《现浇x形桩复合地基技术规程》（2015征求意见稿）及条文说明

'UDC中华人民共和国行业标准JGJPJGJ/T???—????备案号J***-****现浇X形桩复合地基技术规程TechnicalSpecificationforCast-in-placeX-sectionPileCompositeFoundation（征求意见稿）201?-??-??发布201?-??-??实施中华人民共和国住房和城乡建设部发布 中华人民共和国行业标准现浇X形桩复合地基技术规程TechnicalSpecificationforCast-in-placeX-sectionPileCompositeFoundationJGJ/T???—20??批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期：20??年??月??日- 前言本规程根据中华人民共和国住房和城乡建设部“关于印发2015年工程建设标准规范制订、修订计划的通知（建标[2014]189号）”的要求，由重庆大学和中交一公局第三工程有限公司会同有关单位在广泛调查研究、吸取科研成果、认真总结工程实践经验和多方征求意见的基础上编制而成。本规程的主要技术内容是：总则；术语和符号；构造；设计；施工；质量检验及附录等。本规程由住房和城乡建设部负责管理，由重庆大学（地址：重庆市沙坪坝区沙北街83号；邮编：400045；邮箱：dxmhhu@163.com）负责具体技术内容的解释。本规程主编单位：重庆大学中交一公局第三工程有限公司本规程参编单位：本规程主要起草人：本规程主要审查人员： 目次1总则12术语和符号22.1术语22.2符号23基本规定54设计64.1一般规定64.2构造74.3现浇X形桩设计84.4现浇X形桩复合地基设计105施工135.1施工准备135.2现浇X形桩施工145.3现浇X形桩复合地基施工166检查与验收186.1成桩质量检查186.2桩身质量检测196.3工程质量验收19附录A现浇X形桩施工原始记录21附录B现浇X形桩质量检验记录表22本规程用词说明23引用标准名录24条文说明25 Contents1GENERALPROVISIONS12TERMSANDSYMBOLS22.1Terms22.2Symbols23BASICREQUIREMENTS54DESIGN64.1Generalrequirements64.2Structure74.3Designofcast-in-placeX-sectionpile84.4Designofcast-in-placeX-sectionpilecompositefoundation105CONSTRUCTION135.1Constructionpreparation135.2Constructionofcast-in-placeX-sectionpile145.3Constructionofcast-in-placeX-sectionpilecompositefoundation166CHECKANDACCEPTANCE186.1Pilingqualityinspection186.2Pilequalitydetection196.3Acceptanceofconstructionquality19APPENDIXACONSTRUCTIONORIGINALRECORDOFCAST-IN-PLACEX-SECTIONPILE21APPENDIXBQUALITYDETECTIONRECORDOFCAST-IN-PLACEX-SECTIONPILE22EXPLANATIONOFWORDINGINTHISSPECIFICATION23LISTOFQUOTEDSTANDARDS24EXPLANATIONOFPROVISIONS25 1总则1.0.1为了使现浇X形桩复合地基技术在设计、施工和质量检验中做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，制定本规程。1.0.2本规程适用于建设工程软弱地基处理中外包圆直径为500mm~1000mm的现浇X形桩复合地基的设计、施工和质量检验。1.0.3现浇X形桩复合地基设计应综合分析地基土层性质、地下水埋藏条件、上部结构类型、使用功能、荷载特征和施工技术等因素，并应重视地方经验，因地制宜，优化布桩，节约资源，强化施工质量控制与管理。1.0.4采用现浇X形桩复合地基技术除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。39 2术语和符号2.1术语2.1.1现浇X形桩cast-in-placeX-sectionpile采用静压辅助振动设备将截面为X形、端部为活瓣桩尖或预制桩尖的钢模打入地基中预定的设计深度，放置钢筋笼，在X形腔体内浇注填充料，然后振动拔管形成的现浇X形灌注桩。2.1.2复合地基compositefoundation天然地基的部分土体被增强或被置换形成增强体，由增强体和土体共同承担荷载的地基。2.1.3单桩竖向极限承载力ultimateverticalbearingcapacityofsinglepile单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前所能稳定承受的或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。2.1.4极限侧阻力ultimateshaftresistance相应于桩顶作用极限荷载时，桩身侧表面所发生的岩土摩擦阻力。2.1.5极限端阻力ultimatetipresistance相应于桩顶作用极限荷载时，桩端所发生的岩土阻力。2.1.6单桩竖向承载力特征值characteristicvalueoftheverticalbearingcapacityofasinglepile单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值。2.1.7地基承载力特征值characteristicvalueofsubgradebearingcapacity指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。2.1.8褥垫层cushion指设置于基础和复合地基之间用以调整桩土应力比、减小桩土不均匀沉降的传力层。2.2符号2.2.1作用和作用效应p0——对应于荷载效应准永久组合时，作用在复合地基上的平均压力值；pb——作用在下卧层顶面的荷载；pk——对应于荷载效应标准组合时，作用在复合地基上的平均压力值；s——现浇X形桩复合地基的沉降量；s1——现浇X形桩处理深度内复合加固层的沉降量；39 s2——下卧层的沉降量。2.2.2抗力和材料性能Esi——基础底面下第i层天然地基的压缩模量。fc——混凝土抗压强度设计值；fcu,k——边长为150mm的立方体试块标准养护28d的抗压强度标准值；fsk——处理后桩间土承载力特征值；fspk——复合地基承载力特征值；qpk——单桩极限端阻力标准值；qsik——单桩桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；Ra——单桩竖向承载力特征值；——泊松比。2.2.3几何参数a——外包圆直径；Aps——桩身截面面积；b——开弧间距；B——复合地基上荷载作用宽度；de——一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径；D——复合地基上荷载作用长度；De——与现浇X形桩等截面积的圆形桩等效直径；h——复合地基加固区厚度；mX——面积置换率；n——桩长范围内所划分的土层数；u——桩身周长；q——凹弧段的弧度数；q0——复合地基压力扩散角。2.2.4计算参数β——桩间土的承载力折减系数；βX——充盈折减系数ys——沉降计算经验系数；yc——桩工作条件系数；39 xp——桩端阻力修正系数；ξs——桩侧阻力异形效应修正系数。39 3基本规定3.0.1现浇X形桩复合地基适用于处理黏性土、粉土、淤泥质土、松散或稍密砂土及已完成自重固结的素填土等地基。在厚度较大、灵敏度较高的淤泥和流塑状态的黏性土等软弱土层中采用时，应制定质量保证措施，并经工艺试验成功后方可实施。3.0.2现浇X形桩复合地基设计前，应具备岩土工程勘察、上部结构及基础设计和场地环境等相关资料。3.0.3现浇X形桩的外包圆直径宜为500mm～1000mm，开弧间距宜为100mm～250mm，凹弧弧度宜为90°～130°。3.0.4现浇X形桩填充料可采用混凝土或含粉煤灰的混凝土，桩身抗压强度平均值不应低于10MPa。粗骨料粒径不宜大于25mm。3.0.5现浇X形桩可采用活瓣桩尖和预制桩尖。预制桩尖的材料宜采用强度等级不低于C30的混凝土。3.0.6采用现浇X桩复合地基的建设工程，应按国家现行有关标准的规定进行变形监测。39 4设计4.1一般规定4.1.1现浇X形桩复合地基设计应具备以下基本资料：1岩土工程勘察资料，内容应包括：1）场地勘探孔位置图、地质剖面图；若有填土，应注明填土材料的构成、厚度及填筑时间；2）场地各层土物理力学指标、承载力特征值和压缩曲线；3）标准贯入试验、静力或动力触探试验等原位测试资料；4）根据相关试验分析提供各土层桩端阻力、桩侧阻力极限标准值；5）水文地质资料，包括地下水类型、水位标高或埋深、地下水是否对填充料具有腐蚀性等；6）抗震设防区按设防烈度提供拟建场地的抗震设计条件，包括场地土的类型、建筑场地类别、地基土有无液化等的判定。2工程场地与环境条件的有关资料：1）工程场地的现状平面图，包括交通设施、高压架空线、地下管线和地下构筑物的分布；2）相邻建筑物安全等级、基础形式及埋置深度；3）周围建筑物的防振、防噪音的要求；4）附近类似工程地质条件场地的桩基工程试桩资料和单桩承载力设计参数；5）泥浆排放、弃土条件；3建设工程的有关资料：1）工程总平面布置图；2）工程基础平面图和剖面图；3）设计要求的承载力和变形控制值；4）工程的结构类型、荷载，工程的使用条件和设备对基础竖向及水平位移的要求；5）对应于荷载效应标准组合时的基底压力和对应于荷载效应永久组合时的基底压力；6）工程的安全等级。4施工条件的有关资料1）施工机械设备条件，动力条件以及对地质条件的适应性；39 2）水、电及有关建筑材料的供应条件；3）施工机械设备的进出场及现场运行条件。4.1.2现浇X形桩复合地基设计应进行下列计算和验算：1复合地基承载力计算；2复合地基沉降计算；3复合地基软弱下卧层承载力和沉降验算；4桩身承载力验算。4.1.3特殊条件下的现浇X形桩复合地基设计应符合下列规定：1软土中的现浇X形桩宜选择中、低压缩性土层作为桩端持力层；2软土中现浇X形桩设计时，应采取技术措施，减小挤土效应对成桩质量、邻近建筑物、道路、地下管线和基坑边坡等产生的不利影响；3对建于坡地岸边的现浇X形桩复合地基，不得将现浇X形桩支承于边坡潜在的滑动体上；桩端进入潜在滑裂面以下稳定土层内的深度应能保证桩基的稳定；4现浇X形桩复合地基与边坡应保持一定的水平距离；建筑场地内的边坡必须是完全稳定的边坡，当有崩塌、滑坡等不良地质现象存在时，应按现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB50330的规定进行整治，确保其稳定性；5新建坡地、岸边的现浇X形桩复合地基工程应与建筑边坡工程统一规划，同步设计，合理确定施工顺序；6对建于坡地岸边的现浇X形桩复合地基，应验算其在最不利荷载效应组合下的整体稳定性和水平承载力。4.2构造4.2.1现浇X形桩复合地基的桩顶应设置强度等级不低于C20的混凝土桩帽，桩帽宜为正方形，边长不宜小于1000mm，厚度不宜小于200mm。桩帽配筋宜通过计算确定。4.2.2桩帽顶部应设置褥垫层，褥垫层的厚度宜取150mm～500mm，当桩距大时褥垫层厚度宜取高值。褥垫层设置范围宜大于基础范围，垫层边缘超出基础外边缘的宽度宜为200mm~300mm。褥垫层材料宜采用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等，级配砂石最大粒径不宜大于30mm39 ，夯填度不得大于0.9。4.2.3褥垫层内宜设加筋材料1～2层。加筋材料可选用土工格栅、钢塑格栅、土工编织物等，其抗拉强度不宜小于50kN/m，延伸率应小于10%。4.2.4现浇X形桩活瓣桩尖宜由4块曲面三角形钢板组成，钢板外侧设置加强勒；预制桩尖外轮廓应为X形，顶部预留卡口与X形桩模底端连接。4.3现浇X形桩设计4.3.1现浇X形桩的截面尺寸符合下列规定：1现浇X形桩的截面尺寸主要（图4.3.1）由外包圆直径a、开弧间距b和弧度θ控制，其中：桩身截面周长u和截面面积Aps可分别按式（4.3.1-1）和式（4.3.1-2）计算。图4.3.1现浇X形桩截面参数（4.3.1-1）（4.3.1-2）2与现浇X形桩等截面积的圆形桩等效直径De可按式（4.3.1-3）计算。对应等效直径Ф377、Ф426和Ф700的现浇X形桩截面参数可按表4.3.1取值。（4.3.1-3）39 表4.3.1现浇X形桩截面参数a(mm)b(mm)θ(°)u(m)Aps(m2)De(mm)513.81201301.8240.1116377622.81201302.2190.1425426960.72201303.4120.38497004.3.2现浇X形桩单桩竖向极限承载力应通过单桩静载荷试验确定。单桩竖向承载力特征值应按单桩竖向极限承载力的0.5倍取值；对于初步设计，单桩竖向承载力特征值可按下列公式估算：（4.3.2-1）（4.3.2-2）式中：——单桩竖向极限承载力特征值（kN）；——单桩竖向极限承载力标准值（kN）；K——安全系数，取K＝2；u——桩身外周长（m）；n——桩长范围内所划分的土层数；ξs——桩侧阻力异形效应修正系数，可取0.9；ξP——桩端阻力修正系数，可取1.0；qsik——桩侧第i层土（岩）的极限侧阻力标准值（kPa）；当无当地经验时，可按现行《建筑桩基技术规范》JGJ94的规定取值；qpk——极限端阻力标准值（kPa）；当无当地经验时，可按现行《建筑桩基技术规范》JGJ94的规定取值；li——桩穿越第i层土的厚度（m）；bX——充盈折减系数，按表4.3.2取值。39 表4.3.2现浇X形桩充盈折减系数bX充盈系数φ377φ426φ7001.100.9600.9670.9611.150.9420.9520.9431.200.9240.9370.9251.250.9080.9230.9104.3.3桩身填充料强度应满足桩的设计承载力要求，对于轴心受压桩，其正截面受压承载力应符合下列规定：(4.3.3)式中：fcu,k——桩体混合料试块标准养护28d立方体抗压强度标准值（kPa）。4.4现浇X形桩复合地基设计4.4.1现浇X形桩宜在复合地基加固场地边线内布桩，加固场地边线到桩轴线最小距离不应小于1倍外包圆直径。4.4.2现浇X形桩桩中心间距宜取2.5～4.0倍外包圆直径，外包圆直径大时宜取小值。4.4.3现浇X形桩复合地基承载力特征值应通过现场单桩复合地基载荷试验确定。初步设计时也可按下式估算：（4.4.3-1）mX=De2/（4.4.3-2）式中fspk——复合地基承载力特征值（kPa）；mX——面积置换率；de——一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径（m）：等边三角形布桩时de=1.05d0；正方形布桩时de=1.13d0；矩形布桩时de=1.13取值；d0、d1、d2分别为桩间距、纵向桩间距和横向桩间距（m）；β——桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无地区经验时可取0.75～0.95，天然地基承载力较高时取大值；39 fsk——处理后桩间土承载力特征值（kPa），宜按当地经验取值，如无地区经验时，可取天然地基承载力特征值。4.4.4现浇X形桩复合地基沉降采用式（4.4.4-1）计算。（4.4.4-1）s——现浇X形桩复合地基的沉降量（mm）；s1——现浇X形桩处理深度内复合加固层的沉降量（mm）；s2——下卧层的沉降量（mm）。1加固层的沉降量可采用分层总和法按下列公式计算：（4.4.4-2）（4.4.4-3）（4.4.4-4）式中：——按分层总和法计算的加固区沉降量(mm)；ys——沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定；无地区经验时可按表4.4.4的规定取用；p0——对应于荷载效应准永久组合时，作用在复合地基上的平均压力值(kPa)；zi、zi-1——计算点至第i层、i-1层土底面距离(m)；、——计算点至第i层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数，可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定取值；Esi——第i层天然地基的压缩模量(MPa)；x——地基压缩模量提高系数；fak——天然地基承载力特征值(kPa)。——沉降计算深度范围内压缩模量的当量值(MPa)；Ai——第i层土附加应力系数沿土层厚度的积分值（m）。39 表4.4.4沉降计算经验系数ys(MPa)2.54.07.015.020.0ys1.11.00.70.40.22下卧层的沉降量s2采用分层总和法计算，作用在下卧层土体上荷载按式（4.4.4-5）计算；对于平面应变情况，按式（4.4.4-6）计算：（4.4.4-5）（4.4.4-6）式中：——作用在下卧层顶面的荷载（kPa）；B——复合地基上荷载作用宽度(m)；D——复合地基上荷载作用长度(m)；H——复合地基加固区厚度(m)；q0——复合地基压力扩散角，可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定取值(°)。4.4.5地基沉降计算深度应大于加固区的厚度，并应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007关于地基沉降计算深度的有关规定。4.4.6当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定验算下卧层承载力。4.4.7复合地基载荷试验应符合《建筑地基处理技术规范》JGJ79附录B的规定。39 5施工5.1施工准备5.1.1现浇X形桩复合地基施工前应具备下列技术资料：1建筑场地的岩土工程勘察报告；2工程施工图设计文件；3建筑场地和相邻区域内的建筑物、道路、地下管线和架空线路等相关资料。5.1.2现浇X形桩复合地基施工准备应符合下列规定：1应进行工程施工图会审，并应进行设计交底；2应编制基桩工程施工组织设计或专项施工方案，并应经审核确认；3应向基桩施工操作人员进行施工技术安全交底；4施工场地应平整，地面承载力应满足桩机进场施工的条件；5地下和空中的障碍物应进行处理，施工场地及周边排水应保持通畅。5.1.3现浇X形桩复合地基工程的专项施工方案或施工组织设计应包括下列技术内容：1工程概况；2场地岩土特性及成桩条件分析；3施工总体布署及桩机的选择；4施工操作工艺要点；5施工质量、安全、环境保护的控制措施；6季节性施工措施；7桩机安装、拆除技术要求及安全措施；8施工场地及相临既有建（构）筑物的防护、隔振措施；9应急预案。5.1.4现浇X形桩施工前应进行施工工艺参数试验，并符合下列要求：1应根据设计要求的数量、位置打试桩，进行施工工艺参数试验；2试桩的规格、长度应符合设计要求，应具有该场地的代表性，试验桩与工程桩的39 施工工艺条件应一致；3应根据试桩的参数优化设计、并应根据试桩的结果调整施工方案或施工组织设计。5.1.5施工机械的选择应符合下列要求：1应根据设计要求或试打桩的资料选择施工机械。2施工机械选定后应核实现场地基承载能力是否满足桩机施工的要求，如不满足应预先采取相应处理措施。3现浇X形桩桩模宜采用12mm～15mm厚的无缝钢管焊接，每隔1.0m~1.5m深度设置4块中隔板，中隔板设置在距焊缝30mm～70mm处。4X形桩模的模板弧度应与设计截面相一致，宜为90°~130°。5X形桩模底部可采用活瓣桩尖或预制桩尖。5.1.6现浇X形桩施工过程中应对场地地质状况进行复查，发现实际地质状况与勘察报告不符、影响继续施工时应进行施工地质补充勘察。5.1.7施工前应按设计要求进行配合比试验，施工时应按配合比配置混合料。5.2现浇X形桩施工5.2.1现浇X形桩施工工艺流程应包括场地平整、桩机就位、振动沉管、浇筑填充料、振动上拔等步骤，且应符合下列规定：1桩机就位时，将与X形桩模连接的活瓣桩尖对准桩位或把桩管对准预先布设在桩位上的预制桩尖，放松卷扬机钢丝绳，利用桩机和X形桩模自重，把桩尖竖直压入地基中。2现浇X形桩沉模开始时应控制下沉速度，避免偏位与倾斜。桩模穿透表层硬土后，改为静压沉模，在桩架抬起后再振动沉模至设计深度。3沉模至一定深度后，应向X形钢模内灌入一定量填充料，以密封X形钢模与桩尖，避免泥砂等进入X形钢模内。4X形桩模到达设计深度后灌注填充料，开动振动锤和卷扬机拔模，拔模时采用轻振拔模，拔模过程中应向模内补加填充料，以满足灌注量的要求。5拔模完毕后，宜立即在桩顶插入桩帽的构造连接钢筋。6桩体混凝土初凝后，将桩顶超灌部分凿除，接着浇注桩帽。39 5.2.2现浇X形桩的沉桩顺序应尽量减少挤土效应及其对周围环境的影响，宜符合下列规定：1如桩布置较密集且离建（构）筑物较远，施工场地开阔，打桩顺序宜从施工场地中间开始向外进行；2如桩布置较密集且场地较长，打桩顺序宜从施工场地中间开始向两端进行；3如桩较密集且一侧靠近建（构）筑物，打桩顺序宜从靠建（构）筑物一侧开始向另一侧进行；4宜先施工长桩，后施工短桩；先施工大直径桩，后施工小直径桩；5靠近边坡的地段，应从靠边坡向远离边坡方向进行；6在进行较密集的群桩施工时，可采用跳打、控制打桩速率、优选打桩顺序等措施。5.2.3现浇X形桩的成孔应符合下列要求：1X形钢模下沉时应保证机架底盘水平，机架应垂直，垂直度的允许偏差为1%。2当发现有地下障碍物时，应及时清除。3根据设计要求，X形钢模下沉至设计标高后，应测量X形钢模腔底有无地下水进入或淤泥挤入，如有，应在拔模前先灌入高度不小于1m的与桩身同强度等级填充料，防止水或淤泥进入管内。4现浇X形钢模端部封口宜采用活瓣桩尖或预制钢筋混凝土桩尖。5须严格控制最后30s的电流、电压值，其值应根据试桩参数确定。6现浇X形钢模上应有明显长度标记。5.2.4现浇X形桩终止成孔的控制应符合下列规定：1桩端位于坚硬、硬塑的黏性土、砾石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，应以贯入度控制为主，桩端设计标高控制为辅；2桩端位于软土层时，应以桩端设计标高控制为主；3桩端标高未达到设计要求时，应连续激振3阵，每阵持续1分钟，并应根据其平均贯入度大小确定。5.2.5应采取有效措施，避免扩体、缩颈和断桩。5.2.6桩身混凝土灌注应符合下列规定：1沉模至设计标高后应及时浇灌填充料，停歇时间不应过长。2填充料制作、用料标准应符合现行国家相关标准的要求。填充料39 施工配合比由试验室根据填充料用料试验确定。填充料应以细石料为主，可适当掺入减水剂，以改善腔体中填充料的流动性；填充料碎石粗骨料粒径宜为20mm～25mm，细骨料宜采用干净的中粗砂；淤泥土层中填充料坍落度宜取60mm～120mm，黏土亚黏土层中宜取80mm～100mm，粉土、亚砂土层中宜取100mm～120mm；为改善和易性和缓凝，填充料可掺外加剂。3填充料灌注应连续进行，现浇X形桩实际灌注量的充盈系数不应小于1.0，且不宜大于1.25。4桩顶混凝土超灌高度不应小于0.5m。5.2.7现浇X形桩振动上拔成桩应符合下列规定：1桩模内灌入填充料后，先振动30s，再开始拔模，同时应边振边拔，每拔0.5m～1.0m，停拔振动5s～10s，如此反复直至桩模全部拔出。2为保证桩顶及其下部混凝土强度，一般土层内拔管速度宜为1.2m/min～1.5m/min；较软弱土层拔管速度宜为0.8m/min～1.0m/min；在软硬土层交替处的拔管速度不宜大于1.2m/min，并在该位置停拔留振10s。3在拔管过程中应根据土层的实际情况二次添加填充料，以满足桩顶标高要求；4距离桩顶5.0m时宜一次性成桩，不宜停拔。5.2.8沉桩过程中，应抽样制作填充料试块，每台施工机械每天应制作不少于1组（3块）试块，进行标准养护后测定其立方体抗压强度。5.2.9施工过程中应按附录A表A的要求做好记录，及时汇总并办理验交、签证等手续。5.2.10施工安全生产应符合国家现行有关安全生产标准的规定，并应符合下列要求：1机械设备安装、拆除应由专业人员担任，并应按住房和城乡建设部特种作业人员考核管理规定考核合格，持证上岗；2施工过程中应防止因过载造成桩机倾斜；3桩机在移位行走时，非操作人员不得靠近；4雨、雪、雾天气应停止施工，雨、雪后施工应排除积水或扫除积雪；5六级及以上大风天气应停止施工。5.3现浇X形桩复合地基施工5.3.1现浇X形桩施工后桩顶标高大于设计标高时应进行桩头清理。挖土和截桩时应保护桩身及桩间土，不得造成桩身开裂、桩间土扰动等。39 5.3.2现浇X形桩桩顶宜设置混凝土桩帽，桩帽宜现浇。现浇X形桩的桩帽浇注时，应确保桩帽与桩的同心度，在条件适宜的情况下，桩与桩帽宜一体化施工。桩帽高出地表时，桩帽之间应采用砂土、石屑等回填。5.3.3褥垫层的施工应符合现行国家标准《复合地基技术规范》GB/T50783的规定。5.3.4加筋层之上铺设的垫层应选用较高强度的碎石、卵砾石等填料，不得混有泥土和石屑，碎石最小粒径应大于加筋材料孔径尺寸，应铺设平整。当铺设厚度小于或等于30cm时，可不碾压，大于30cm时应分层静压压实。5.3.5填土应分层压实填筑，并达到规定压实度。39 6检查与验收6.1成桩质量检查6.1.1现浇X形桩质量检查主要包括成孔、填充料拌制及灌注等施工过程的质量检查，并应按下列规定填写相应的质量检查记录：1填充料拌制应对原材料质量和计量、填充料配合比、坍落度、填充料强度进行检查。2沉模前应检查桩位的放样偏差，其允许偏差值为±200mm。3沉模过程中应检查钢模的垂直度及最后30s的电流、电压值。4填充料灌注前应对成孔垂直度、孔深进行检查。5填充料灌注应检查填充料充盈系数、桩顶标高和振动拔模速度。6.1.2现浇X形桩的桩长、填充料充盈系数、桩位、垂直度、填充料强度、桩顶标高、拔管速度等应按表6.1.2的规定检查，并应按附录B表B的要求做好记录。表6.1.2现浇X形桩成桩质量检查标准序号检查项目允许偏差或允许值检查方法1桩长+300mm0mm测现浇X形钢模长度，查施工记录2填充料充盈系数1.0£l£1.25检查每根桩的实际灌注量3填充料强度设计要求试块报告或切割取样送检4桩位±200mm开挖后量桩中心5垂直度<1%测X形钢模垂直度6桩顶标高+30mm-50mm需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体7拔管速度软弱土层0.8m/min0.6m/min测量机头上升距离和时间其他土层1.2m/min1.0m/min6.1.3每个台班应留置不少于3组试块。试块检验标准应符合国家现行相关标准的规定。39 6.2桩身质量检测6.2.1成桩14d后现场开挖检查桩身质量，开挖深度不宜小于2m。检查数量宜为总桩数的0.2%～0.5%，且每个单项工程不得少于3根。6.2.2当桩身填充料强度达到设计强度的70%且不低于15MPa时，宜采用低应变法检测桩身质量，低应变检测时传感器宜布置在桩顶沿尖角方向距桩心0.2a-0.25a的区域；低应变检测数量不得少于总桩数的15%。对设计等级为甲级或地质条件复杂、成桩质量可靠性低的工程桩，抽检数量不得少于总数的30%。6.2.3对一般工程的工程桩，应在成桩28d后进行单桩静载荷试验；对地质条件复杂、成桩质量可靠性低的工程桩，应采用单桩静载荷和单桩复合地基载荷试验方法分别进行检测。检测数量宜为总桩数的0.5%～1.0%，且每单项工程不得少于3根。6.2.4现浇X形桩的桩身质量检验标准应符合表6.2.4的规定，并应按附录B表B的要求做好记录。表6.2.4现浇X形桩桩身质量检验标准序号检查项目允许偏差或允许值检查方法1桩体质量检验Ⅰ、Ⅱ类桩，无Ⅳ类桩低应变检测2承载力设计要求应符合本规程设计要求3外包圆直径+30mm-20mm开挖后实测桩头尺寸4开弧间距±20mm开挖后用尺量开弧间距，每个桩头测四段值取平均值注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类桩的判定应按《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的规定执行。6.3工程质量验收6.3.1当桩顶设计标高与施工场地标高相近时，桩基工程验收应在桩身质量检测完毕后进行；当桩顶设计标高低于施工场地标高时，桩基工程验收应在开挖至设计标高后进行验收。6.3.2现浇X形桩验收应在施工单位自检合格的基础上进行，并应具备下列验收资料：1岩土工程勘察报告、桩基施工图、图纸会审及设计交底纪要、设计变更等；39 2原材料的质量合格证和复验报告；3桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单；4混凝土质量检验报告；5施工记录及检验记录；6桩体质量检测报告；7复合地基或单桩承载力检测报告；8基础开挖至设计标高的桩壁厚和成型情况检查记录、基桩竣工平面图；9工程质量事故及事故调查处理资料。6.3.3现浇X形桩分项工程质量“验收合格”应符合下列要求：1原材料质量合格；2各检验批工程质量验收合格；3具备完整的质量验收文件；4低应变检测结果合格，复合地基载荷试验或单桩静载荷试验检测结果符合设计要求。39 附录A现浇X形桩施工原始记录表A现浇X形桩施工原始记录表承包单位：_________________监理单位：_________________合同号：_________________编号：_________________单位工程分项工程施工日期分部工程桩号部位记录日期地面标高（m）桩机类型设计桩长（m）设计外包圆直径（mm）设计填充料强度坍落度（mm）设计开弧间距（mm）设计弧度（mm）桩编号沉管时间（h：min）开始间休结束总计最后贯入度(mm/min)最后电流（A）施工桩长（m）灌注填充料数量（m3）第一次加灌总计拔管时间（h：min）开始间休结束总计桩顶距地面距离（m）桩倾斜度（°）充盈系数桩中心偏差（mm）现场监理日期施工负责日期记录员日期质检员日期39 附录B现浇X形桩质量检验记录表表B现浇X形桩质量检验记录表承包单位：_________________监理单位：_________________合同号：_________________编号：_________________单位工程分项工程施工日期分部工程桩号部位记录日期地面标高（m）桩机类型设计桩长（m）设计外包圆直径（mm）设计填充料强度等级坍落度（mm）设计开弧间距（mm）设计弧度（mm）桩编号桩长（m）外包圆直径（mm）开弧间距（mm）弧度（mm）桩顶距设计标高距离（m）垂直度（°）充盈系数桩体质量混凝土强度（MPa）承载力（kN）桩位拔管速度（m/min）现场监理日期施工负责日期记录员日期质检员日期39 本规程用词说明1．为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1）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”；2）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”；3）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”，反面词采用“不宜”。4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2．条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。39 引用标准名录1国家标准《建筑地基基础设计规范》GB500072国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB503303国家标准《复合地基技术规范》GB/T507834行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ795行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ946行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ10639 中华人民共和国行业标准现浇X形桩复合地基技术规程TechnicalSpecificationforCast-in-placeConcreteX-sectionPileCompositeFoundationJGJ**—****条文说明39 制订说明《现浇X形桩复合地基技术规程》JGJ**-20**，经住房和城乡部201X年XX月XX日以第XXX号文公告批准、发布。本规程在制订过程中，编制组进行了现浇X形桩设计、施工及应用情况的调查研究，总结了我国现浇X形桩设计、施工、检测的实践经验，同时参考了国外先进技术标准，通过试验，取得了大量重要技术参数。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，《现浇X形桩复合地基技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是本条文说明不具备与本规程同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。39 目次1总则282术语和符号293基本规定304设计315施工356检查与验收3939 1总则1.0.1现浇X形桩复合地基技术是河海大学岩土工程研究所研发的具有自主知识产权的地基处理新技术，已在江苏等地推广应用，取得了良好的社会效益和经济效益。为了在今后工程中更好地推广应用，为设计、施工、监理、检验及工程验收提供依据，使设计做得更加合理，质量更加可靠，经过多年的应用和实践研究总结，编制本规程。1.0.2本规程适用于公路、铁路、机场、港口、建筑（含市政，如道路、煤气柜、油罐、水池）等对地基沉降要求较高的工程，一般需要采用复合地基处理。在工程中使用较多的现浇X形桩截面尺寸一般是与φ377、φ426和φ700沉管灌注桩同面积的。考虑目前机械的施工能力，用于外包圆直径为500mm~1000mm是可行的。1.0.4本规程未作规定的按相关规范执行。39 2术语和符号2.1.1现浇X形桩，桩身可根据设计要求采用不同的填充料，同时可根据设计要求设置或不设置钢筋，由于截面形状类似字母X，称为现浇X形桩。2.1.2复合地基最初是指采用碎石桩加固后形成的人工地基。近年来复合地基技术在我国工程建设中的推广应用已得到了很大的发展。随着水泥土搅拌桩加固技术在工程中的应用，发展了水泥土桩复合地基的概念。碎石桩是散体材料桩，水泥搅拌桩是粘结材料桩。水泥土桩复合地基的应用促进了柔性桩复合地基理论的发展。随着低强度桩、CFG桩复合地基等新技术的应用，形成了刚性桩复合地基的概念。39 3基本规定3.0.1现浇X形桩复合地基目前已在公路工程和市政工程中得到应用。由于不同的工程对地质条件有着不同的具体要求，所以在进行岩土工程勘察时，除遵守本规程外，尚需符合国家及其他现行有关标准、规范的规定。3.0.3目前工程中常用的现浇X形桩尺寸为：与φ377沉管桩同面积现浇X形桩=513.8mm，，mm；与φ426沉管桩同面积现浇X形桩=622.8mm，，mm；与φ700沉管桩同面积现浇X形桩=960.7mm，，mm。考虑到现场机械的施工能力和现场施工经验，实际工程应用的现浇X形桩尺寸与常用尺寸接近，因此本规程规定现浇X形桩的外包圆直径宜为500mm~1000mm，开弧间距宜为100mm~250mm，模板弧度宜为90°~130°。3.0.4填充料目前应用较多的是混凝土和CFG料，也可采用水泥拌和物、建筑垃圾混合料、矿渣混合料等材料。根据刚性桩复合地基变形控制的要求，当填充料为CFG料或其他混合料时，要求边长150mm立方体试块标准养护28d的抗压强度平均值大于10MPa；当填充料为混凝土时，强度等级可以从C10到C25不等。开弧间距最小为100mm，因此，填充料的粗骨料粒径不宜大于25mm，以免填充料浇筑时卡管。填充料坍落度如过小，在成桩的过程中也易造成卡管，从而出现断桩和缩颈，坍落度如过大在填充料运输及振动拔管过程中易形成填充料离析，从而会导致桩体在加料口一侧填充料的石子多而另一侧填充料砂子多的现象。通过大量试验表明，现场搅拌填充料坍落度宜为80～120mm；如用商品混凝土，非泵送时坍落度宜为80～120mm，泵送时坍落度宜为160～200mm。3.0.5现浇X形桩除了可以采用活瓣桩尖外，也可采用预制桩尖（图1）。(a)活瓣桩尖(b)预制桩尖图1现浇X形桩活瓣桩尖和预制桩尖39 4设计4.1.2进行复合地基承载力验算时，作用在复合地基上的压力应符合下列规定：1轴心荷载作用时：式中：pk——对应于荷载效应标准组合时，作用在复合地基上的平均压力值(kPa)；fa——复合地基经深度修正后的承载力特征值(kPa)，应按现行国家标准《复合地基技术规范》GB/T50783确定。2偏心荷载作用时，作用在复合地基上的压力除应满足公式（4.1.2-1）的要求外，尚应满足下式要求：式中：pkmax——对应于荷载效应标准组合时，作用在基础底面边缘处复合地基上的最大压力值(kPa)。4.1.3现浇X形桩复合地基稳定性分析可按现行国家标准《复合地基技术规范》GB/T50783进行。4.2.1现浇X形桩桩帽是形成复合地基的基本构造之一（图2），其目的一是为了增加顶部强度和整体性，减少与上部刚性垫层或柔性垫层之间的集中应力，使受力均匀，减少上刺量；二是保证桩头的施工质量。39 图2现浇X形桩复合地基的构造1—现浇X形桩体（凸起段）；2—现浇X形桩体（凹弧段）；3—桩帽；4—褥垫层；5—加筋材料4.2.2褥垫层的设置是现浇X形桩刚性桩复合地基的关键技术之一，是保证桩、土共同作用的核心内容。根据大量的工程实践总结，褥垫层的厚度取150mm~500mm，一般上部填土较高时取高值，桩间距大或桩间土较软时取高值。褥垫层内设土工格栅1~2层，褥垫层厚度大时取2层。夯填度指夯实后的褥垫层厚度与虚铺厚度的比值。4.3.2根据现场施工后X形截面的测算分析，现浇X形桩的充盈主要会引起X形截面模板弧度的变化，其他控制变量变化很小。实际施工中充盈系数一般是大于1的，若小于1需调整施工工艺。若作如下假定：混凝土充盈导致X形截面的变化，主要是X形截面模板弧度的变化引起的；混凝土充盈导致X形截面的变化沿桩长是均匀的。则充盈折减系数可按如下过程进行计算：(1)计算现浇X形截面的设计截面面积Aps1及实际成形截面面积Aps2Aps1照式（4.2.1-1）进行计算，表达式为：式中：l为充盈系数。39 (2)根据现浇X形截面的实际成形截面面积Aps2反求实际成形模板弧度qp（3）然后根据设计模板弧度q、实际成形模板弧度qp计算现浇X形截面的设计周长u1及实际成形周长u2（4）计算充盈折减系数由于现浇X形截面周长、面积的计算表达式较为复杂，求qp的方程为超越方程，求解困难。本规程列出充盈系数l对应的充盈折减系数bX，以方便工程应用中查询。侧阻力异形效应修正系数ξs与X形桩桩周凹弧段和凸起段的应力分布不均有关。研究表明，不同形式的X形桩均存在异形效应，X形桩桩周应力场与圆形桩有很大差异。对于圆形桩，沿桩周的法向应力分布是均匀的。对于X形桩，约1倍桩径范围的桩周土单元内发生了主应力轴旋转，使得紧邻桩的土单元在XCC桩周凹弧区域内产生了应力拱。换言之，由于X形桩凹弧段内侧应力拱效应，使得X形桩周法向应力非均匀分布。正是由于XCC桩周长范围内的侧摩阻力并非均匀分布，异形效应导致了平均侧摩阻力不等于圆形桩。大量理论和试验研究结果表明，ξs与土体性质、应力水平、截面尺寸等因素有关，其值介于0.9~1.0之间，本规程为保守起见，取为0.9。桩端阻力修正系数ξP，主要考虑在现浇X形桩施工时，桩模达到设计深度后需留振30s，使桩端填充料向周围土体中扩散，从而桩端实际截面面积比设计截面面积要大。理论和试验研究表明，桩端阻力修正系数ξP的取值应在1.0以上，本规程为保守起见，取为1.0。4.3.3桩身内配置钢筋笼时，若桩顶以下5倍桩径内螺旋式箍筋间距不大于100mm且钢筋耐久性得到保证时，可适当计入桩身纵向钢筋的抗压作用。4.4.139 现浇X形桩属于刚性桩，不需要依靠桩周土的约束来维持自身稳定，一般只考虑在加固场地范围内布桩。如遇到液化土层或饱和软土层，也可在加固场地外设置护桩，考虑到刚性桩对基础的冲切作用，桩的布置应离加固场地边缘有一定的距离。4.4.2根据国家现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的规定，基桩的布置宜符合下列条件：排数不少于3排且桩数不少于9根的摩擦型桩的部分挤土桩基，其最小桩间距3~3.5d。通过现场试验，考虑复合地基承载力、土性、位置及施工工艺等，确定现浇X形桩桩间距为2.5～4倍外包圆直径。4.4.4本规程现浇X形桩复合地基的沉降计算参照现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79中复合地基沉降计算方法和现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定执行。沉降计算经验系数ys应结合地方经验和工程实际情况取值，本规程参照现行国家标准《复合地基技术规范》GB/T50783。下卧层的沉降按分层总和法计算，作用在下卧层顶面的荷载按应力扩散法计算。39 5施工5.1.1场地岩土工程勘察报告是地基处理设计方案与施工的依据。当场地地质情况较复杂时，应做必要的补充勘察，以便调整设计。为防止意外事故发生，施工前必须查清地上、地下管线及障碍物并进行妥善处理。5.1.5现浇X形桩成桩所使用的机械已有专业的生产厂家生产，选择合格的施工设备是保证施工质量的关键。施工机械应向智能化、标准化、科技创新技术方向发展。X钢模的主要作用是与活瓣桩尖或预制桩尖共同在地基中挤压出空间，供桩体填充材料置换，在拨出过程中又要储存待灌填充。沉管打入地基后，沉管内尚未灌入填充之前，空模必须承受沉管外土压力，此时沉管处于被压缩状态。而在沉管拔出浇灌混凝土过程中，沉管内储存的流态填充料面高出地面，此时填充料压力是向沉管模外挤胀的，这样在整个施工过程中，沉管处于压缩→挤涨→压缩的循环交变荷载下。X形钢模在受压缩时模板内凹，受挤涨时模板外凸，交变应力可能集中于尖角焊缝处，导致模板容易产生疲劳破坏。X形钢模结构为适应这种受力特点，在钢模内距焊缝一定距离设置四条中隔板（图3），其作用除了使模板主跨两端由简支变为固端，改变节点处的受力状况之外，还减少模板受弯支点距离，增加模板刚度，大大增强了沉管的强度和耐久性。目前现浇X形桩桩管可采用12mm～15mm厚无缝钢管焊接，中隔板设置在焊缝处或距焊缝30mm～70mm处。图3X形桩桩模横截面5.2.1现浇X形桩的施工流程（图4）和施工工艺（图5）主要包括桩基就位、沉管至一定深度、灌注填充料密封沉管、沉管至设计深度、灌注填充料、振动上拔桩模、空中补填充料、桩模拔出成桩等技术步骤。施工设备性能见表1。39 图4现浇X形桩施工工艺流程图5现浇X形桩现场施工工艺表1现浇X形桩施工设备主要技术性能性能指标参数最大沉桩深度/m30最大沉桩外包圆直径/mm100039 功率总功率/kW198.5振动头/kW110卷扬机/kW54其他/kW34.5最大沉管速度/m/min5最大拔管速度/m/min3最大位移速度前后/m/min0.15左右/m/min0.85转向速度/°/min3最大上拔力静态/kN320动态/kN650桩机质量/kg425005.2.2一般工程中管桩施工顺序的确定主要考虑的是保证施工的便利性，而对管桩施工对邻桩的影响考虑较少。由于现浇X形桩是现场浇筑填充料，在施打第二根桩时第一根桩填充料还未凝固，因此应考虑其影响。现场试验结果表明，较有利的施工顺序应采用沿一面逐步向前推进的顺序，而不宜采用从四周向中心包围的顺序。5.2.5现浇X形桩常以软土地基为加固对象，在施工过程中，需要着重解决软基的缩颈、断桩等问题。主要措施如下：1扩体圆形、方形沉管打入土中后沉管的轻微转动，不影响桩的形状，而现浇X形钢模打入土中桩管的轻微旋转会对成形造成很大影响，造成四个端部变宽，使得混凝土过度充盈，因此在施工中应注意钢模的稳定问题。2缩颈造成缩颈的原因可能是沉模套管在强迫振动下挤开土下沉到地下，局部土颗粒之间的水和空气来不及向外扩散形成孔隙压力，套管拔出后，由于填充料还没有凝固，在孔隙压力作用下形成缩颈。预防措施：浇筑填充料时要缓慢上拔套管，在填充料接头处要适当加密反插振捣，桩管内保持不少于2m高度的填充料，一般软弱土层中拔管速度应为0.8m/min～1.0m/min。遇到特别软弱土层时，应适当降低拔管速度并在土层分界面附近作适当的停顿。3断桩断桩就是桩体局部互相分离，桩身不连续，或者某一部位没有填充料，出现空洞。39 造成断桩的原因大致有几下原因：（1）拔管速度太快，混凝土还没来得及排出管外，周围土径向挤压形成断桩；（2）桩距过小，受邻近桩体施工时的荷载挤压形成断桩；（3）套管中进入泥浆水，产生夹泥。预防措施：浇筑填充料时严格控制拔管速度，在填充料接头处要适当加密反插振捣。软土地基中施工较密集群桩时，为减少桩的变位，可采取控制打桩速度及设计合理打桩顺序，最大程度减少挤土效应。拔管速度应控制在0.8m/min～1.0m/min之间，在土层分界面附近应停顿10s左右。在沉管未提离地面前管模内混凝土保持高于地面500mm，且锤头不停止振动。5.2.6现浇X形桩填充料浇筑时的充盈系数比普通实心灌注桩要大，一般控制在1.25以内。现浇X形桩由于存在异形周边扩大特性，若施工不当可能导致填充料的充盈系数过大而不能形成理想的现浇X形截面形式，经现场反复试验，已总结出一套“静压贯入、轻振拔出、分级加料、逐斗提升”的工艺措施，有助于打设成较理想的现浇X形截面桩型，且充盈系数保持在1.25以内。5.3.3复合地基的桩顶应铺设褥垫层，其目的是为了调整桩土应力比，减少桩头应力集中，利于桩间土承载力的发挥。褥垫层铺设宜分层进行，每层铺设应均匀，最终厚度允许偏差±20mm。对于设计为500mm厚的褥垫层，一般先铺200mm厚垫层，铺设第一层土工格栅，然后再铺200mm厚垫层，再铺一层土工格栅，最后再铺100mm厚垫层。对于设计300mm厚的垫层参照以上施工。39 6检查与验收6.2.1桩身质量与桩身承载力密切相关，桩身质量有时会严重影响其承载力。现浇X形桩可通过现场开挖来观察桩的成形。6.2.2低应变反射波法主要是用来检测现浇X形桩的桩身完整性和桩身填充料的质量。研究表明，X形桩在桩顶沿尖角方向0.2a-0.25a区域（如图6所示）入射波响应最接近一维解，同时在该区域受到的高频干扰程度最小，因此低应变检测时传感器安装在该区域测得的波形最为清晰。图6现浇X形桩低应变检测传感器安装位置示意图6.3.3现浇X形桩施工结束后，应根据施工单位提供的全部竣工资料和现场检查情况，由甲方组织有关单位进行验收，验收合格后，签署工程验收报告，作为施工转序的证明。39'