公路预制混凝土劲性体复合地基技术规范编制说明.docx

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1、预制混凝土劲性体复合地基技术规范编制说明江苏省综合交通运输学会2024年1月目录1 编制的背景和作用12 工作简况22.1 任务来源22.2 主要起草单位22.3 编制组目前主要开展的阶段工作23 与国家法律法规、强制性标准及相关标准的关系34 标准编制原则与主要技术内容44.1 编制原则44.2 主要技术内容55 标准的先进性、可行性55.1 先进性55.2 可行性66 重大分歧意见的处理过程和依据77 标准推广应用前景和预期社会经济效益78 标准宣贯和推广应措施89 其他应说明的事项81编制的背景和作用我国沿海以及内地河流两岸和湖泊地区广泛分布着淤泥和淤泥质黏土等软黏土地层。在软黏土地基上

2、建设公路会遇到稳定及变形等问题，特别是对于高速公路和铁路而言，不仅要求路堤稳定，而且对工后沉降要求高，尤其控制工后不均匀沉降。公路路基设计规范JTGD30-2015中要求路基工后沉降一般路段不超过30Cnb桥台与路堤相邻处工后沉降不超过IOCnU因此在软土地基上修建高速公路，保障路堤稳定和减小工后沉降是两个关键问题。地基处理方法通常有固结排水法、复合地基法等，如插塑料排水板结合砂垫层法、粉（浆）喷桩、CFG桩、预制桩等。路堤自身加固处理方法有加筋法、轻质路堤法、反压护道法等。桩承式路堤是处理交通工程软土地基的有效办法之一。桩承式路堤由桩体、上部填土、加筋垫层、桩间土等组成，还可通过设计桩帽来增

3、大桩体承受上部荷载的面积以提高承载力。桩承式路堤使路堤填土的大部分荷载通过土拱效应和拉膜效应传递到桩体上，降低对桩间土承载能力的要求，减小地基沉降。目前,中国、英国、德国和日本等国都有大量采用桩承式路堤的工程案例。桩承式路堤由于施工速度快捷、可大大缩短工期，加固处理深度较其它方法更深，适宜各种地质条件，可明显增加路基的稳定性，减少地基的沉降，因此在地基处理中使用量日益增加。近十年来交通工程的软基处理中采用预制桩加固路基的工程案例开始逐渐增多，但其存在结构尺寸和公路荷载不匹配的问题，同时结构尺寸及承载力强度存在较多的富余，总体造价偏高。因此有必要研究一种施工速度快、质量便于控制和经济效益良好的新

4、型桩型。劲性体是在保证使用安全和质量的前提下，对管桩进行优化，采用“薄壁高强”的设计理念而产生的一种预制管桩衍生品。目前，劲性体在江苏省内部分公路工程、水运工程和铁路工程中已得到成功运用，取得了良好的社会经济效益，同时在项目应用的基础上编制了团体标准。因此，本项目以交通强国为立足点，为更好的规范劲性体在江苏省内交通工程中的设计、施工与检验，保证工程质量和经济效益，结合团体标准应用情况，特编制本规范。2工作简况2.1 任务来源2023年5月，经主编单位江苏省综合交通运输学会申请，江苏省市场监督管理局根据申请材料，于2023年8月下达通知一一苏市监标【2023】173号省市场监管局关于下达2023

5、年度江苏省地方标准项目计划的通知，同意开展标准编写工作。2.2 主要起草单位本标准的主要起草单位：江苏省综合交通运输学会、建华建材（中国）有限公司、苏交科集团股份有限公司、华设设计集团股份有限公司、常州市城乡建设工程管理中心、南京市政设计院、悉地（苏州）勘察设计顾问有限公司、南通市市政工程建设管理处、盐城市交通规划设计院有限公司。2.3 编制组目前主要开展的阶段工作本标准的制定工作过程简述如下：（1）工作大纲编制（2023年9月至2023年10月）从发布立项通知到工作大纲评审会；通过收集、分析、整理基础资料等，形成工作大纲，提交学会标准分委开展工作大纲评审。（2）补充调研（2023年月至202

6、3年12月）从大纲评审到完成补充调研；增加和补充进行的调研，包括调研对象、方式，主要问题及必要的试验验证、论证内容等；根据工作大纲评审意见可再进一步完善。（3）编制起草（2024年1月至2024年2月）从发布立项通知到工作大纲评审会，在工作大纲编制完成后；起草编制初稿，提交有关专家进行初步交流后，形成征求意见稿和编制说明。(4)征求意见(2023年2月至2023年3月)定向寻找专家征求意见,并形成征求意见稿。3与国家法律法规、强制性标准及相关标准的关系本标准与现行的相关法律、法规、规定之间不存在冲突关系，同时引用了相关现行标准并在此类标准基础上进行适当延申，丰富了标准的理论基础，拓展了标准的实

7、用性。本标准参考和引用的主要标准如下：GB50007建筑地基基础设计规范GB50164混凝土质量控制标准GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范GB50661钢结构焊接规范GB/T700碳素结构钢GB/T3077合金结构钢GB/T13476先张法预应力混凝土管桩GB/T13657双酚A型环氧树脂GB/T50290土工合成材料应用技术规范JGJ94建筑桩基技术规范JGJ106建筑基桩检测技术规范JGJ340建筑地基检测技术规范JGJ/T406预应力混凝土管桩技术标准JG/T197预应力混凝土空心方桩JTGD30公路路基设计规范JTGF80/1公路工程质量检测评定标准JTG/T3512公路工程

8、基桩检测技术规范JTG/TD31-02公路软土地基路堤设计与施工技术细则TB100Ol铁路路基设计规范TB10035铁路特殊路基设计规范TB10218铁路工程基桩检测技术规范4标准编制原则与主要技术内容4.1编制原则本文件按照GB/TL12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本标准不违反相关法律法规及强制性标准，与现行实施的国家标准、行业标准等相关标准无相似内容。主要编制原则如下：（1）以市场需求为导向：本技术规范的编制结合我国交通建设发展的实际情况，考虑市场需求和行业发展方向，确保技术规范具有实用性和可操作性。（2）满足技术发展需要：本技术规范的编制关注交通工

9、程建设相关技术的发展，积极引入先进的技术和方法，确保技术规范具有先进性和前瞻性。（3）从系统角度出发：本技术规范的编制综合考虑交通工程建设的各个方面，包括交通工程中的预制混凝土劲性体复合地基建设中涉及的原材料与质量要求、承载力设计、稳定性设计、施工和检测等，确保技术规范具有系统性。（4）规范性/指导性原则：本技术规范的编制遵循相关标准和法规,制定规范的技术指标和检测方法，为交通工程中的预制混凝土劲性体复合地基的施工工作提供规范性指导。（5）易操作性原则：本技术规范的编制考虑到实际施工中的问题，尽可能简化设计及施工流程，提高技术规范的易操作性，使得劲性体复合地基施工能够得到更广泛的推广和应用。（

10、6）先进性原则：技术规范的编制遵循先进的设计理念和思想，充分考虑交通工程建设的特点和趋势，确保技术规范具有先进性。4.2主要技术内容本标准一共分为9个章节，分别为：(1)范围；(2)规范性引用文件；(3)术语和定义；(4)基本规定；(5)材料、规格与质量要求；(6)设计；(7)施工；(8)检验和验收；(9)附录A劲性体的分类、参数及质量要求；(10)附录B劲性体弯矩计算简易方法。5标准的先进性、可行性5.1先进性本标准主要内容的先进性包括以下几个方面：(1)充分考虑了劲性体做桩承式路堤的工作特点，提出了适用于交通工程的预制混凝土劲性体复合地基的生产、设计、施工和验收要求。(2)根据交通工程建设

11、的发展趋势，以地基处理相关规范为基础，补充了公路工程、水运工程、铁路工程中，劲性体复合地基的施工规范。结合相应行业的特点和需求，确保施工过程的科学性、施工水平及质量。(3)根据现有交通工程建设的特点和难点，以及目前预制桩的相关规范，解决了现有工程中预制桩的结构尺寸和复合地基荷载不匹配的问题，在保证使用安全的前提下，规定了劲性体的材料要求、设计要求、施工要求和检测要求。相比于国内外相关标准，该技术规范更符合预制混凝土劲性体复合地基的设计和施工条件。通过制定和推广该标准，将能够提升我国交通工程的使用寿命，减少周期性养护次数，节约全寿命周期成本，为推动交通强国做出重要贡献。5.2可行性（1）国内外相

12、关技术发展情况复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强、置换或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体（天然地基土体或被改良的天然土体）和增强体两部分组成，并由基体和增强体共同承担上部荷载的地基处理方法。自1962年国际会议上首次使用复合地基一词以来,这种地基处理形式在国内获得了广泛的应用，其理论得到了长足的发展。复合地基的概念已经成为很多地基处理方法的分析及理论公式建立的基础和依据，而对其特性和加固机理的研究和实践也以国内学者为主。复合地基由于桩体种类较多，应用领域广，组成复杂，众多学者通过现场试验、理论研究和数值方法对复合地基的共同工作机理、变形控制方法和设计方法等进行了大量的

13、研究。刚性桩复合地基是指在地基土中置入桩身刚度较大的桩，与地基土形成复合体，并在复合体与基础之间铺设一定厚度的褥垫层，调节桩、土之间的荷载分配，从而起到加固地基的作用。刚性桩复合地基区别于复合桩基的最大特点是褥垫层的设置。国内最早提出刚性桩复合地基设计思路的是中国建筑科学研究院黄熙龄院士,中国建筑科学研究院地基基础研究所于1992年成功开发的CFG桩复合地基就是最早的刚性桩复合地基之一。目前常用的刚性桩复合地基主要包括CFG桩复合地基、现浇混凝土桩复合地基和预应力管桩复合地基等。（2）标准依托的主要研究课题和应用案例标准科研依托项目为海启（海安至启东）高速公路工程，本项目由江苏省交通工程建设局

14、牵头，由南通市海启高速公路建设指挥部、苏交科集团股份有限公司、建华建材(中国)有限公司和江苏省交通规划设计院股份有限公司组建科研项目组，共同承担江苏省交通运输科技项目预制高强混凝土劲性体在高速公路软土地基中的应用研究。通过对劲性体技术经济必选，运用工程调研、理论分析、数值模拟和工程试验等方法，对劲性体在高速公路软土中的应用进行了系统研究。主要研究内容包括：1) 劲性体复合地基技术性能与经济适用性分析；2) 劲性体施工技术与工艺措施；3) 劲性体复合地基施工质量控制指标与检评标准；4) 劲性体复合地基现场试验研究；5) 劲性体复合地基应用的关键设计参数分析；6) 劲性体复合地基应用的关键设计参数

15、选型；课题成果对标准的编制提供了现实和指导意义。6重大分歧意见的处理过程和依据无。7标准推广应用前景和预期社会经济效益(1)标准推广应用前景劲性体作为工厂预制的钢筋混凝土薄壁管型构件，与水泥土搅拌桩等传统施工方式相比，具有以下优点：1)适用性广：劲性体的地质条件适用性较好，特别是对深厚软土地基的处理，有着较好的处理效果，能有效减小沉降；2)质量优势：劲性体为工厂工业化制作而成，出厂前经过多道质量检验程序把关，运到施工现场又经业主(驻场监理)现场检查验收合格后方可使用，桩身质量有保证。而水泥土搅拌桩、灌注桩等现场浇筑混凝土桩受场地条件和施工人为因素的影响，容易出现缩径、夹泥、承载力不够等质量问题；3)施工方便：劲性体施工设备可采用静压机或锤击设备，其中静压机噪音小、不扰民。在施工条件恶劣地区，也可采用液压振动锤设备。上述设备不受施工周围环境影响，施工效率高、施工人员少、安全易控制、工艺简单直观也便于监理；4）性能优势:劲性体规格种类多，单桩承载力高，既容易解决设计布桩问题，也可充分发挥每根桩的最大承载能力，特别是在深厚软土地区，劲性体的优势更加明显。因此，在江苏省内，特别是软土地区推广使用劲性体用作公路的