,尤其是在高承载力需求的项目中,整体经济效益显著。 5. 适用于特殊工程: 在港口码头、大型桥梁、超高层建筑、海洋平台等对桩基承载力要求极高的工程中,巨型扩底灌注桩是不可或缺的关键技术。 三、 巨型扩底灌注桩的设计理论与方法 巨型扩底灌注桩的设计是一个复杂而精细的过程,需要综合考虑地质条件、荷载特性、桩体材料、扩底形式以及施工工艺等多种因素。 1. 承载力计算: 巨型扩底灌注桩的承载力计算主要包括两个方面: 侧壁摩阻力: 与桩身长度和桩壁与周围土体间的摩阻系数有关。桩身材料的强度、表面糙度以及注浆等工艺的改进,均能提升侧壁摩阻力。 端部阻力: 这是巨型扩底灌注桩承载力提升的关键。通过对桩端进行扩孔或扩径,形成更大的扩底面积,并与桩端持力层土体建立更紧密的接触。扩底比、扩底形状、扩底深度以及扩底部分的材料性能(如混凝土强度、配筋等)都对端部阻力有显著影响。常用的计算方法包括基于土体力学理论的荷载传递分析法,以及通过室内外试验数据归纳出的经验公式。 2. 扩底形式与几何参数: 扩底形状: 常见的扩底形状包括喇叭形、倒锥形、圆柱形与圆盘形组合形等。不同的扩底形状在施工难度、扩底效果以及应力分布等方面各有特点。 扩底比: 指扩底直径与桩身直径之比。扩底比越大,理论上承载力提升越明显,但施工难度和成本也随之增加。合理的扩底比需要根据实际荷载和地质条件进行优化选择。 扩底深度: 扩底部分的深度同样影响承载力,需要与持力层深度及强度相匹配。 3. 桩身设计: 桩身直径与长度: 根据总承载力需求和地层分布,确定桩身的主体直径和设计长度。 桩身材料: 通常采用高强度混凝土,并根据荷载大小和环境条件配置适量的钢筋骨架,以保证桩身的整体强度和耐久性。 桩身混凝土性能: 桩身混凝土的强度等级、耐久性指标(抗渗、抗冻融等)需要满足设计要求。 4. 施工工艺选择: 巨型扩底灌注桩的施工工艺直接关系到扩底质量和桩的整体性能。不同的扩底工艺适用于不同的地质条件和桩型。 四、 巨型扩底灌注桩的施工工艺 巨型扩底灌注桩的施工是其工程应用的关键环节,其工艺的先进性、操作的精确性直接决定了桩基的质量。目前,主流的巨型扩底灌注桩施工工艺主要包括: 1. 钻孔灌注桩结合扩底施工: 钻孔成孔: 采用回转钻、冲击钻等钻机设备,根据设计桩径和深度进行钻孔。在钻孔过程中,需要根据地层变化及时调整钻头和钻进参数,保证孔壁稳定,避免塌孔。 扩底作业: 这是巨型扩底灌注桩施工的核心。常见的扩底方式有: 机械扩底: 利用专门的扩底钻头(如扩孔钻、反转套筒扩孔器等)在桩端进行扩孔作业。通过控制扩底钻头的工作时间和转速,可以形成预设的扩底尺寸和形状。 液压扩底: 利用液压装置驱动扩底工具,在桩端进行扩孔,这种方式适用于较硬土层。 爆破扩底: 在特定地质条件下,通过在桩端预设炸药进行爆破,形成扩底。但这种方法对周边环境影响较大,且控制难度较高,应用相对较少。 清孔与检查: 扩底完成后,需要对孔底进行彻底清孔,清除泥浆、岩屑等杂物,确保扩底部分干净。同时,要对孔深、孔径、孔底沉渣厚度等进行检查,确保符合设计要求。 钢筋笼吊放: 将预制的钢筋笼吊放入孔,并确保其位置准确、垂直。 混凝土灌注: 采用导管法进行混凝土灌注。灌注过程中,要保持导管埋置深度,并逐渐提升导管,确保混凝土连续、均匀灌注,避免出现断桩、夹泥等现象。对于扩底部分,可能需要采用特殊的灌注技术,如底部密封灌注,以保证扩底区域混凝土的密实度。 养护与检测: 混凝土灌注完成后,进行充分的养护,并根据设计要求进行桩身完整性检测(如低应变、声波透射等)和静载荷试验,以验证桩基的承载能力。 2. 旋挖钻机扩底工艺: 旋挖钻机本身具有较强的成孔能力,可以通过更换不同的钻头,实现桩身成孔和桩端扩底。例如,使用大直径旋挖钻头先成桩身,再更换带有扩底装置的钻头进行桩端扩底。这种工艺流程相对紧凑,但对旋挖钻机的性能要求较高。 3. 套管超前扩底工艺: 对于松散、流砂等复杂地层,可以采用套管辅助施工。先下入套管至设计深度,然后利用套管保护孔壁,再进行扩底作业。扩底完成后,拔出套管,然后进行钢筋笼吊放和混凝土灌注。 五、 巨型扩底灌注桩的应用领域 凭借其卓越的承载性能和适应性,巨型扩底灌注桩在国民经济的多个重要领域得到了广泛应用: 1. 超高层建筑: 随着城市土地资源的日益稀缺,超高层建筑如雨后春笋般涌现。其巨大的自重和风荷载,对基础桩基提出了极高的要求。巨型扩底灌注桩能够提供足够的承载力,保证超高层建筑的安全稳定。 2. 大型桥梁: 特别是跨海大桥、深水港口桥等,需要承受巨大的车辆荷载、风浪冲击以及复杂的海洋地质条件。巨型扩底灌注桩可以提供稳定的支撑,确保桥梁结构的安全。 3. 港口码头: 码头泊位需要承受巨型船舶的靠泊荷载、货物堆放荷载以及集装箱吊装设备的载荷。巨型扩底灌注桩的高承载能力是建设现代化码头的关键。 4. 海上风力发电平台: 作为新兴的清洁能源,海上风电场建设对基础桩基的承载力、抗倾覆能力和抗冲刷能力都有特殊要求。巨型扩底灌注桩是支撑海上风力发电机组的理想基础形式。 5. 水利工程: 如大型水库大坝、船闸等,其基础需要承受巨大的水压力和结构荷载,巨型扩底灌注桩能够提供可靠的基础支撑。 6. 工业厂房与重型装备基础: 冶金、化工、电力等行业的重型厂房和大型设备,其基础也需要承受巨大的集中荷载,巨型扩底灌注桩能够有效解决这类难题。 六、 质量控制与风险防范 巨型扩底灌注桩的施工质量直接关系到工程的安全。因此,严格的质量控制和风险防范至关重要: 1. 地质勘察: 充分、准确的地质勘察是设计和施工的基础。需要详细了解地层的岩性、强度、含水量、地下水位以及是否存在孤石、溶洞等特殊地质构造。 2. 设计优化: 设计阶段应充分考虑桩基的承载需求、经济性以及施工的可行性,合理选择扩底形式、尺寸和材料。 3. 施工工艺选择与优化: 根据具体地质条件和项目特点,选择最适合的施工工艺,并制定详细的施工方案。 4. 过程监控: 在施工过程中,必须对钻孔、扩底、清孔、钢筋笼安放、混凝土灌注等各个环节进行严格监控。采用先进的监测设备,实时记录各项参数,及时发现并处理问题。 5. 材料控制: 严格控制混凝土的配比、强度和耐久性,确保钢筋骨架的质量和尺寸。 6. 检测与验收: 施工完成后,必须进行桩基完整性检测和静载荷试验,确保桩基的实际承载能力达到设计要求。 七、 结论 巨型扩底灌注桩作为一项具有显著技术优势的桩基工程技术,在解决高承载力、复杂地质条件下的工程难题方面发挥着越来越重要的作用。随着工程技术的不断发展和创新,巨型扩底灌注桩在设计理论、施工工艺以及应用范围上仍有巨大的提升空间。通过深入研究和实践,不断优化设计方法,提升施工工艺水平,加强质量控制,巨型扩底灌注桩必将在未来的大型基础设施建设中扮演更加关键的角色,为工程建设的可持续发展贡献力量。

用户评价

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这本书带给我的最大感受是,技术规程并非是冰冷的条文堆砌,而是凝结了无数工程师的智慧和经验的结晶。它为大直径扩底灌注桩的施工提供了一个非常全面和严谨的技术框架。书中关于桩孔护壁的各种技术措施,如泥浆护壁、套管护壁等,以及在不同地质条件下的适用性分析,都非常具体。我特别留意了书中关于如何保证扩底部分与桩身连接的可靠性,以及如何避免扩底过程中产生裂缝等问题。这些细节的关注,体现了规程的严谨性和实用性。此外,书中对于桩基检测方法的介绍,如静载荷试验、动载荷试验等,也让我对如何验证桩的实际承载能力有了更清晰的认识。

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对于一个在施工一线摸爬滚打多年的老兵来说,这本书就像一本“救命稻草”,又像是“武功秘籍”。它没有那些花里胡哨的理论,而是直击工程中最棘手的问题。书中关于大直径扩底灌注桩的施工技术,很多都是我在实践中遇到过,但苦于没有系统性的解决方案的。例如,在一些粘性土或淤泥质土中,如何保证扩底部分的稳定性,防止塌方,书中给出的几种方法,例如使用泥浆护壁、套管保护等,都是经过实践检验的有效手段。让我感到欣慰的是,书中还特别关注了施工过程中的环保问题,比如泥浆的处理与回收,噪声的控制等,这体现了现代工程对可持续发展的重视。我个人觉得,这本书最大的价值在于它将理论与实践高度结合,既有深入的机理分析,又有具体的施工指导,非常适合我们这些需要解决实际工程问题的技术人员。

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我是一名对基础工程感兴趣的普通读者,这本书虽然涉及技术细节,但其逻辑性和条理性让我得以窥探工程设计的奥秘。它就像一本“建筑百科全书”的章节,详细介绍了如何利用“大直径扩底灌注桩”这一特殊技术,来解决地面上的各种承载难题。书中对扩底桩的结构力学分析,以及它如何在土壤中传递荷载,都让我对土木工程有了新的理解。书中提到的各种施工工艺,从钻孔到灌注,每一步都充满了精密的计算和严格的控制。我尤其欣赏书中对于材料选择的建议,以及如何根据不同的地质条件来调整混凝土的配比,以确保桩的稳定性和耐久性。

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终于读完了这本大部头,虽然名字听起来有些技术性,但对于我这样一个对建筑工程,特别是基础施工稍有了解的读者来说,这本书的内容确实给我打开了一个新的视角。它不仅仅是在讲解一种技术,更是在梳理一种发展的脉络,一种对工程难题的系统性解决思路。书中对于“扩底灌注桩”的各种应用场景,从地质条件的分析,到桩体结构的设计,再到施工工艺的优化,都有着详尽的阐述。特别是关于大直径桩在复杂地质条件下的施工难点,例如地下水的控制、泥浆的比重与性能要求、以及如何保证扩底部分的稳定性和承载力,作者都进行了非常细致的探讨。我印象最深的是书中关于不同地区、不同类型土质对扩底桩设计和施工影响的案例分析,这些都非常有参考价值,让我明白了理论知识与实际工程之间的紧密联系。此外,书中对施工过程中可能出现的各种质量问题的预判与解决方案,也提供了宝贵的经验。读完这本书,我感觉自己对这个领域的理解又上了一个台阶,对未来可能遇到的工程挑战也更有信心了。

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作为一名对工程创新充满好奇的年轻学者,我对这本书的关注点主要在于它所代表的技术进步。大直径扩底灌注桩本身就是一种在传统灌注桩技术基础上的重大改进,而这本书则系统地总结了这种改进背后的科学原理和实践经验。书中对扩底工艺的演变,以及各种新型扩底工具和方法的介绍,都让我看到了工程技术不断发展的趋势。我特别对书中关于扩底桩在特殊工程项目中的应用案例进行了深入研究,比如在高层建筑、大跨度桥梁等对基础承载力要求极高的项目中,扩底桩是如何发挥其独特优势的。此外,书中对施工技术参数的量化分析,以及对施工过程的监控手段的介绍,也让我看到了现代工程的科学化和数据化发展方向。

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我必须承认,在接触这本书之前,我对“大直径扩底灌注桩”这个概念的理解是非常模糊的。我一直以为桩就是桩,打下去就好。但这本书彻底改变了我的认知。它详细地解释了为什么在大直径桩的基础上进行扩底,以及这种设计带来的显著优势。书中不仅介绍了扩底的几何形状、尺寸比例的确定原则,还深入分析了扩底部分如何有效地增大桩的有效承载面积,从而提高桩的整体承载能力,减少桩的数量,节约成本。书中对于扩底施工工艺的描述,比如使用扩底钻头、扩底模具等,都非常生动,让我仿佛置身于施工现场,能够想象出那些庞大的设备是如何工作的。更重要的是,书中反复强调了施工过程中的“精细化管理”和“标准化操作”,这对于保证扩底灌注桩的质量和安全至关重要。我尤其欣赏书中关于质量检测的部分,各种无损检测方法和承载力测试的介绍,让我对工程的严谨性有了更深的体会。

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坦白说,拿到这本书的时候,我有点打怵,觉得又是厚厚的技术规程,枯燥乏味。但当我翻开它,被深深地吸引住了。这本书的语言风格虽然专业,但逻辑清晰,条理分明,让我能够一步步地理解大直径扩底灌注桩的整个生命周期。它从桩位选定、地质勘察的重要性讲起,到桩孔成孔、扩底工艺的选择,再到钢筋笼的制作与安装、混凝土的浇筑与养护,最后到桩身质量的检测与评定,每一个环节都进行了详尽的规定和说明。书中对于不同施工方法的优劣势对比,以及在不同地质条件下应该选择哪种方法的建议,都非常有指导意义。我尤其喜欢书中关于风险评估和应急预案的部分,这让我认识到,工程的成功不仅仅在于技术,更在于对风险的有效管控。

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读完这本书,我深刻体会到了“安全”二字在工程领域的重要性,而大直径扩底灌注桩技术规程正是保障工程安全的关键。书中详细阐述了桩基工程的设计原则、施工规范以及质量控制要点。对于大直径桩在复杂地质条件下的施工,书中给出了详细的指导,包括桩孔坍塌的防治、桩身混凝土质量的保证等。尤其是在扩底部位的施工,其难度系数更高,书中针对扩底的成孔、清理、混凝土浇筑等各个环节都进行了详细的规定。我个人认为,这本书最大的价值在于它为一线施工人员提供了一个清晰的操作指南,能够有效避免因技术指导不清而造成的安全隐患。

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我以一个旁观者的角度来审视这本书,即便我不是直接从事相关工作的,我也能感受到其内容的深度和广度。它不仅仅是一本技术手册,更像是一部关于如何攻克复杂地质挑战的“工程史诗”。书中对大直径扩底灌注桩的设计理念,从力学角度出发,解释了扩底是如何改变应力分布,从而提高桩的承载能力,这一点让我对结构力学有了更直观的认识。书中对于不同类型土体(如砂土、粘土、岩石)在扩底桩施工中的差异性分析,以及相应的应对策略,都非常详尽。我尤其对书中关于桩身混凝土的配合比设计,以及浇筑过程中如何避免离析、保证密实度的章节印象深刻。这不仅仅是简单的技术描述,更是对工程细节一丝不苟的追求。总的来说,这本书对于任何想要深入了解基础工程领域的人来说,都是一本不可多得的参考书。

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