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预制高强混凝土薄壁钢管桩Precastthin-wallsteelandspunconcretecompositepile
在采用牌号为Q235B或Q345B的钢板(钢带)经卷曲成型焊接制成的钢管内泵入新拌混凝土,经高速离心成型、蒸气养护,生产的具有承受较大竖向荷载和水平荷载的新型基桩材料称为预制高强混凝土薄壁钢管桩,代号为TSC。
4分类、规格与标记
4.1分类
按生产采用的钢管材质牌号,混凝土钢管桩分两种型号:
采用Q235B的为Ⅰ型,采用Q345B的为Ⅱ型。
4.2规格
根据桩截面外径,混凝土钢管桩分为:
400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm等规格。
混凝土钢管桩的结构形状和基本尺寸应符合图1和表1规定。
L―长度;
D―外径;
T―壁厚(含钢管);
ts―钢管厚度
图1混凝土钢管桩的结构形状
表1混凝土钢管桩的基本尺寸
外径D
(mm)
壁厚(含钢管)T
钢板厚度ts
单节最大桩长
(m)
400
90
6、8、10
15
500
100
6、8、10、12、14
600
110
6、8、10、12、14、16
700
120
6、8、10、12、14、16、18、20
30
800
130
900
140
1000
150
1200
注:
混凝土钢管桩的长度应包括桩身和接头,不包括附加配件。
根据供需双方协议,也可生产其它规格、壁厚、长度等的混凝土钢管桩。
4.3标记
4.3.1标记
混凝土钢管桩的标记由代号、桩分类、桩外径、桩壁厚、钢板厚度、单节桩长、本标准编号等七部分表示:
---
本标准编号
单节桩长
钢板厚度
桩壁厚
桩外径
桩分类
代号:
TSC
4.3.2标记示例
a)钢管桩为Ⅰ类、外径400mm、壁厚90mm、钢板厚度6mm、单节长度12m的预制高强混凝土薄壁钢管桩,其标记为:
TSC-Ⅰ-400-90-6-12JG/TXXXX—200X;
b)钢管桩为Ⅱ类、外径800mm、壁厚130mm、钢板厚度12mm、单节长度30m、的预制高强混凝土薄壁钢管桩,其标记为:
TSC-Ⅱ-800-130-12-30JG/TXXXX—200X。
5基本规定
5.1原材料
5.1.1水泥
宜采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥,其质量应符合GB175的规定。
5.1.2骨料
5.1.2.1细骨料宜采用天然硬质中粗砂或人工砂,细度模数宜为2.3~3.2(采用人工砂时,细度模数可为2.5~3.5),质量应符合GB/T14684的有关规定,且砂的含泥量不大于1%,氯离子含量不大于0.01%,硫化物及硫酸盐含量不大于0.5%。
5.1.2.2粗骨料宜采用碎石或破碎的卵石,其最大粒径不应大于25mm,质量应符合GB/T14685的有关规定,且石的含泥量不大于0.5%,硫化物及硫酸盐含量不大于0.5%。
5.1.3钢材
5.1.3.1钢管宜采用由牌号为Q235B或Q345B的钢板(钢带)经卷曲成型、焊接制成,钢板(钢带)的质量应分别符合GB/T700和GB/T1591的有关规定。
5.1.3.2钢管采用双面自动埋弧焊法焊接,焊接质量应符合SY/T5040的规定。
5.1.3.3钢管与端板之间采用CO2气体保护半自动焊或手工电弧焊接,端板与桩尖之间采用手工电弧焊或CO2气体保护半自动法焊接,外观无夹渣、气孔、裂缝等。
5.1.3.4混凝土钢管桩若需设置端部锚固钢筋或钢筋骨架时,,应符合设计图纸的要求。
结构钢筋宜采用热轧带肋钢筋,其质量应符合GB1499.2的规定,钢筋骨架的螺旋筋宜采用冷拔低碳钢丝或热轧光圆钢筋,其质量应分别符合JC/T540、GB1499.1的有关规定。
5.1.3.5混凝土钢管桩用端板的材质宜符合JC/T947的规定,混凝土钢管桩桩尖的材质宜符合GB/T700的规定。
5.1.4水
混凝土拌合用水的质量应符合JGJ63的规定。
5.1.5外加剂
外加剂的质量应符合GB8076的有关规定,严禁使用氯盐类外加剂。
5.1.6掺合料
5.1.6.1掺合料宜采用硅砂粉、矿渣微粉、粉煤灰等,其质量应分别符合JC/T950、GB/T18046、GB/T1596的有关规定。
5.1.6.2当采用其他品种的掺合料时,应通过实验、鉴定,确认符合高强混凝土质量要求后方可使用。
5.2一般要求
5.2.1混凝土质量控制应符合GB50164的规定。
5.2.2用于腐蚀环境下的混凝土钢管桩,应根据设计要求采取热喷涂锌、涂涮防腐沥青等措施。
5.2.3混凝土钢管桩的桩身竖向承载力设计值见附录A。
6要求
6.1混凝土抗压强度
预制高强混凝土薄壁钢管桩用混凝土抗压强度不应低于80MPa,脱模时桩用混凝土抗压强度不应低于45MPa。
6.2外观质量
外观质量应符合表2的规定。
表2混凝土钢管桩的外观质量
序号
项目
外观质量要求
1
桩端面平整度
钢管桩端部的混凝土不应高出端板平面。
2
桩内表面混凝土塌落
不允许。
3
桩身钢板凹陷
凹陷深度不应大于5mm。
4
桩内表面露筋
6.3尺寸允许偏差
混凝土钢管桩外径偏差应符合表3的规定。
表3混凝土钢管桩的尺寸允许偏差
允许偏差
桩长L
±
0.5%L
桩身弯曲度
≤0.1%,且≤10mm
端板外径
0,-1mm
端板内径
0,-2mm
5
端板倾斜
≤0.5%D
6
端板厚度
+不限,0
7
混凝土壁厚
6.4抗弯性能
6.4.1混凝土钢管桩的抗弯性能指标不应低于表4的规定。
6.4.2混凝土钢管桩接头处极限弯矩不应低于桩身极限弯矩。
表4混凝土钢管桩抗弯性能
规格
钢管厚
壁厚(含钢管)
桩身极限弯矩
(kN·
m)
Ⅰ型
Ⅱ型
291
373
8
374
478
10
452
579
465
596
598
766
725
928
12
847
1085
14
966
1237
680
874
877
1124
1065
1363
1246
1595
1421
1820
16
1592
2040
938
1206
1212
1554
1473
1886
1725
2208
1969
2521
2207
2827
18
2439
3126
1239
1594
1603
2056
1951
2499
2286
2926
2611
3342
2928
3749
3237
4147
20
3540
4538
1582
2038
2050
2631
2498
3201
2930
3751
3348
4286
3756
4808
4155
5320
4545
5823
2538
2554
3281
3115
3994
3656
4683
4182
5353
4693
6007
5193
6648
5683
7278
2849
3672
3697
4751
4512
5787
5299
6788
6063
7762
6808
8714
7536
9647
8250
10564
7试验方法
7.1混凝土抗压强度
每一个工作班制作不少于三组混凝土试件,其中:
一组试件检验混凝土钢管桩脱模时混凝土抗压强度;
一组试件检验28d的混凝土抗压强度,采用压蒸养护工艺时检验出釜后1d的混凝土抗压强度;
其它备用或检验混凝土钢管桩出厂时的混凝土抗压强度。
采用常压养护时,混凝土试件拆模后放入标准养护室养护至28d;
采用压蒸养护工艺时,混凝土试件出釜后冷却至常温。
检验脱模混凝土抗压强度时,混凝土试件拆模后冷却至常温后测试强度。
检验混凝土出厂强度时,混凝土试件拆模后与混凝土钢管桩作同条件养护。
混凝土抗压强度试验方法应符合GB/T50081的有关规定。
7.2外观质量
外观质量的检查工具和检查方法见表5。
表5混凝土钢管桩的外观质量的检查工具和检查方法
检查工具和检查方法
测量工具分度值
目测
/
内表面混凝土塌落
将直角靠尺的一边紧靠桩身,测其最大间隙处,精确至1mm。
0.5
表6混凝土钢管桩的尺寸允许偏差的检查工具和检查方法
用钢卷尺测量,精确至1mm。
将拉线紧靠桩的两端部,用钢直尺测量其弯曲处的最大距离,精确至1mm。
用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的二处端板外径,取其平均值,精确至1mm。
用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的二处端板内径,取其平均值,精确至1mm。
将直角靠尺的一边紧靠桩身,另一边与端板紧靠,测其最大间隙处,精确至1mm。
用游标卡尺测量端板的四处相互垂直的不同部位厚度,精确至0.1mm。
0.02
用游标卡尺在混凝土壁厚的四处相互垂直的不同部位厚度测量,精确至0.1mm。
7.3尺寸允许偏差
尺寸允许偏差的检查工具和检查方法见表6。
7.4抗弯试验
混凝土钢管桩的抗弯试验方法见附录B。
8检验规则
8.1检验分类
分为出厂检验和型式检验。
8.2出厂检验
8.2.1检验项目
包括混凝土抗压强度、外观质量、尺寸允许偏差。
8.2.2批量和抽样
8.2.2.1混凝土抗压强度
混凝土拌合物应在搅拌站或喂料工序中随机抽取,每一个工作班制作三组试件。
8.2.2.2外观质量和尺寸允许偏差
以同规格的桩连续生产10000根为一批,但在三个月内生产总数不足10000根时仍作为一批,随机抽取10根进行检验。
8.2.3判定规则
8.2.3.1混凝土抗压强度
混凝土抗压强度应符合本标准6.1的规定。
8.2.3.2外观质量
全部符合6.3条规定,外观质量为合格;
当有三根及以上不符合6.3条时,则判外观质量为不合格;
当有二根及以下不符合6.3条时,应从所抽取的10根余下的混凝土钢管桩中抽取加倍数量进行复验,复验产品全部符合6.3条,判外观质量为合格,当仍有一根不合格时,则判外观质量为不合格。
8.2.3.3尺寸允许偏差
当抽取的10根管桩全部符合6.4条规定时,则判尺寸允许偏差为合格;
当有三根及以上不符合6.4条规定时,则判尺寸允许偏差为不合格;
当有二根及以下不符合6.4条规定时,应从所抽取的10根余下的混凝土钢管桩中抽取加倍数量进行复验,复验产品全部符合6.4条规定,判尺寸允许偏差为合格,当若仍有一根不合格时,则判尺寸允许偏差为不合格。
8.2.3.4总判定
混凝土抗压强度、外观质量和尺寸允许偏差全部合格,则判该批产品为合格,否则判为不合格。
8.3型式检验
8.3.1检验条件
有下列情况之一时均应进行型式检验:
a)新产品投产或老产品转厂生产的试制定型鉴定;
b)当结构、材料、工艺有较大改变时;
c)正常生产每半年进行一次;
d)停产半年以上恢复生产时;
e)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。
8.3.2检验项目
包括混凝土抗压强度、外观质量、尺寸允许偏差、抗弯性能等项目,必要时由双方协商,还可增加试验项目。
8.3.3抽样
在同规格出厂检验合格产品中随机抽取10根进行外观质量和尺寸允许偏差检验,10根中随机抽取二根进行抗弯性能检验。
8.3.4判定规则
8.3.4.1混凝土抗压强度
同龄期批次混凝土钢管桩的混凝土抗压强度应符合本标准6.1的规定。
8.3.4.2外观质量
当抽取的10根管桩全部符合6.3条时,则判外观质量为合格;
8.3.4.3尺寸允许偏差
当有二根及以下不符合6.4条规定时,应从所抽取的10根余下的混凝土钢管桩中抽取加倍数量进行复验,复验产品全部符合6.4条规定,判尺寸允许偏差为合格,当仍有一根不合格时,则判尺寸允许偏差为不合格。
8.3.4.4抗弯性能
当所抽二根的极限弯矩的技术指标全部符合表4的规定时,则判抗弯性能合格;
当有一根不符合表4的规定时,应从所抽取的10根余下的混凝土钢管桩中抽取加倍数量进行复验,复验结果若仍有一根不合格,则判抗弯性能不合格;
当所抽二根全部不符合表4的规定时,则判抗弯性能为不合格,且不得复检。
8.3.4.5总判定
混凝土抗压强度、外观质量、尺寸允许偏差及抗弯性能全部合格时,则判该批产品为合格,否则判为不合格。
9标志、产品合格证
9.1标志
9.1.1标志应位于距端头1500mm处的混凝土钢管桩外表面。
9.1.2标志内容包括制造厂的厂名或产品注册商标、混凝土钢管桩标记、制造日期或管桩编号、合格标识。
9.2产品合格证
产品合格证应包括下列内容:
a)合格证编号;
b)采用标准编号;
c)混凝土钢管桩规格、长度、桩壁厚及钢板厚度;
d)产品数量;
e)混凝土强度等级;
f)制造日期或编号;
g)制造厂厂名、出厂日期;
h)检验员签名或盖章(可用检验员代号表示)。
10贮存和运输
10.1贮存
10.1.1混凝土钢管桩堆放场地应坚实平整。
10.1.2应按规格、长度分别堆放,堆放层数不宜超过表7的规定。
堆放时最下层宜按图3所示的两支点位置放在垫物上,垫物应均匀放置且在同一水平面上,并采取防滑、防滚措施。
若堆场地基经过加固处理,也可采用着地平放。
表7混凝土钢管桩堆放层数
外径D
500~600
700~1000
堆放层数
9
图2两支点法位置示意图
10.1.3吊装
10.1.3.1长度不大于15m的混凝土钢管桩,宜采用两点吊(见图4)或两头钩吊法;
长度大于15m且小于30m的混凝土钢管桩或拼接桩,应采用四点吊,见图5。
10.1.3.2吊点位置应符合设计要求,允许偏差为±
200mm。
除两端钩吊外,吊索应与混凝土钢管桩纵轴线垂直。
10.1.3.3混凝土钢管桩装卸应轻起轻放,严禁抛掷、碰撞、滚落。
图3两点吊的吊点位置示意图
图4四点吊的吊点位置示意图
10.2运输
10.2.1混凝土钢管桩吊运应符合10.1.3条的规定。
10.2.2混凝土钢管桩在运输过程中的支承要求应符合10.1.2条的规定,各层间也应设置垫木,垫木应上下对齐材质一致,同层垫木应保持同一平面。
10.2.3混凝土钢管桩运输过程中应捆绑固定,并采用可靠的防滑、防滚等安全措施。
附录A
(资料性附录)
预制高强混凝土薄壁钢管桩桩身竖向承载力设计值
A.1混凝土钢管桩的抗拉性能指标见表A.1。
表A.1预制高强混凝土薄壁钢管桩桩身竖向承载力设计值
桩身竖向承载力设计值
(kN)
3796
4112
4624
4425
5062
5282
5767
5681
6325
6077
6879
6470
7428
6859
7972
6953
7537
7435
8211
7914
8880
8389
9545
8861
10205
9330
10861
8809
9491
9373
10281
9935
11067
10493
11847
11048
12623
11600
13394
12148
14161
10849
11631
11497
12537
12141
13438
12782
14334
13420
15226
14055
16113
14686
16996
15314
17873
13074
13955
13805
14977
14532
15993
15256
17006
15977
18013
16694
19016
17408
20015
18119
21008
15484
16464
16298
17601
17108
18734
17914
19862
18718
20985
19518
22104
20315
23218
21108
24328
19060
20238
20039
21607
21015
22971
21987
24331
22957
25686
23922
27036
24885
28382
25844
29723
附录B
(规范性附录)
预制高强混凝土薄壁钢管桩抗弯性能试验方法
B.1混凝土钢管桩的抗弯试验采用简支梁对称加载装置,如图B.1所示,其中,P的方向可垂直于地面,也可平行于地面(混凝土钢管桩的轴线均与地面平行),混凝土钢管桩应平放。
B.2抗弯试验用的混凝土钢管桩其单节桩长不宜超过表1应桩长规定的长度上限值,也不得小于表B.1规定的抗弯试验用混凝土钢管桩的最短单节桩长。
表B.1抗弯试验用混凝土钢管桩的最短单节桩长
最短单节桩长
11
1-混凝土钢管桩;
2-下垫板;
3-滚动铰支座;
4-支墩;
5-固定铰支座;
6-百(千)分表
7-上垫板;
8-分配梁固定铰支座;
9-分配梁;
10-分配梁滚动铰支座
图B.1混凝土钢管桩抗弯试验示意图
B.3两根混凝
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