（免费下载）JTJ 248--2001 港口工程灌注桩设计与施工规程
1 总 则
1.0.1 为统一港口工程灌注桩设计与施工的技术要求，做到技术先进、经济合理、安全适用和有效控制质量，制定本规程。
1.0.2 本规程适用于港口工程非嵌岩灌注桩的设计、施工、检测和质量控制。修造船工程和通航工程可参照执行。嵌岩灌注桩设计与施工应按现行行业标准《港口工程嵌岩桩设计与施工规程》(JTJ285)的有关规定执行。
1.0.3 本规程应与现行行业标准(港口工程荷载规范》(JTJ215)、《港口工程桩基规范》(JTJ254)、《高桩码头设计与施工规范》(JTJ291)、《港口工程混凝土结构设计规范》(JTJ267)和《水运工程混凝土施工规范》(JTJ268)等配套使用。
1.0.4 港口工程灌注桩设计与施工，除应符合奉规程外，尚应符合国家现行标准的有关规定。
2 符 号
2.0.1 A——桩身截面面积。
2.0.2 As——钢筋截面面积。
2.0.3 b0——桩的换算宽度。
2.0.4 Cu——土的不排水抗剪强度标准值。
2.0.5 d——桩的设计直径。
2.0.6 ds——钢筋直径。
2.0.7 d0——桩身纵向钢筋中心所在圆的直径。
2.0.8 Ec——混凝土的弹性模量。
2.0.9 Ep——桩的弹性模量。
2.0.10 E0――土的压缩模量。
2.0.11 Es――钢筋弹性模量。
2.0.12 G――桩重力。
2.0.13 H――作用于桩顶的水平力。
2.0.14 H0――作用于桩的泥面处的水平力。
2.0.15 PIC\000009-01.png――换算深度系数。
2.0.16 I0――桩身换算截面惯性矩。
2.0.17 lp――桩的截面惯性矩。
2.0.18 K――桩的有效长度系数。
2.0.19 k2――地基容许承载力深度修正系数。
2.0.20 L――桩身长度。
2.0.21 Li――桩身穿过第i层土的长度。
2.0.22 L0――桩在泥面以上的自由长度。
2.0.23 Lp――桩的压屈计算长度。
2.0.24 Lt2――桩的入土深度。
2.0.25 M――作用于桩顶的力矩。
2.0.26 m――桩侧地基土的水平抗力系数随深度增加的比例系数。
2.0.27 m0――清底系数。
2.0.28 M0――作用于桩的泥面处的力矩。
2.0.29 Mmax―――桩身最大弯矩。
2.0.30 Q――作用在桩顶的垂直荷载。
2.0.31 Qd――单桩垂直极限承载力设计值。
2.0.32 qfi――单桩第{层土的极限侧摩阻力标准值。
2.0.33 [q0]――地基容许承载力。
2.0.34 qR――单桩极限端阻力标准值。
2.0.35 S――桩与桩的中心距。
2.0.36 T――桩的相对刚度系数。
2.0.37 Td――单桩抗拔极限承载力设计值。
2.0.38 t――桩的受弯嵌固点距泥面深度。
2.0.39 t′――桩在泥面以下至假定嵌固点的埋置深度。
2.0.40 U――桩身截面周长。
2.0.41 Y0――桩在泥面处的水平变位。
2.0.42 [Y0]――桩在泥面处的水平变位限值。
2.0.43 Wmax――最大裂缝宽度。
2.0.44 [Wmax]――最大裂缝宽度限值。
2.0.45 W0――桩身换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩。
2.0.46 Zm――泥面距桩身最大弯矩点的深度。
2.0.47 α――桩的变形系数。
2.0.48 α0――桩轴线与垂线的夹角。
2.0.49 αE――桩身钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值。
2.0.50 γ――土的重度。
2.0.51 γ2――桩端以上土的天然重度。
2.0.52 γ0――结构重要性系数。
2.0.53 γR――单桩承载力分项系数。
2.0.54 Ei――折减系数。
2.0.55 η――系数。
2.0.56 λ――修正系数。
2.0.57 ρ――身截面配筋率。
2.0.58 φ――桩的稳定系数。
2.0.59 φ――土的内摩擦角。
3 基本规定
3.0.1 港口工程在下列情况下宜采用灌注桩：
(1)地质条件复杂、岩面起伏较大或地下障碍物较多，打入式桩难以下沉时；
(2)单桩荷载较大，采用打入式桩不经济时；
(3)岸坡稳定性不足或附近有重要建筑物，不宜锤击沉桩时；
(4)施工条件限制，桩数较少、水域狭窄或水深不足，不宜使用大型水上沉桩设备时。
3.0.2 在高桩码头同一排架中，可采用灌注桩与其他类型的桩组合。
3.0.3 港口工程灌注桩按成孔方法可分为钻孔灌注桩和挖孔灌注桩。灌注桩宜采用直桩，有条件时也可采用斜桩。
3.0.4 桩的承载力应根据不同受力情况，分别按桩身承载力和地基土对桩的承载力进行计算，并取其小值。
3.0.5 对实际有可能同时在桩身出现的作用，应按桩的承载能力极限状态和正常使用极限状态，并按相应的设计状况进行作用效用组合。
3.0.6 桩在下列情况下应按承载能力极限状态设计：
(1)根据桩的受力情况进行桩的垂直承载力和水平力计算；
(2)在桩端平面以下存在软弱下卧层时，验算软弱下卧层的承载力；
(3)桩身受压、受弯、受拉或受扭承载力计算；
(4)桩的自由长度较大时，计算桩的压屈稳定。
3.0.7 桩在下列情况下应按正常使用极限状态设计：
(1)限制桩身裂缝宽度；
(2)桩的水平变位。
3.0.8 灌注桩基础设计应满足建筑物对沉降和水平变位的要求。
3.0.9 应严格控制灌注桩的混凝土质量，并需采取可靠的检测手段对桩身混凝土完整性进行评价。
3.0.10 水上施工平台应进行强度和稳定性验算，必须能够承受各种施工荷载，并具有防台、防汛和防漂浮物撞击的能力。
3.0.11 必要时可采用桩底或桩侧压力灌浆技术，提高桩的承载能力。
3.0.12 灌注桩设计与施工应具备下列基本资料：
(1)使用要求；
(2)水文、气象、地形、环境和水深资料；
(3)地质资料和工程地质评价，其勘察要点按现行行业标准《港口工程桩基规范》(JTJ254)的附录A确定；
(4)有碍灌注桩施工的障碍物探测资料；
(5)有关防台、防汛和环保的规定；
(6)主要施工机具设备资料等。
3.0.13 重要工程或工程的重要部位采用灌注桩，当附近无类似试桩资料时，宜在本工程中进行载荷试验。
4 承 载 力
5 结构设计
6 灌注桩施工
7 施工检测及质量控制
7.0.1 灌注桩成孔后应逐孔进行检测，检测内容包括孔位偏差、孔深、孔径、孔的垂直度、孔底沉渣厚度和浇筑混凝土前孔内泥浆的主要指标等，其质量控制应符合下列规定。
7.0.1.1 灌注桩成孔的孔位偏差可通过检测成孔后的护筒位置偏差确定。孔位允许偏差应符合表7.0.1的规定。
灌注桩孔位允许偏差 表7.0.1
7.0.1.2 成孔后的孔深，以摩擦力为主的桩，应达到设计标高；以端承力为主的桩，应比设计深度超深50mm,当发现持力层与设计条件不符时，应由设计单位重新确定终孔标高。
7.0.1.3 灌注桩成孔后的孔径不得小于设计桩径，直桩成孔垂直度偏差不得大于1％。
7.0.1.4 混凝土浇筑前清孔后孔底沉渣厚度，以摩擦力为主的桩，不得大于300mm；以端承力为主的桩，不得大于50mm。
7.0.1.5 浇筑混凝土前，孔内泥浆的相对密度应符合设计规定。当设计无规定时，宜为1.10～1.20。含砂率宜为4％～6％，粘度宜为20～22s。
7.0.2 灌注桩钢筋笼的质量除应符合现行行业标准《水运工程混凝土施工规范》(JTJ268)的有关规定外，尚应符合下列规定：
(1)钢筋笼直径允许误差为±10mm；
(2)钢筋笼安放后，顶标高允许误差为±50mm。
7.0.3 灌注桩混凝土检测和桩身混凝土完整性检测除应符合现行行业标准《港口工程荷载规范》(JTJ215)、《港口工程桩基规范》(JTJ254)、《高桩码头设计与施工规范》(JTJ291)、《港口工程混凝土结构设计规范》(JTJ267)和《水运工程混凝土施工规范》(JTJ268)的有关规定外，尚应符合下列规定。
7.0.3.1 用于灌注桩混凝土强度评定的标准试件，每根桩至少应留置2组，当桩长大于50m时，应增加一组。
7.0.3.2 桩身混凝土完整性检测数量应为100％桩数，检测方法可采用低应变动力检测法或超声波检测法。
7.0.3.3 当桩身混凝土达到设计强度后，应按桩的总数抽取3％进行钻芯取样检测。检测应首先抽取混凝土浇注异常和完整性检测异常的桩。
7.0.4 经凿除后的桩顶混凝土应有完整的桩形，不得有浮浆、裂缝或夹渣。
附录A 地基容许承载力及深度修正系数
A.0.1 当基础宽度b≤2m，人土深度Lt≤3m时，地基容许承载力[q0]可按表A.0.1-1～A.0.1-6选用。
老粘性土的容许承载力[q0] 表A.0.1-1
注：①老粘性土是指第四纪晚更新世(Q3)及其以前沉积的粘性土；
①Es=(1十e1)／α1～2
式中 Es——压缩模量，当老粘性土Es<10MPa时,容许承载力[q0)按一般粘性土表A.0.1-2确定；
e1——压力为0.1MPa时,土样的孔隙比；
α1-2――对应于0.1―0.2MPa压力段的压缩系数(MPA-1)。
一般粘性土的容许承载力[q0](kPa) 表A.0.1-2
注：①一般粘性土是指第四纪全新世(Q4)沉积的粘性土；
②土中含有粒径大于2mm的颗粒重量超过全部重量30％以上的，[q0]可适当提高；
③当e<0.5时，取e=0.5;当IL<0时，取IL=0。
残积粘性土的容许承载力[q0] 表A.0.1―3
注：本表适用于我国西南地区碳酸盐类岩层的残积土，其他地区可参照使用。
砂土的窨许承载力[q0](KPa) 表A.0.1―4
碎石土的容许承载力[q0](kPa) 表A.0.1―5
注：①由硬质岩组成，填充砂土者取高值；由软质岩组成，填充粘性土者取低值；
②半胶结的碎石土,可按密实的同类土的[q0]值提高10％～30％；
③松散的碎石土在天然河床中很少遇见.需特别注意鉴定；
④漂石、块石的[q0]值，可参照卵石、碎石适当提高。
岩石的容许承载力[q0](kPa) 表A.0.1-6
注：①表中Rja为岩块单轴抗压强度，表中数值视岩块强度、厚度和裂隙发育程度等因素适当选用，易软化的岩石及极软岩受水浸泡时，宜用较低值；
②软质岩强度Rja高于30MPa的仍按软质岩计；
③岩石已风化成砾、砂和土状的风化残积物，可比照相应的土类确定其容许承载力，如颗粒间有一定的胶结力，可比照相应的土类适当提高。
A.0.2 地基容许承载力深度修正系数k2可按表A.0.2选用。
地基容许承载力深度修正系数k2 表A.0.2
注：①对稍松状态的砂土和松散状态的碎石土，k2值可取表列中密值的50％；
②节理不发育或较发育的岩石不作深度修正，节理发育或很发育的岩石，k2可参照碎石的系数，但对已风化成砂、土状者，则参照砂土、粘性土的系数。
附录B 灌注桩最大裂缝宽度验算
B.0.1 灌注桩桩身混凝土的最大裂缝宽度可按下列公式计算：
式中 Wmax——最大裂缝宽度(mm)；
α1——构件受力特征系数，受弯时取1.0，大偏心受压时取0.9，偏心受拉时取1.1，轴心受拉时取1.2；
α2——钢筋表面形状的影响系数，光面钢筋取1.4，变形钢筋取1.0；
α3——荷载长期效应组合或重复荷载影响的系数，取1.5；
σsl——桩身受拉区边缘纵向钢筋应力(MPa)；
Es——钢筋弹性模量(MPa)；
ds——钢筋直径(mm)，当用成束钢筋时，取用成束钢筋面积换算成一根钢筋面积的换算直径，当用不同直径钢筋时，取用换算直径4As／S，S为全部受拉钢筋周长总和；
ρ——桩身截面配筋率，按实际配筋率计算，当ρ小于0.6％时，取0.6％；
As——钢筋截面面积(mm2)，取桩身截面全部纵向钢筋截面面积；
r——桩身圆截面半径(mm)。
B.0.2 在荷载的长期效应组合下桩身受拉区边缘纵向钢筋应力σsl可按下列公式计算，计算示意图见图B.0.2。
(1)轴心受拉：
(B.0.2-1)
(2)受弯：
(3)小偏心受拉：
(4)大偏心受拉：
(5)大偏心受压：
式中 σsl——桩身受拉区边缘纵向钢筋应力(MPa)；
N——轴向力设计值(kN)；
As——钢筋截面面积(mm2)，取桩身截面全部纵向钢筋截面面积；
αE——钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值；
rs——纵向钢筋中心所在圆周的半径(mm)；
r——桩身圆截面半径(mm)；
φ——应于受压区混凝土截面面积的圆心角之半(rad)；
M——弯矩设计值(kNm)；
e0——轴向力的偏心距(mm)。
图B.0.2 沿周边均匀配筋的圆形截面
附录C 泥浆性能指标
附录C 泥浆性能指标
泥浆性能指标 表c
注：①地下水位高或流速大时，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。
附录D 泥浆原料粘土、膨润土和外加剂的性能要求
D.0.1 泥浆原料宜使用膨润土，使用普通粘土时，应满足下列要求。
D.0.1.1 塑性指数宜大于25，小于0.005mm的粘粒含量宜大于50％。
D.0.1.2 用刀切开时，切面光滑，颜色较深。干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角。
D.0.1.3 自然风干后，用手不易掰开捏碎，水浸湿后有粘滑感，加水和成泥膏后，容易搓成1mm的细长泥条，用手指揉捻，感觉砂粒不多，浸水后能大量膨胀。
D.0.1.4 试拌泥浆，胶体率不低于95％，含砂率不大于4％。
D.0.2 当粘土指标不能满足第D.0.1的要求时，可选用性能指标略底的粘土，并掺入不少于30％的塑性指数大于25的粘土。
D.0.3 当采用的粘土拌制泥浆达不到附录C的要求时，可适当掺加外加剂。
D.0.4 泥浆原料使用膨润土时，宜满足下列要求。
D.0.4.1 应优先使用钠质膨润土，也可采用钙质膨润土。用量宜为水的8％，对粘土地层，用量可降低到3％～5％。较差的膨润土用量宜为水的12％。
D.0.4.2 膨润土的化学成分可参考表D.0.4.2。
膨润土的化学成分 表D.0.4.2
D.0.4.3 参考美国石油协会API标准和欧洲OCMA标准，膨润土的质量指标宜满足表D.0.4.3的要求。
膨润土的质量指标 表D.0.4.3
D.0.5 泥浆外加剂的性能及其掺量应符合下列规定。
D.0.5.1 CMC，全名羧甲基纤维素，应具有使地基土表面形成薄膜而使之强化和降低失水量的作用，掺量宜小于0.1％。
D.0.5.2 FCI，又称络铁木质素磺钠盐，为分散剂，应具有改善泥浆变质的性能，提高泥浆重复使用的质量，掺量宜为0.1％～0.3％。
D.0.5.3 硝基腐植酸钠盐，简称煤碱剂，作用与FCI相似，掺量应与PCI相同。煤碱利和FCI两种分散剂可任选一种。
D.0.5.4 碳酸钠，又称碱粉或纯碱，其作用应使pH值增大，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量，掺量应与PCI相同。
附录E 泥浆性能指标测定方法
E.0.1 相对密度可用泥浆相对密度计测定，其测定方法是将要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并洗净从小孔溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态，读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度。
E.0.2 粘度可用标准漏斗粘度计测定，其测定方法是用两个开口量杯分别量取200ml和500ml泥浆，通过过滤网滤去砂粒后，将700ml泥浆均注入漏斗，然后使泥浆从漏斗流出，流满500ml量杯所需时间(s)，即为所测泥浆的粘度。
E.0.3 静切力可用浮筒切力计测定，其测定方法是将约500ml泥浆搅匀后，立即倒入切力计中，将切力筒沿刻度尺垂直向下移至与泥浆接触时，轻轻放下，当它自由下降到静止不动时，即静切力与浮筒重力平衡时，读出浮筒上泥浆面所对的刻度，即为泥浆的初切力。取出切力筒，擦净粘着的泥浆，用棒搅动筒内泥浆后，静止10min，用上述方法量测所得为泥浆的终切力。
E.0.4 含砂率可用含砂率计测定，其测定方法是将调好的泥浆50ml倒进含砂率计，然后再倒进清水，将仪器口塞紧摇动1min，使泥浆与水混合均匀，再将仪器垂直静放3min，仪器下端沉淀物的体积乘2就是含砂率。
E.0.5 胶体率的测定方法是将100ml泥浆倒入100m3的量杯中，用玻璃片盖上，静置24h后，量杯上部泥浆可能澄清为水，测量其体积如为αml，则胶体率为(100-α)％。
E.0.6 失水量(ml／30min)的测定方法是用一张12cm×12cm的滤纸，置于水平玻璃板上，中央画一直径3cm的圆圈，将2ml的泥浆滴入圆圈内，30min后，测量湿圆圈的平均直径减去泥浆坍平的直径(mm)，即为失水率。在滤纸上量出泥浆皮的厚度即为泥皮厚度。
E.0.7 酸碱度的测定方法是取一条pH试纸放在泥浆面上，0.5s后拿出来与标准颜色相比，即可读出酸碱度值。
E.0.8 在桩孔中，泥浆可采用泥浆取样盒取样，其取样方法是用双绳控制取样盒深度和阀门开关，当一绳将取样盒下吊到孔中取样部位时，另一绳提升，关闭阀门，上提取样盒出孔口，即完成取样。
附录F 常用成孔设备适用范围
附录F 常用成孔设备适用范围
常用成孔设备适用范围 表F
注：①表列孔深为钻孔效率正常发挥值，相同类型不同厂家的钻机相差较大，此项仅作参考；
②泵吸反循环钻机实际吸程应小于钻机标定吸程；
③气举反循环钻机孔内水或泥浆深度宜大于6m。
附录G 本规程用词用语说明
G.0.1 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用语说明如下：
(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)对表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
正面词采用“宜”或“可”；
反面词采用“不宜”。
G.0.2 条文中指明应按其它有关标准、规范执行时，写法为“应符合……的有关规定”或“应按……执行”。
