资源描述
6 灌注桩基础
6.1 一般规定
6.1.1本章适用于钻、挖孔灌注桩施工。
6.1.2灌注桩施工应具备工程地质资料和水文地质资料,水、水泥、砂、石、钢筋等原材料及制品的质量检验报告。
6.1.3灌注桩施工时,应按有关规定制定安全生产、保护环境等措施。
6.1.4灌注桩施工应有完善的施工记录。
6.2 钻孔灌注桩
6.2.1施工平台与护筒
1施工平台
1)场地为浅水时,宜采用筑岛法施工。筑岛的技术要求应符合本规范第7章的有关规定。筑岛面积应按钻孔方法、机具大小等要求决定;高度应高于最高施工水位0.5~1.0m。
2)场地为深水时,可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台,也可采用浮式施工平台。平台须牢靠稳定,能承受工作时所有静、动荷载。平台的设计与施工可按本规范的有关规定执行。
(1)钢管桩施工平台施工质量要求:
①钢管桩倾斜率在1%以内;
②位置偏差在300mm以内;
③平台必须平整,各联接处要牢固,钢管桩周围需要抛砂包,并定期测量钢管桩周围河床面标高,冲刷是否超过允许程度;
④严禁船只碰撞,夜间开启平台首尾示警灯,设置救生圈以保证人身安全。
(2)双壁钢围堰平台,应符合本规范4.2.8条的规定。
2护筒设置
1)护筒内径宜比桩径大200~400mm。
2)护筒中心竖直线应与桩中心线重合,除设计另有规定外,平面允许误差为50mm,竖直线倾斜不大于1%,干处可实测定位,水域可依靠导向架定位。
3)旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法,护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。
4)水域护筒设置,应严格注意平面位置、竖向倾斜和两节护筒的连接质量均需符合上述要求。沉人时可采用压重、振动、锤击并辅以筒内除土的方法。
5)护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0~2.0m。当钻孔内有承压水时,应高于稳定后的承压水位2.0m以上。若承压水位不稳定或稳定后承压水位高出地下水位很多,应先做试桩,鉴定在此类地区采用钻孔灌注桩基的可行性。当处于潮水影响地区时,应高于最高施工水位1.5~2.0m,并应采用稳定护筒内水头的措施。
6)护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定,一般情况埋置深度宜为2~4m,特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。
有冲刷影响的河床,应沉人局部冲刷线以下不小于1.0~1.5m。
7)护筒连接处要求筒内无突出物,应耐拉、压,不漏水。
6.2.2泥浆的调制和使用技术要求
1钻孔泥浆一般由水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成,其性能指标可参照表6.2.2选用。
表6.2.2泥浆性能指标选择
钻孔
方法
地层
情况
泥浆性能指标
相对密度
粘度(Pa°s)
含砂率(%)
胶体率(%)
失水率(ml/30min)
泥皮厚(mm/30min)
静切力(Pa)
酸碱度(pH)
正循环
一般地层
易坍地层
1.05~1.20
1.20~1.45
16~22
19~28
8~4
8~4
≥96
≥96
≤25
≤15
≤2
≤2
1.0~2.25
3~5
8~10
8~10
反循环
一般地层
易坍地层
卵石土
1.02~1.06
1.06~1.10
1.10~1.15
16~20
18~28
20~35
≤4
≤4
≤4
≥95
≥95
≥95
≤20
≤20
≤20
≤3
≤3
≤3
1~2.5
1~2.5
1~2.5
8~10
8~10
8~10
推钻
冲抓
一般地层
1.10~1.20
18~24
≤4
≥95
≤
≤3
1~2.5
8~11
冲击
易坍地层
1.20~1.40
22~30
≤4
≥95
≤
≤3
3~5
8~11
注:①地下水位高或其流速大时,指标取高限,反之取低限;
②地质状态较好,孔径或孔深较小的取低限,反之取高限;
③在不易坍塌的粘质土层中,使用推钻、冲抓、反循环回转钻进时,可用清水提高水头(≥2m)维护孔壁;
④若当地缺乏优良粘质土,远运膨润土亦很困难,调制不出合格泥浆时,可掺用添加剂改善泥浆性能,各种添加剂掺量可按附录C—1选取;
⑤泥浆的各种性能指标测定方法见附录C—2。
2直径大于2.5m的大直径钻孔灌注桩对泥浆的要求较高,泥浆的选择应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定。在地质复杂,覆盖层较厚,护筒下沉不到岩层的情况下,宜使用丙烯酰胺即PHP泥浆,此泥浆的特点是不分散、低固相、高粘度。
6.3 钻孔施工
6.3.1一般要求
1钻机就位前,应对钻孔各项准备工作进行检查。
2钻孔时,应按设计资料绘制的地质剖面图,选用适当的钻机和泥浆。
3钻机安装后的底座和顶端应平稳,在钻进中不应产生位移或沉陷,否则应及时处理。
4钻孔作业应分班连续进行,填写的钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不合要求时,应随时改正。应经常注意地层变化,在地层变化处均应捞取渣样,判明后记人记录表中并与地质剖面图核对。
6.3.2钻孔灌注桩钻进的注意事项
1无论采用何种方法钻孔,开孔的孔位必须准确。开钻时均应慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。
2采用正、反循环钻孔(含潜水钻)均应采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%。
3用全护筒法钻进时,为使钻机安装平正,压进的首节护筒必须竖直。钻孔开始后应随时检测护筒水平位置和竖直线,如发现偏移,应将护筒拔出,调整后重新压人钻进。
4在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外。
5变截面桩的施工
全断面一次成孔或再分级扩孔钻进,分级扩孔时变截面桩开始用大直径钻头,钻到变截面处换小直径钻头钻进,达到设计高程后,再换钻头扩孔到设计直径,依次作业2~3次直到完成符合设计要求的变截面桩。钻孔时为保持孔壁稳定,覆盖层进尺不能过快,宜采用减压吊钻钻进。
6.4 清 孔
6.4.1清孔要求
1钻孔深度达到设计标高后,应对孔深、孔径进行检查,符合表6.8.3的要求后方可清孔。
2清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定。
3在吊人钢筋骨架后,灌注水下混凝土之前,应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度,如超过规定,应进行第二次清孔,符合要求后方可灌注水下混凝土。
6.4.2清孔时应注意事项
1清孔方法有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射、砂浆置换等,可根据具体情况选择使用。
2不论采用何种清孔方法,在清孔排渣时,必须注意保持孔内水头,防止坍孔。
3无论采用何种方法清孔,清孔后应从孔底提出泥浆试样,进行性能指标试验,试验结果应符合表6.8.3的规定。灌注水下混凝土前,孔底沉淀土厚度应符合表6.8.3的规定。
4不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。
6.5 灌注水下混凝土
6.5.1钢筋骨架的制作、运输及吊装就位的技术要求
1钢筋骨架的制作应符合设计要求和本规范第10章的有关规定。
2长桩骨架宜分段制作,分段长度应根据吊装条件确定,应确保不变形,接头应错开。
3应在骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块,其间距竖向为2m,横向圆周不得少于4处。骨架顶端应设置吊环。
4骨架人孔一般用吊机,无吊机时,可采用钻机钻架、灌注塔架。起吊应按骨架长度的编号入孔。
5钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为:主筋间距±10mm;箍筋间距±20mm;骨架外径±l0mm;骨架倾斜度±0.5%;骨架保护层厚度±20mm;骨架中心平面位置20mm;骨架顶端高程+20mm,骨架底面高程±50mm。
6变截面桩钢筋骨架吊放按设计要求施工。
6.5.2灌注水下混凝土时应配备的主要设备及备用设备
1灌注水下混凝土的搅拌机能力,应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间,则应掺入缓凝剂。
2水下灌注混凝土的泵送机具宜采用混凝土泵,距离稍远的宜采用混凝土搅拌运输车。采用普通汽车运输时,运输容器应严密坚实,不漏奖、不吸水,便于装卸,混凝土不应离析。其途中运输与灌注混凝土温度有关时,可参照本规范第11章、第14章有关规定执行。
3水下混凝土一般用钢导管灌注,导管内径为200~350mm,视桩径大小而定。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的1.3倍,P可按式(6.5.2)计算:
(6.5.2)
式中:P——导管可能受到的最大内压力(kPa);
——混凝土拌和物的重度(取24kN/m3);
——导管内混凝土柱最大高度(m),以导管全长或预计的最大高度计;
——井孔内水或泥浆的重度(kN/m3);
——井孔内水或泥浆的深度(m)。
6.5.3水下混凝土配制
1可采用火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,使用矿渣水泥时应采取防离析措施。水泥的初凝时间不宜早于2.5h,水泥的强度等级不宜低于42.5。
2粗集料宜优先选用卵石,如采用碎石宜适当增加混凝土配合比的含砂率。集料的最大粒径不应大于导管内径的1/6~1/8和钢筋最小净距的1/4,同时不应大于40mm。
3细集料宜采用级配良好的中砂。
4混凝土配合比的含砂率宜采用0.4~0.5,水灰比宜采用0.5—0.6。有试验依据时含砂率和水灰比可酌情增大或减小
5混凝土拌和物应有良好的和易性,在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性,其坍落度宜为180-220mm。混凝土拌和物中宜掺用外加剂、粉煤灰等材料,其技术条件及掺用量可参照本规范第11章有关规定办理。
6每立方米水下混凝土的水泥用量不宜小于350kg,当掺有适宜数量的减水缓凝剂或粉煤灰时,可不少于300kg。
混凝土拌和物的配合比,可在保证水下混凝土顺利灌注的条件下,按照本规范第11章有关混凝土配合比设计方法计算确定。
7对沿海地区(包括有盐碱腐蚀性地下水地区)应配制防腐蚀混凝土。
6.5.4灌注水下混凝土的技术要求
1首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要,见图6.5.4,所需混凝土数量可参考公式(6.5.4)计算:
(6.5.4)
式中:V——灌注首批混凝土所需数量(m3);
D——桩孔直径(m);
H1——桩孔底至导管底端间距,一般为0.4m;
H2——导管初次埋置深度(m);
d——导管内径(m);
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m),即H1=/;
、、——意义同式(6.5.2)。
2混凝土拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用。
3首批混凝土拌和物下落后,混凝土应连续灌注。
4在灌注过程中,特别是潮汐地区和有承压力地下水地区,应注意保持孔内水头。
5在灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2~6m。
6在灌注过程中,应经常测探井孔内混凝土面的位置,及时地调整导管埋深。
7为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,即可恢复正常灌注速度。
8灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般为0.5~1.0m,以保证混凝土强度,多余部分接桩前必须凿除,残余桩头应无松散层。
在灌注将近结束时,应核对混凝土的灌人数量,以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
9变截面桩灌注混凝土的技术要求
对变截面桩,应从最小截面的桩孔底部开始灌注,其技术要求与等截面桩相同。灌注至扩大截面处时,导管应提升至扩大截面下约2m,应稍加大混凝土灌注速度和混凝土的坍落度;当混凝土面高于扩大截面处3m后,应将导管提升至扩大截面处上1m,继续灌注至桩顶。
10使用全护筒灌注水下混凝土时,当混凝土面进入护筒后,护筒底部始终应在混凝土面以下,随导管的提升,逐步上拔护筒,护筒内的混凝土灌注高度,不仅要考虑导管及护筒将提升的高度,还要考虑因上拔护筒引起的混凝土面的降低,以保证导管的埋置深度和护筒底面低于混凝土面。要边灌注、边排水,保持护筒内水位稳定,不至过高,造成反穿孔。
11在灌注过程中,应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理,不得随意排放,污染环境及河流。
6.5.5灌注中发生故障时,应查明原因,合理确定处理方案,进行处理。
6.7 承 台
6.7.1无水或浅水施工承台的挖基工作可按本规范第4.2节的规定办理,承台模板、钢筋、混凝土的施工可按本规范第9章、第10章、第11章的规定办理。
6.7.2用套箱法围堰施工水中桩基承台时,宜先填塞桩和预留孔之间的缝隙,然后在套箱内灌注水下混凝土封底,待混凝土达到设计规定强度后抽干水,施工承台。抽水时应限制抽水速度,以确保安全。
6.7.3边桩外侧与承台边缘的净距不得小于设计规定的最小值。
6.7.4承台的质量检验标准见表6.7.4。
表6.7.4 承台的质量检验标准
项 目
允许偏差(mm)
项目
允许偏差(mm)
混凝土强度(MPa)
符合设计要求
平面尺寸
±30
轴线偏位
15
顶面高程
±20
6.8 质量检验及质量标准
6.8.1钻、挖孔在终孔和清孔后,应进行孔位、孔深检验。
6.8.2孔径、孔形和倾斜度宜采用专用仪器测定,当缺乏专用仪器时,可采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm(不得大于钻头直径),长度为4~6倍外径的钢筋检孔器吊入钻孔内检测。
6.8.3钻、挖孔成孔的质量标准见表6.8.3。
表6.8.3钻、挖孔成孔质量标准
项 目
允 许 偏 差
孔的中心位置(mm)
群桩:100;单排桩:50
孔径(mm)
不小于设计桩径
倾斜度
钻孔:小于1%;挖孔:小于0.5%
孔深
摩擦桩:不小于设计规定
支承桩:比设计深度超深不小于50mm
沉淀厚度(mm)
摩擦桩:符合设计要求,当设计无要求时,对于直径≤1.5m的桩,
≤300mm;对桩径>1.5m或桩长>40m或土质较差的桩,≤500mm
支承桩:不大于设计规定
清孔后泥浆指标
相对密度:1.03~1.10;粘度:17~20
Pa·s;含砂率:<2%;胶体率:>98%
注:清孔后的泥浆指标,是从桩孔的顶、中、底部分别取样检验的平均值。本项指标的测定,限指大直径桩或有特定要求的钻孔桩。
6.8.4钻、挖孔灌注桩的混凝土质量检测
1桩身混凝土抗压强度应符合设计规定;每桩试件组数为2~4组,检验要求按本规范第11章的规定。
2检测方法和数量应符合设计要求。
一般选有代表性的桩用无破损法进行检测,重要工程或重要部位的桩宜逐根进行检测,设计有规定时或对桩的质量有疑问时,应采用钻取芯样法对桩进行检测,对柱桩并应钻到桩底0.5m以下。
3当检测后,桩身质量不符合要求时,应研究处理方案,报监理单位处理。
6.8.5钻、挖孔灌注桩的承载力试验
钻、挖孔灌注桩的承载力试验,参照本规范附录B进行。
10 钢 筋
10.1 一般规定
10.1.1钢筋混凝土中的钢筋和预应力混凝土中非预应力钢筋必须符合现行《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GBl3013)、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)、《冷轧带肋钢筋》(GB13788)、《低碳钢热轧圆盘条》(GB701)的规定。其力学、工艺性能可参见附录E-1。环氧树脂涂层钢筋的标准可按照现行《环氧树脂涂层钢筋》(JC3042)执行。
10.1.2钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收,分别堆存,不得混杂,且应设立识别标志。钢筋在运输过程中,应避免锈蚀和污染。钢筋宜堆置在仓库(棚)内,露天堆置时,应垫高并加遮盖。
10.1.3钢筋应具有出厂质量证明书和试验报告单。对桥涵所用的钢筋应抽取试样做力学性能试验。
10.1.4以另一种强度、牌号或直径的钢筋代替设计中所规定的钢筋时,应了解设计意图和代用材料性能,并须符合现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023)的有关规定。重要结构中的主钢筋在代用时,应由原设计单位做变更设计。
10.1.5预制构件的吊环,应采用未经冷拉的I级热轧钢筋制作。
10.2 钢筋的加工
10.2.1钢筋调直和清除污锈应符合下列要求:
1钢筋的表面应洁净,使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。
2钢筋应平直,无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。
3采用冷拉方法调直钢筋时,I级钢筋的冷拉率不宜大于2%;HRB335、HRB400牌号钢筋的冷拉率不宜大于1%。
10.2.2钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计要求,如设计无规定时,应符合表10.2.2的规定。
表10.2.2 受力主钢筋制作和末端弯钩形状
弯曲部位
弯曲角度
形状图
钢筋种类
弯曲直径D
平直部分长度
备注
末端弯钩
180°
Ⅰ
≥2.5d
≥3d
d为钢筋直径
135°
HRB335
φ8~φ25≥4d
≥5d
HRB400
φ28~φ40≥5d
90°
HRB335
φ8~φ25≥4d
≥10d
HRB400
φ28~φ40≥5d
中间弯钩
90°以下
各类
≥20d
注:环氧树脂涂层钢筋当进行弯曲加工时,对直径d不大于20nm的钢筋,其弯曲直径不应小于4d,对直径d大于20m的钢筋,其弯曲直径不小于6d。
10.2.3用I级钢筋制作的箍筋,其末端应做弯钩,弯钩的弯曲直径应大于受力主钢筋的直径,且不小于箍筋直径的2.5倍。弯钩平直部分的长度,一般结构不宜小于箍筋直径的5倍,有抗震要求的结构,不应小于箍筋直径的10倍。弯钩的形式,如设计无要求时,可按图10.2.3a)、b)加工;有抗震要求的结构,应按图10.2.3c)加工。
10.3 钢筋的连接
10.3.1钢筋的焊接与绑扎接头
1轴心受拉和小偏心受拉杆件中的钢筋接头,不宜绑接。普通混凝土中直径大于25mm的钢筋,宜采用焊接。
2钢筋的纵向焊接应采用闪光对焊(HRB500钢筋必须采用闪光对焊)。当缺乏闪光对焊条件时,可采用电弧焊、电渣压力焊、气压焊。钢筋的交叉连接,无电阻点焊机时,可采用手工电弧焊。各种预埋件T形接头钢筋与钢板的焊接,也可采用预埋件钢筋埋弧压力焊。电渣压力焊只适用于竖向钢筋的连接,不能用作水平钢筋和斜筋的连接。钢筋焊接的接头型式、焊接方法、适用范围应符合现行《钢筋焊接及验收规程》(JGJl8)的规定。质量验收标准见附录E-2。
3钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊。焊工必须持考试合格证上岗。
4钢筋接头采用搭接或帮条电弧焊时,宜采用双面焊缝,双面焊缝困难时,可采用单面焊缝。
5钢筋接头采用搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致。接头双面焊缝的长度不应小于5d,单面焊缝的长度不应小于10d(d为钢筋直径)。
钢筋接头采用帮条电弧焊时,帮条应采用与主筋同级别的钢筋,其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积。帮条长度,如用双面焊缝不应小于5d,如用单面焊缝不应小于10d(d为钢筋直径)。
6凡施焊的各种钢筋、钢板均应有材质证明书或试验报告单。焊条、焊剂应有合格证,各种焊接材料的性能应符合现行《钢筋焊接及验收规程》(JCJl8)的规定。各种焊接材料应分类存放和妥善管理,并应采取防止腐蚀、受潮变质的措施。
7电渣压力焊、气压焊、预埋件钢筋埋弧压力焊的技术规定及电弧焊中的坡口焊、窄间隙焊、熔槽帮条焊和钢筋与钢板焊接的技术规定可参照现行《钢筋焊接及验收规程》(JCJl8)的规定执行。
8受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处,并错开布置,对于绑扎接头,两接头间距离不小于1.3倍搭接长度。对于焊接接头,在接头长度区段内,同一根钢筋不得有两个接头,配置在接头长度区段内的受力钢筋,其接头的截面面积占总截面面积的百分率应符合表10.3.1-1的规定。对于绑扎接头,其接头的截面面积占总截面面积的百分率,亦应符合表10.3.1-1的规定。
表10.3.3-1 接头长度区段内受力钢筋接着面积的最大百分率
接头型式
接头面积最大百分率(%)
受拉区
受压区
主钢筋绑扎接头
25
50
主钢筋焊接接头
50
不限制
注:①焊接接头长度区段内是指35d(d为钢筋直径)长度范围内,但不得小于500mm,绑扎接头长度区段是指1.3倍搭接长度;
②在同一根钢筋上应尽量少设接头;
③装配式构件连接处的受力钢筋焊接接头可不受此限制;
④绑扎接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径且不应小于25mm;
⑤环氧树脂涂层钢筋绑扎搭接长度,对受拉钢筋应至少为涂层钢筋锚固长度的1.5倍且不小于375mm;对受压钢筋为无涂层钢筋锚团长度的1.0倍且不小于250mm。
9电弧焊接和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离不应小于10倍钢筋直径,也不宜位于构件的最大弯矩处。
10焊接时,对施焊场地应有适当的防风、雨、雪、严寒设施。冬期施焊时应按本规范第14章冬期施工的要求进行,低于-20℃时,不得施焊。
11受拉钢筋绑扎接头的搭接长度,应符合表10.3.1-2的规定;受压钢筋绑扎接头的搭接长度,应取受拉钢筋绑扎接头搭接长度的0.7倍。
表10.3.1-2 受拉钢筋绑扎接头的搭接长度
钢筋类型
混凝土强度等级
C20
C25
高于C25
Ⅰ级钢筋
35d
30d
25d
月牙纹
HRB335牌号钢筋
45d
40d
35d
HRB400牌号钢筋
55d
50d
45d
注:①当带肋钢筋直径d不大于25mm时,其受拉钢筋的搭接长度应按表中值减少5d采用;当带肋钢筋直径d大于25mm时,其受拉钢筋的搭接长度应按表中值增加5d采用。
②当混凝土在凝固过程中受力钢筋易受扰动时,其搭接长度宜适当增加。
③在任何情况下,纵向受拉钢筋的搭接长度不应小于300mm;受压钢筋的搭接长度不应小于20000。
④当混凝土强度等级低于C20时,I级、HRB335牌号钢筋的搭接长度应按表中C20的数值相应增加10d;HRB500钢筋不宜采用。
⑤对有抗震要求的受力钢筋的搭接长度,当抗震烈度为七度(及以上)时应增加5d。
⑥两根不同直径的钢筋的搭接长度,以较细的钢筋直径计算。
12受拉区内I级钢筋绑扎接头的末端应做弯钩,HRB335、HRB400牌号钢筋的绑扎接头末端可不做弯钩。
直径等于和小于12mm的受压I级钢筋的末端,可不做弯钩,但搭接长度不应小于钢筋直径的30倍。钢筋搭接处,应在中心和两端用铁丝扎牢。
10.3.2钢筋的机械连接
1钢筋的机械连接,其接头性能指标应符合附录E-3的规定。
2钢筋连接件处的混凝土保护层宜满足设计要求,且不得小于15mm,连接件之间的横向净距不宜小于25mm。
3对受力钢筋机械连接接头的位置要求,可依照焊接接头要求办理。
4带肋钢筋套筒挤压接头(以下简称挤压接头)适用直径为16~40mm的HRB335、HBB400牌号带肋钢筋的径向挤压连接。用于挤压连接的钢筋应符合现行国家标准的要求。
1)不同直径的带肋钢筋可采用挤压接头连接,当套筒两端外径和壁厚相同时,被连接钢筋的直径相差不应大于5mm。
2)当混凝土结构中挤压接头部位的温度低于-20C℃时,宜进行专门的试验。
3)对HRB335、HBB400牌号带肋钢筋挤压接头所用套筒材料,应选用适于压延加工的钢材,其实测力学性能、承载力及尺寸僻差应符合有关规定。
4)套筒应有出厂合格证,套筒在运输和储存中,应按不同规格分别堆放,不得露天堆放,应防止锈蚀和沾污。
5)挤压接头施工时有关挤压设备、人员、挤压操作、质量检验、施工安全应符合现行《带肋钢筋套筒挤压连接技术规程》(JGJ108)的规定。
5钢筋锥螺纹接头,适用于直径为16~40mm的HRB335、HRB400牌号钢筋的连接,用于连接的钢筋应符合现行国家标准的要求。锥螺纹连接套的材料宜用45号优质碳素结构钢材或其他经试验确认符合要求的钢材。钢筋锥螺纹接头的技术要求,应符合现行《钢筋锥螺纹接头技术规程》(JCJ109)的规定。
1)钢筋锥螺纹接头的应用,应符合下列规定:
(1)接头端头距钢筋弯曲点不得小于钢筋直径的10倍;
(2)不同直径的钢筋连接时,一次连接钢筋直径规格不宜超过2级;
2)锥螺纹接头施工时,有关材料、加工、操作、质量检验应符合现行《钢筋锥螺纹接头技术规程》(JGJl09)的规定。
10.4 钢筋骨架和钢筋网的组成及安装
10.4.1对于预制钢筋骨架或钢筋网必须具有足够的刚度和稳定性。
10.4.2骨架的焊接拼装应在坚固的工作台上进行,操作时应符合下列要求:
1拼装时应按设计图纸放大样,放样时应考虑焊接变形和预留拱度。
2钢筋拼装前,对有焊接接头的钢筋应检查每根接头是否符合焊接要求。
3拼装时,在需要焊接的位置用楔形卡卡住,防止电焊时局部变形。待所有焊接点卡好后,先在焊缝两端点焊定位,然后进行焊缝施焊。
4骨架焊接时,不同直径的钢筋的中心线应在同一平面上。为此,较小直径的钢筋在焊接时,下面宜垫以厚度适当的钢板。
5施焊顺序宜由中到边对称地向两端进行,先焊骨架下部,后焊骨架上部。相邻的焊缝采用分区对称跳焊,不得顺方向一次焊成。
10.4.3钢筋网焊点应符合设计规定,当设计无规定时,应按下列要求焊接:
1当焊接网的受力钢筋为I级或冷拉I级钢筋时,如焊接网只有一个方向为受力钢筋,网两端边缘的两根锚固横向钢筋与受力钢筋的全部相交点必须焊接;如焊接网的两个方向均为受力钢筋,则沿网四周边缘的两根钢筋的全部相交点均应焊接,其余的交叉点,可根据运输和安装条件决定,一般可焊接或绑扎一半交叉点。
2当焊接网的受力钢筋为冷拔低碳钢丝,而另一方向的钢筋间距小于100mm时,除网两端边缘的两根钢筋的全部相交点必须焊接外,中间部分的焊点距离可增大至250mm。
10.4.4在现场绑扎钢筋网时,应遵守下列规定:
1钢筋接头的布置,应符合本章第10.3节的有关规定。
2钢筋的交叉点应用铁丝绑扎结实,必要时,亦可用点焊焊牢。
3除设计有特殊规定者外,柱和梁中的箍筋应与主筋垂直。
4墩、台身,柱中的竖向钢筋搭接时,转角处的钢筋弯钩应与模板成45℃,中间钢筋的弯钩应与模板成90°。如采用插入式振捣器浇筑小型截面柱时,弯钩与模板的角度最小不得小于15°,在浇筑过程中不得松动。
5箍筋弯钩的叠合处,在梁中应沿梁长方向置于上面并交错布置,在柱中应沿柱高方向交错布置,若是方柱则必须位于箍筋与柱角竖向钢筋交接点上。但有交叉式箍筋的大截面柱,其接头可位于箍筋与任何一根中间纵向钢筋的交接点上。圆柱或圆管涵螺旋形箍筋的起点和终点应分别绑扎在纵向钢筋上。
10.4.5应在钢筋与模板间设置垫块,垫块应与钢筋扎紧,并互相错开。非焊接钢筋骨架的多层钢筋之间,应用短钢筋支垫,保证位置准确。钢筋混凝土保护层厚度应符合设计要求。
10.4.6在浇筑混凝土前,应对已安装好的钢筋及预埋件(钢板、锚固钢筋等)进行检查。
10.5 质量检查和质量标准
10.5.1加工钢筋的偏差不得超过表10.5.1的规定。
表10.5.1 加工钢筋的允许偏差
项 目
允许偏差(mm)
受力钢筋顺长度方向加工后的全长
±10
弯起钢筋各部尺寸
±20
箍筋、螺旋筋各部分尺寸
±5
10.5.2焊接钢筋的验收和允许偏差
1焊接钢筋的质量验收内容和标准应按附录E-2的规定执行。
2焊接钢筋网和焊接骨架的偏差不得超过表10.5.2的规定。
表10.5.2 焊接网及焊接骨架的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
项目
允许偏差(mm)
网的长、宽
±10
骨架的宽及高
±5
网眼的尺寸
±10
骨架的长
±10
网眼的对角线差
10
箍筋间距
0,-20
10.5.3机械接头的施工现场检验与验收
1应用钢筋机械连接时,应提交有效的型式检验报告,型式检验应符合现行《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107)的规定。
2钢筋连接开始前及施工过程中,应对每批进场钢筋进行接头工艺检验,工艺检验应符合下列要求:
(1)每种规格钢筋的接头试件不应少于3根;
(2)对接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度试验;
(3)3根接头试件的抗拉强度均应满足本规范附录E-3中附表E-3-1的强度要求。试件抗拉强度尚应大于等于0.95倍钢筋母材的实际抗拉强度。计算实际抗拉强度时,应采用钢筋的实际横截面面积。
3现场检验应符合现行《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107)、《钢筋锥螺纹接头技术规程》(JCJl09)、《带肋钢筋套筒挤压连接技术规程》(JCJl08)的规定。
10.5.4安装钢筋的允许偏差
钢筋的级别、直径、根数和间距均应符合设计要求。绑扎或焊接的钢筋网和钢筋骨架不得有变形、松脱和开焊,钢筋位置的偏差不得超过表10.5.4的规定。
表10.5.4 钢筋位置允许偏差
检 查 项 目
允许偏差(mm)
受力钢筋间距
两排以上排距
±5
同排
梁、板、拱肋
±10
基础、锚碇、墩台、柱
±20
灌注桩
±20
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距
0,-20
钢筋骨架尺寸
长
±10
宽、高或直径
±5
弯起钢筋位置
±20
保护层厚度
柱、梁、拱肋
±5
基础、锚碇、墩台
±10
板
±3
11 混凝土及钢筋混凝土工程
11.1 一般规定
11.1.1本章适应于公路桥涵混凝土施工及预应力混凝土中混凝土的施工,水下混凝土及预应力混凝土等的施工还应符合本规范第5章、第12章的规定。
11.1.2在进行混凝土强度试配和质量评定时,混凝土的抗压强度应以边长为150mm的立方体尺寸标准试件测定。试件以同龄期者三块为一组,并以同等条件制作和养护,每组试件的抗压强度应以三个试件测值的算术平均值为测定值,如有一个测值与中间值的差值超过中间值的15%时,则取中间值为测定值;如有两个测值与中间值的差值均超过15%时,则该组试件无效。
11.1.3当采用非标准尺寸试件做抗压强度试验时,其抗压强度应按表11.1.3所列系数进行换算。
表11.1.3 混凝土试件抗压强度换算系数
骨料最大粒径(一)
试件尺寸(一)
换算系数
60
200×200×200
1.05
30
100×100×100
0.95
注:采用150mm×150mm×l50mm的标准试件,其骨料最大粒为40mm。
11.1.4混凝土抗压强度应为标准尺寸试件在温度为20±3℃及相对湿度不低于90%的环境中养护28d做抗压试验时所测得的抗压强度值(单位MPa),在进行混凝土强度试配和质量评定时,取其保证率为95%。
11.1.5拌制混凝土所使用的各项材料及拌和物的质量应经过检验,试验方法应符合现行《公路工程水泥混凝土试验规程》(JTJ053)的有关规定。未列入该规程的试验项目,可参照其他有关试验规程。
11.2 配制混凝土用的材料
11.2.1水泥
1选用水泥时,应注意其特性对混凝土结构强度、耐久性和使用条件是否有不利影响。
2选用水泥时,应以能使所配制的混凝土强度达到要求、收缩小、和易性好和节约水泥为原则。常用水泥的强度等级及软练胶砂抗压强度见附录F-1。
3水泥应符合现行国家标准,并附有制造厂的水泥品质试验报告等合格证明文件。水泥进场后,应按其品种、强度、证明文件以及出厂时间等情况分批进行检查验收。对所用水泥应进行复查试验。为快速鉴定水泥的现有强度,也可用促凝压蒸法进行复验。
4袋装水泥在运输和储存时应防止受潮,堆垛高度不宜超过10袋。不同强度等级、品种和出厂日期的水泥应分别堆放。
5散装水泥的储存,应尽可能采用水泥罐或散装水泥仓库。
6水泥如受潮或存放时间超过3个月,应重新取样检验,并按其复验结果使用。
11.2.2细骨料
1桥涵混凝土的细骨料,应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净、粒径小于5mm的河砂,河砂不易得到时,也可用山砂或用硬质岩石加工的机制砂。细骨料不宜采用海砂,不得不采用海砂时,其氯离子的含量对于钢筋混凝土应符合本章11.3.6条的规定。细骨料的试验可按现行《公路工程集料试验规程》(JTJ058)执行。
2砂的筛分应符合下列规定:
1)砂的分类见表11.2.2-1。表11.2.2-1 砂的分类
砂 组
粗 砂
中 砂
细 砂
细度模数
3.7~3.1
3.0~2.3
2.2~1.6
注:细度模数主要反映全部颗粒的粗细程度,不完全反映颗粒的级配情况,混凝土配制时应同时考虑砂的细度模数和级配情况。
2)砂的级配应符合表11.2.2-2中任何一个级配区所规定的级配范围。
表11.2.2-2 砂的分区及级配范围
标准筛筛孔尺寸(mm)
级 配 区
标准筛筛孔尺寸(mm)
级 配 区
I区
Ⅱ区
Ⅲ区
I区
Ⅱ区
Ⅲ区
累计筛余(%)
累计筛余(%)
10.00
0
0
0
0.63
85~74
70~41
40~16
5.00
10~0
10~0
10~0
0.315
95~80
92~70
85~55
2.50
35~5
25~0
15~0
0.16
100~90
100~90
100~90
1.25
65~35
50~10
25~0
注:①表中除5mm、0.63mm、0.16mm筛孔外,其余各筛孔累计筛余允许超出分界线,但其总量不得大于5%。
②I区砂宜提高砂率以配低流动性混凝土;Ⅱ区砂宜优先选用以配不同等级的混凝土;Ⅲ区砂宜适当降低砂率以保证混凝土的强度。
③对于高强泵送混凝土用砂宜选用中砂,细度模数为2.9~2.6。2.5mm筛孔的累计筛余量不得大于15%,0.315mm筛孔的累计筛余量宜在85%~92%范围内。
3当对河砂、海砂或机制砂的坚固性有怀疑时,应用硫酸钠进行坚固性试验,试验时循环5次,砂的总质量损失应符合表11.2.2-3的规定。
4砂中杂质的含量应通过试验测定,其最大含量不宜超过表11.2.2-4的规定。
11.2.3粗骨料
1桥涵混凝土的粗骨料,应采用坚硬的卵石或碎石,应按产地、类别、加工方法和规格等不同情况,分批进行检验,机械集中生产时,每批不宜超过400m3;人工分散生产时,每批不宜超过200m3。粗骨料的试验可按现行《公路工程集料试验规程》(JTJ058)执行。
表11.2.2-3 砂的坚固性指标
混凝土所处的环境条件
循环后的质量损失
在寒冷地区室外使用,并经常处于潮湿或干燥交替状态下的混凝土
≤8
在其他条件下使用的混凝土
≤12
注:①寒冷地区系指最寒冷月份的月平均温度为0~-10℃且日平均温度≤5℃的天数不超过145d的地区;
②对同一产源的砂,在类似的气候条件下使用已有可靠经验时,可不做坚固性检验;
③对于有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求的混凝土用砂,或有腐蚀介质作用或经常处于水位变化区的地下结构混凝土用砂,其循环后的质量损失率应小于8%。
表11.2.
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