预应力混凝土管桩基础技术规程

1、总 那么1.0.1为了统一某省内管桩的制作、根底设计、施工及验收标准。贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、平安闲用、经济合理、确保质量、保护环境，特制定本规程。1.0.2本规程适用于锤击贯入法、静力压入法施工的管桩根底。当管桩根底采用本规程方法确定承载力时，所用的管桩及施工工艺必须同时符合本规程的有关规定。1.0.3本规程适用于建构筑物的低承台管桩桩基的设计。对于高承台管桩桩基，应根据具体情况另行设计。1.0.4管桩桩基的设计与施工，应综合考虑工程地质与水文地质条件、上部构造类型、使用功能、荷载特征、施工技术条件与环境；应重视地方经历，因地制宜，注重概念设计，合理选择管桩桩型和承台形式，优化布桩，节约资源；应强化施工质量控制与管理。1.0.5管桩桩基的设计、施工与验收，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准、规X的规定。2、术语和主要符号2.1术语2.1.1管桩(Concrete Pipe pile)本规程所称的管桩，是指采用离心成型的先X法预应力混凝土环形截面桩。2.1.2管桩根底(Concrete pipe foundation)由打入土岩层中的管桩和连接于桩顶的承台共同组成的建构筑物根底。2.1.3锤击贯入法(Hammer driving)利用打桩设备的锤击能量将桩沉入土岩层的施工方法。2.1.4静力压桩法(Method of pressing pile by static pressure)利用静载设备的静压力将桩压入土岩层的施工方法。2.1.5收锤标准(Condition for stop hammering)将桩端打至预定深度附近时终止锤击的控制条件。2.1.6液压式桩机(Hydraulic pressing pile driver)通过液压式传力机构施加压力于桩身上的一种静压桩施工机械，由桩架、行走机构、液压机构、导向夹持机构和配重等部件组成。2.1.7顶压式液压压桩机(Jacking type of hydraulic pressing driver)施加压力作用在桩顶部的液压式压桩机。2.1.8选桩(pile following)打桩过程中，借助送桩器将桩顶沉至地面以下的工序。2.1.9填芯混凝土(Cavity-filling concrete)灌填在管桩顶部内腔的混凝土。2.1.10单桩竖向极限承载力(Ultimate vertical bearing capacity of a single pile)单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载，它取决于土对桩的支承阻力和桩身承载力。2.1.11极限侧阻力(Ultimate shaft resistance)相应于桩顶作用极限荷载时，桩身侧外表所发生土岩阻力。2.1.12极限端阻力(Ultimate tip resistance)相应于桩顶作用极限荷载时，桩端所发生的土岩阻力。2.1.13单桩竖向承载力特征值(Characteristic value of the vertical bearing capacity of a single pile)单桩竖向极限承载力标准值除以平安系数后的承载力值。2.1.14负摩阻力(Negative skin friction, negative shaft resistance)桩周土由于自重固结、湿陷、地面荷载作用等原因而产生大于基桩的沉降所引起的对桩外表的向下摩阻力。2.1.15下拉荷载(Downdrag)作用于单桩中性点以上的负摩阻力之和。2.1.16土塞效应(Plugging effect)管桩用开口桩尖沉桩过程中土体涌入管内形成的土塞，对桩端阻力的影响效应。2.2主要符号2.2.1作用和作用效应Fk按荷载效应标准组合计算的作用于承台顶面的竖向力KN；Gk桩基承台和承台上土自重标准值KN；Hk按荷载效应标准组合计算的作用于承台底面的水平力KN；Hik按荷载效应标准组合计算的作用于第i基桩的水平力KN；Mxk、Myk按荷载效应标准组合计算的作用于承台底面的外力，绕通过桩群形心的x、y主轴的力矩KN-m；Nik荷载效应标准组合偏心竖向力作用下第i基桩的竖向力KN；Gp单桩自重标准值KN。2.2.2抗力和材料性能fc混凝土轴心抗压强度设计值MPa；ft混凝土轴心抗拉强度设计值MPa；ftw焊缝抗拉强度设计值N/mm2；qsik单桩第i层土的极限侧阻力标准值KPa；qpk单桩极限侧阻力标准值KPa；Qsk单桩总极限侧阻力KN；Qpk单桩总极限端阻力标准值KN；R基桩竖向承载力特征值KN；Ra按场地土计算的单桩竖向承载力特征值KN；Rha单桩水平承载力特征值KN；Rh基桩水平承载力特征值KN；Tgk群桩呈整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值KN；Tuk群桩呈非整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值KN；Nl单桩允许上拔力设计值KN；Pmax桩身允许抱压压桩力KN；Rp桩身混凝土强度允许的竖向承载力设计值KN；pc桩身混凝土有效预应力MPa；土的重度KN/m3.2.2.3几何参数A管桩有效横截面面积mm2；Ap桩身横截面面积mm2；d管桩外径mm；D1焊缝外径mm；D2焊缝内径mm；a焊缝宽度mm；L管桩长度m；li管桩穿越第i层土岩的厚度m；t管桩壁厚mm；Up桩身外周长mm；xi、xj、yi、yj、第i、j基桩至y、x轴的距离m；2.2.4 计算系数o桩基重要性系数；c管桩成型工艺系数；o抗拔系数；n同一桩基承台中的桩数。3、一般规定3.0.1设计采用的管桩桩型，应符合本规程的规定。3.0.2用于施工的设计图纸必须通过施工图审查。3.0.3生产先X法预应力混凝土管桩的企业应具有混凝土预制构件专业企业二级资质标准。3.0.4企业的混凝土专项试验室条件应符合某省有关规定。3.0.5管桩生产企业、沉桩施工单位除应具备专业资质外，还应建立完善的质量管理体系和质量检验制度。3.0.6管桩生产、施工设备、计量器具应按规定进展校验校定。3.0.7管桩应按如下标记 ， 管桩类型 管桩外径 型号 壁厚 混凝土强度等级 管桩各节长度PHC 、PC A、AB、B、C 自上而下例如：PHC600AB110C808，9，10，124、管桩根底设计4.1一般规定4.1.1 管桩根底应按以下两类极限状态设计：1、承载能力极限状态：管桩桩基到达最大承载能力、整体失稳或发生不适于继续承载的变形；2、正常使用极限状态：管桩桩基到达建筑物正常使用所规定的变形限值或到达耐久性要求的某项限值。4.1.2根据管桩桩基问题，可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度以及根据建筑规模、功能特征、对差异变形的适应性、场地地基和建筑物体形的复杂性，管桩桩基设计时应根据表4.1.2确定设计等级。表4.1.2 建筑管桩桩基设计等级设计等级建 筑 类 型桩基重要性系数。甲级1、重要的工业与民用建筑物；2、30层以上或高度超过100m的高层建筑；3、体形复杂且层数相差超过10层的上下层含纯地下室连成一体建筑物；420层以上框架核心筒构造及其他对差异沉降有特殊要求的建筑；5场地和地基条件复杂的7层以上的一般建筑及坡地、岸边建筑；6对相邻既有工程影响较大的建筑；7单桩竖向承载力特征值大于3000KN的桩基。1.1乙级除甲级、丙级以外的工业与民用建筑1.0丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及7层以下的工业与民用建筑。1.0注：1、对于同一承台桩数不多于2根的桩基，宜按提高一级考虑，当为甲级桩基且同一承台内桩数不多于2根的桩基，宜取。=1.2。2、桩基的平安等级，不得低于该建筑物的平安等级。4.1.3 管桩桩基应根据工程具体条件分别进展以下承载力计算和稳定性验算：1、应根据管桩桩基的使用功能和受力特征分别进展桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算；2、应对管桩桩身强度和承台构造承载力进展计算；对桩侧土不排水抗剪强度小于10KPa且长径比大于50的工程管桩，应进展桩身压屈验算；应对管桩进展运输、吊装、锺击和静压等过程中的强度和抗裂验算；3、应对坡地、岸边的管桩桩基进展整体稳定性验算；4、应对抗浮、抗拔管桩桩基进展单桩和群桩的抗拔承载力计算；5、应对桩身材料强度进展承载力验算；6、应对抗震设防区的管桩桩基进展竖向和水平抗震承载力验算；7、当管桩桩端平面以下存在软弱下卧层时，应进展软弱下卧层承载力验算；4.1.4以下建筑管桩桩基应进展沉降计算：1、设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基；2、设计等级为乙级的体形复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基。4.1.5对受水平荷载较大，或对水平位移有严格限制的建筑管桩桩基，应计算其水平位移。4.1.6应根据管桩及桩基所处的环境类别和相应的裂缝控制等级，验算桩和承台正截面的抗裂和裂缝宽度。对于管桩处于腐蚀环境和三类环境，应按一级严格要求不出现裂缝；二类环境，可按二级一般要求不出现裂缝。低桩承台的裂缝宽度对于腐蚀环境和三类环境，应0.2；二类环境应0.34.1.7管桩桩基设计时，所采用的作用效应组合与相应的抗力应符合以下规定：1、确定桩数和布桩时，应采用传至承台底面的荷载效应标准组合；相应的抗力应采用基桩或复合基桩承载力特征值。2、计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时，应采用荷载效应准永久组合；计算水平地震作用、风荷载作用下的桩基水平位移时，应采用水平地震作用、风荷载效应标准组合。3、验算坡地、岸边建筑桩基的整体稳定性时，应采用荷载效应标准组合；抗震设防区，应采用地震作用效应和荷载效应的标准组合。4、在计算桩基构造承载力、确定尺寸和配筋时，应采用传至承台顶面的荷载效应根本组合。当进展承台和桩身裂缝控制验算时，应分别采用荷载效应标准组合和荷载效应准永久组合。5、桩基构造平安等级和构造合理设计使用年限应按现行有关建筑构造规X的规定采用；桩基构造的设计等级和重要性系数按本规程4.1.2条确定。6、对桩基构造进展抗震验算时，其抗震承载力调整系数为RE应按现行国家标准?建筑抗震设计规X?GB50011的规定采用。4.1.8对于本规程4.1.4条规定应进展沉降计算的建筑桩基，在其施工过程及建成后使用期间，应进展系统的沉降观测直至沉降稳定。4.2 根本资料4.2.1管桩桩基设计应具备以下资料1、按照现行?岩土工程勘察规X?GB50021、?建筑地基根底设计规X?GB50007以及相关工程地质勘察规X要求整理的岩土勘察文件，其主要内容包括：1、管桩桩基按两类极限状态进展设计所需要的岩土物理力学参数及原位测试参数；2、对建筑场地的不良地质作用，如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、土洞等，有明确判断、结论和防治方案；3、地下水位埋藏情况、类型和水位变化幅度及抗浮设计水位，水、土的腐蚀性评价，地下水浮力计算的设计水位；4、抗震设防区按设防烈度提供的液化土层资料；5、有关地基土冻胀性、湿陷性、膨胀性评价。2、建筑场地与环境条件的有关资料：1、建筑场地现状，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相邻建筑物平安等级、根底形式及埋置深度；3、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；4、周围建筑物的防振、防噪声的要求；5、泥浆排放、弃土条件；6建筑物所在地区的抗震设防烈度和建筑场地类别。3、建筑物的有关资料：1、建筑物的总平面布置图；2、建筑物的构造类型、荷载、使用条件和设备对根底竖向及水平位移的要求；3、建筑构造的平安等级。4、施工条件的有关资料：1、施工机械设备条件、动力条件、施工工艺对地质条件的适应性；2、水、电及有关建筑材料的供给条件；3、施工机械的进出场及现场运行条件。5、供设计比较用的有关管桩桩型及实施的可行性的资料。4.2.2管桩桩基的详细勘察除应满足现行国家标准?岩土工程勘察规X?GB50021、?高层建筑岩土工程勘察规程?JGJ72、J366的有关要求外，尚应满足以下要求：1、勘探点间距1、对于端承桩含嵌岩桩：主要根据桩端持力层顶面坡度决定，宜为1224m。当相邻两个勘察点揭露出的桩端持力层层面坡度大于10%或持力层起伏较大、土层分布复杂时，应根据具体工程条件适当加密勘探点。2对于摩擦桩：宜按1530m布置勘探孔，但遇到土层的性质或状态在水平方向分布变化较大，或存在可能影响成桩的土层或设计有特殊要求时，应适当加密勘探点。2、勘探深度1宜布置1/31/2的勘探孔为控制性孔。对于设计等级为甲级的建筑桩基，至少应布置3个控制性孔；设计等级为乙级的建筑桩基，至少应布置2个控制性孔。控制性孔应穿透桩端平面以下压缩层厚度；一般性勘探孔深度应到达预计桩端平面以下35m，对于管桩外径600时，不得小于5m。2嵌全风化、强风化岩层的控制性钻孔应深入预计桩端平面以下不得小于35m，一般性钻孔应深入预计桩端平面以下12m。当持力层较薄时，应有局部钻孔钻穿持力岩层。在岩溶、断面破碎带地区，应查明溶洞、溶沟、溶槽等分布情况，钻孔应钻穿溶洞或断层破碎带进入稳定土层，进入深度应满足控制性孔和一般性钻孔的要求。3、在勘探深度X围内的每一地层，均应采取不拢动土样进展室内试验或根据土质情况选用有效的原位测试方法进展原位测试，提供设计所需参数。4.2.3选用管桩作建筑物桩基时，宜进展标准贯入试验；勘探资料中标准贯入试验数据缺乏时，应根据设计要求补充勘探。4.2.4标准贯入试验除应符合现行国家标准?岩土工程勘察规X?GB50021的有关规定外，尚应符合以下规定：1、各主要土层均应测试，其中遇中密密实的砂层、硬塑坚硬粘性土层、残积土层及全风化岩层时，约每1.5m测试一次，预计作桩端持力层的土层时，根据现场情况宜每0.51m测试一次。2、在预计作桩端持力层的测试中，当锤击数已达100击而贯入深度未到300时，可记录实际贯入深度并终止试验，但钻孔深度应符合本规程第4.2.2条规定。4.3管桩的适用X围、选用与布置4.3.1管桩的适用X围1、管桩适用于抗震设防烈度7度的一般工业与民用建筑的低承台桩基。2、管桩适用于主要承受竖向荷载，且水平荷载较小的低承台桩基，当承受水平荷载较大或表层土有较厚液化土层或用作抗拔桩时，应结合工程有关因素经分析验算后选用或另行设计。3、管桩不应用于地下强腐蚀环境。对中、弱腐蚀的地下环境应根据?工业建筑防腐蚀设计规X?GB50046-2008的规定采用特种抗腐蚀材料。并采用封闭桩尖且管腔内不得进入腐蚀性介质。宜选用PHC桩，桩身混凝土抗渗等级应S10。4、管桩适用于设计年限为50年的桩基工程，对处于二类和三类环境中的管桩及桩基构造的混凝土耐久性应符合?建筑桩基技术规X?JGJ94-2008表3.5.2的规定。5、管桩适用于素填土、杂填土、淤泥、淤泥质土、粉土、粘性土、碎石土等地基。不适用于密实较厚的砂土层及风化岩层。4.3.2管桩的选用1、设计人员应根据工程地质情况、建筑物构造类型、荷载性质、桩的使用功能，沉桩设备静压、锺击、施工条件、施工经历等，经综合分析后选用。2、管桩用作摩擦桩或端承摩擦桩且穿越的坚硬土层较薄时，宜选用A、AB型桩，其长径比桩总长/桩外径不宜大于100；当用于端承桩或摩擦端承桩且需穿越一定厚度较硬土层时，宜选用AB、B型桩，其长径比不宜大80。3、软土地基宜采用AB、B型的PHC管桩。4、尽量减少接桩，接桩宜在桩尖穿过硬土层后进展。5、管桩用作受拉抗拔桩及锚桩时，设计人员应分析验算桩顶与承台连接处抗拉强度；桩身抗拉强度；桩与桩接头处抗拉强度；桩身与端板连接处抗拉强度，按最不利处的抗拉强度确定工程管桩的抗拉承载力。4.3.3管桩的布置应符合以下要求：1、管桩的最小中心距应符合表4.3.3的规定表4.3.3 管桩的最小中心距土类与桩基情况排数不少于3排且桩数不少于9根的摩擦型桩桩基其它情况挤土桩饱和粘性土4.5d4.0d非饱和土、饱和非粘性土4.0d3.5d局部挤土桩饱和粘性土4.0d3.5d非饱和土、饱和非粘性土3.5d3.0d注：1、d管桩外直径2、当纵横向桩距不相等时，其最小中心距应满足“其他情况一栏的规定。 3、“局部挤土桩指沉桩时采取引孔或应力释放孔等措施的桩基。4、当桩穿越较厚淤泥质等软弱土层，桩中心距不宜小于4.5d.2、排列基桩时，宜使桩群承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合，并使基桩受水平力和力矩较大方向有较大的抗弯截面模量。3、对于软弱粘性土层地基上大面积布桩时，应采取消减孔隙水压力和挤土效应的技术措施，并控制布桩密度。4、当管桩穿越厚度较大的淤泥等软弱土层、表层土有较厚的液化土层时，应考虑桩的稳定对承载力的影响。5、应选择较硬土层作为桩端持力层如强风化或全风化岩层、坚硬粘性土层、密实碎石土、砂土、粉土层。桩端全断面进入持力层的深度不包括桩尖局部对于粘性土、粉土不宜小于2.5d，砂土不宜小于2.0d，碎石类土不宜小于1.5d，全风化岩不宜小于1.0d。当存在软弱下卧层时，桩端以下坚硬持力层厚度不宜小于4d，并视软弱下卧层性质，验算其承载力。当硬持力层较厚且施工条件许可时，端桩全断面进入持力层的深度宜到达桩端阻力的临界深度。对于土层中含有较多难以去除的孤石、障碍物或含有不适宜作持力层且管桩难以贯穿的坚硬夹层、难以贯入的岩面上不适合作桩端持力层的土层，持力层较薄且持力层的上覆土层较松软，难以贯入的岩面埋藏较浅且倾斜较大等地质条件，不宜选用管桩。6、同一承台的桩数不宜少于2根，当不多于2根时，应加强承台间的拉结。7、同一构造单元宜防止采用不同类型的管桩或受力性质差异较大的同类型管桩。同一根底相邻桩的桩底标高差，对于非嵌岩端承型桩，不宜超过相邻桩的中心距；对于摩擦型桩，在一样的土层中不宜超过桩长1/10。4.4管桩桩基构造4.4.1管桩与承台连接处的填芯混凝土应灌注饱满。灌注深度不得小于3d，且不得小于1.5米d-管桩外径，填芯混凝土强度等级不得低于C40。4.4.2管桩与承台的连接应符合以下规定：1、桩顶嵌入承台内长度对中等直径管桩不应小于50；对大直径管桩不应小于100。2、采用管桩内的纵向钢筋直接与承台锚固时，锚固长度不得小于50倍纵向钢筋直径，且不小于500。当采用锚入和腔内的后插钢筋与承台连接时，其锚入承台内有长度不应小于35倍纵向钢筋直径。3、对于抗拔桩，应优先将桩身纵向钢筋全部直接锚入承台内，当采用其它方式与承台连接时，纵向钢筋锚入承台内的长度应按现行国家标准?混凝土构造设计规X?GB50010确定。4.4.3管桩接桩应符合以下规定：1、任一根桩的接头数量不应超过四个；2、管桩接头处的各项力学指标不应低于桩身；3、持力层标准贯入击数大于30时，不应利用截桩余下局部作接桩之用；4、管桩的连接应符合本规程第6.3节规定。4.4.4与管桩连接的承台构造，均按现行?建筑桩基技术规X?JGJ94-2008及?建筑地基根底设计规X?GB50007的规定执行。4.5管桩桩基计算4.5.1对于一般建筑物和受水平力包括力矩和水平剪力较小高层建筑物且桩径一样的群桩根底，应按以下公式计算群桩桩基中单桩的桩顶作用效应：1、竖向力作用下轴心竖向力作用下 (4.5.1-1)偏心竖向力作用下 (4.5.1-2) 2、水平力作用下 (4.5.1-3)式中：Fk荷载效应标准组合下，作用于桩基承台顶面的竖向力；Gk桩基承台自重及承台上土自重标准值，对稳定的地下水位以下局部应扣除水的浮力；Nk荷载效应标准组合轴心竖向力作用下任一单桩的竖向力；n桩基中的桩数Nik荷载效应标准组合偏心竖向力作用下第i根桩的竖向力；Nxk、Nyk荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的x、y主轴的力矩；Xi、Xj、yi、yj 第i、j根基桩至y、x轴的距离；Hk荷载效应标准组合下，作用于桩基承台底面的水平力；Hik荷载效应标准组合下，作用于第i根基桩水平力。4.5.2对于主要承受竖向荷载的抗震设防区低承台桩基，在同时满足以下条件时，桩顶作用效应计算可不考虑地震作用：1、按现行国家标准?建筑抗震设计规X?GB50011规定，可不进展桩基抗震承载力验算的建筑物；2、建筑场地位于建筑抗震的有利地段。4.5.3非液化土中及存在液化土层的桩基抗震验算，应按?建筑抗震设计规X?GB50011、?建筑桩基技术规X?JGJ94的规定执行。4.5.4桩基中单桩竖向承载力计算应符合以下要求：1、轴心竖向力作用下。NkR (4.5.41)2、偏心竖向力作用下，除满足上式外，尚应满足下式的要求；。Nikmax1.2R (4.5.42)3、水平荷载作用下HikR h (4.5.43)式中：R基桩中的单桩竖向承载力特征值；Nikmax荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，桩顶最大竖向力；Hik在荷载效应标准组合下，作用于基桩i桩顶处的水平力；R h单桩桩基或群桩中基桩的水平承载力特征值，对于单桩桩基，可取单桩的水平承载力特征值Rha。4.5.5需要进展地震作用效应计算的建筑物桩基应符合以下要求：1、轴心竖向力作用下NEk1.25R (4.5.5-1)2、偏心竖向力作用下，除满足上式外，尚应满足下式的要求：NEkmax1.5R (4.5.5-2)3、水平荷载作用下HEk1.25Rh (4.5.5-3)式中：NEk地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩的平均竖向力；NEkmax地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩的最大竖向力；HEk地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩的平均水平力。4.5.6单桩竖向承载力特征值Ra应按下式确定：Ra=1/K Quk (4.5.6-1)式中：Quk单桩竖向极限承载力标准值；K平安系数，取K=2。4.5.7单桩竖向极限承载力标准值确实定应符合以下规定：1、设计等级为甲级的建筑桩基，应通过单桩静载试验确定，且不得超过按4.5.9条规定的桩身强度允许的竖向承载力。2、设计等级为乙级的建筑桩基，当地质条件简单时，可参照地质条件一样的试桩资料，结合静力触探等原位测试和经历参数综合确定；其余均应通过单桩静载试验确定；均不得超过按4.5.9条规定的桩身强度允许的竖向承载力。3、设计等级为丙级的建筑桩基，可根据原位测试和经历参数确定。且不得超过按4.5.9条规定的桩身强度允许的竖向承载力。4.5.8当根据土的物理指标与承载力参数之间的经历关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，宜按下式估算：Quk=Qsk+Qpk=uqsikli+qpkAp (4.5.81)式中：qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按工程勘察报告提供的数值；qpk极限端阻力标准值，按工程勘察报告提供的数值；Ap桩底端横截面面积桩尖水平投影面积；当采用开口型桩尖时，按闭口型桩尖计算水平投影面积；U桩身外周边长度；li桩穿越第i层土的厚度。4.5.9桩身构造混凝土强度允许的竖向承载力设计值，应按以下公式计算Rp=c(fc-pc)A (4.5.91)式中：Rp桩身混凝土强度允许的竖向承载力设计值；fc混凝土轴心抗压强度设计值，按现行?混凝土构造设计规X?GB50010的规定取值；pc桩身混凝土有效预压应力，一般pc=410Mpa，计算时按某省现行预应力混凝土管桩标准图集取用； A管桩有效横截面面积；c管桩成桩工艺系数，取0.70。说明：桩身构造混凝土强度对应的竖向承载力特征值按Rp/1.35计算。4.5.10单桩水平承载力特征值取决于桩的材料强度、截面刚度、入土深度、土质条件、桩顶水平位移允许值和桩顶嵌固情况等因素，应通过现场水平载荷试验确定。必要时可进展带承台桩的载荷试验，试验时采用慢速维持荷载法。现场试验单桩水平承载力不得大于桩身抗剪承载力。4.5.11建筑物管桩根底的沉降验算，应按?建筑地基根底设计规X?GB50007及?建筑桩基技术规X?JGJ94中的相关规定执行。4.5.12应按有关规X规定考虑特殊场地土对管桩桩基的影响。抗震设防区的管桩桩基应按现行?建筑抗震设计规X?GB50011中的有关规定执行。软土地区的管桩根底，桩周土因自重固结、蠕变、大面积堆载影响而产生大于桩的沉降时，应考虑由此引起的桩侧负摩擦力对桩竖向抗压承载力的影响。施工中挤土对桩基的影响。在深厚软土中采用大片密集管桩时，应采取消减孔隙水压力和挤土效应的技术措施，并控制沉桩速率，减小挤土效应对成桩质量、邻近建筑物、道路、地下管道线和基坑边坡产生的不利影响。沉桩完毕，应两周后再进展开挖。季节性冻土和膨胀土地区、湿陷性黄土地区、岩溶地区、坡地、岸边等特殊条件下的管桩桩基，应参照?建筑桩基技术规X?JGJ94的相关规定执行。4.5.13抗震设防区管桩桩基除按本规程4.5.5条进展抗震验算外，尚应按以下原那么设计：1、桩端全断面进入液化层下稳定土层的长度不包括桩尖局部应按计算确定；对于碎石土，砾、粗砂、中砂、密实粘土，坚硬粘性土尚不应小于3d，对其他非岩石类土尚不宜小于5d；2、承台和地下室外墙周围应采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土回填，并分层夯实，也可采用素混凝土回填；3、当承台周围为可液化土或地基承载力特征值小于40Kpa或不排水抗剪强度小于15 Kpa的软土时，且桩基水平承载力不满足计算要求时，可将承台周边一定X围的土进展加固不宜小于1/2承台长边；4、对于存在液化扩展的地段，应验算桩基在流动的侧向力作用下的稳定性；5、对建于可能因地震引起上部土层滑移地段的桩基，应考虑滑移体对桩产生的附加水平力；6、当承台周围的回填土夯实至干密度不小于?建筑地基根底设计规X?GB50007对填土的要求时，可由承台正面回填土共同承担水平地震作用，但不计入承台底面与地基土之间的摩擦力。4.5.14管桩桩基设计时，宜结合地区经历考虑桩、土、承台的共同工作。4.5.15当承台的混凝土强度等级低于柱或桩的混凝土强度等级时，尚应验算柱下或桩上承台的局部受压承载力。4.5.16管桩桩基承台的构造及配筋，除应满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部构造要求外，尚应满足现行?建筑地基根底设计规X?GB50007、?建筑桩基技术规X?JGJ94的相关规定。4.5.17承台与承台之间的连接构造，应满足现行?建筑地基根底设计规X?GB50007、?建筑桩基技术规X?JGJ94的相关规定。4.5.18可能出现负摩阻力的管桩桩基设计原那么应符合以下规定：1、对于填土建筑场地，先填土并保证填土密实性，软土场地填土前应采取排水措施，待填土地基沉降根本稳定前方可沉桩；2、对于大面积堆载的建筑物，应采取减少地面沉降对建筑物桩基影响的措施；3、对于自重湿陷性黄土地基，可采用强夯、挤密土桩等先行处理，消除上部或全部土层的自重湿陷；对于欠固结土采取先期排水预压等措施；4、对于中性点以上的桩身可对外表进展处理，以减少负摩阻力。4.5.19建于粘性土、粉土上甲级建筑桩基及软土地区的甲、乙级建筑桩基，在其施工过程中及建成后使用期内，应进展系统的沉降观测直至沉降稳定。4.5.20承受拔力的管桩桩基，应按以下公式同时验算群桩根底呈整体破坏各呈非整体破坏时基桩的抗拔承载力：NkTgk/2+Ggp 4.5.20-1NkTuk/2+Gp 4.5.20-2式中：Nk按荷载效应标准组合计算的基桩拔力；Tgk群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值，可按本规程第4.5.21条确定；Tuk 群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值，可按本规程第4.5.21条确定；Ggp群桩根底所包围体积的桩土总重除以总桩数，地下水位以下取浮重度；Gp基桩自重，地下水位以下取浮重度。4.5.21管桩群桩桩基及基桩的抗拔极限承载力确实定应符合以下规定：1、对于设计等级为甲级和乙级的建筑桩基，基桩的抗拔极限承载力应通过现场单桩上拔静载荷试验确定。单桩上拔静载荷试验及抗拔极限承载力标准值取值，可按现行行业标准?建筑基桩检测技术规X?JGJ106进展。2、如无当地经历，群桩桩基及设计等级为丙级的建筑桩基，基桩的抗拔极限承载力取值可按以下规定计算：1群桩呈非整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值按以下公式计算：Tuk=iqsikuili (4.5.211)式中：Tuk群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值；ui桩身周长，对于管桩取U=d；qsik桩侧外表第i层土的抗压极限侧阻力标准值，按工程勘察报告提供的数值；i抗拔系数，按表4.5.21取值。表4.5.21 管桩抗拔系数i土的类别值粘性土、粉土0.700.80砂 土0.500.70注：桩长l与桩径d比小于20时，取小值。2群桩呈整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值按下式计算：Tgk=1/n uliqsikli 4.5.212 式中：Tgk群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值；ul桩群外围周长；n桩数。4.5.22根据管桩桩身构造强度，接桩焊缝强度、端板孔口抗剪强度、钢棒镦头强度、桩顶采用填芯混凝土与承台连接处强度等确定单桩抗拔承载力时，应分别按以下规定计算：1、根据管桩桩身构造强度确定单桩抗拔承载力时，按下式计算：1管桩处于腐蚀环境或设计严格要求不出现裂缝时。NlpcA (4.5.221)式中 Nl管桩单桩上拔力设计值；pc管桩混凝土有效预压应力，按某省现行预应力混凝土管桩标准图集取值；A管桩有效横截面面积。2管桩处于一般环境或设计一般要求不出现裂缝时。Nlpc+ftA (4.5.222)式中：ft桩身混凝土轴心抗拉强度设计值。2、根据管桩接桩处焊缝强度确定单桩抗拔承载力时，按下式计算：Nl1/4(D12-D22) ft w (4.5.223)式中：Nl管桩单桩上拔力设计值；D1焊缝外径，取D1=D-2()D2焊缝内径，取D2=D-a()D管桩端板外径，按某省现行预应力混凝土管桩标准图集取值；a焊缝径向厚度，按某省现行预应力混凝土管桩标准图取值；ft w焊缝抗拉强度设计值，取175N/2。3、根据管桩端板孔口预应力筋镦头锚固处抗剪强度确定单桩抗拔承载力时，按下式计算：Nln(d1- d2) (ts- )fv /2 (4.5.224)式中： Nl管桩单桩上拔力设计值； n预应力钢筋数量根；d1端板上预应力钢筋锚固孔台阶上口直径d2端板上预应力钢筋锚固孔台阶下口直径h1端板上预应力钢筋锚固孔台阶上口距端板顶距离h2端板上预应力钢筋锚固孔台阶下口距端板顶距离fv端板抗剪强度设计值N/2，取fv=120 N/2ts端板厚度。上述各符号意义见图一。图1端板与预应筋连接示意图4、根据预应力钢筋镦头抗拉强度确定单桩抗拔承载力时，按下式计算：Nl0.90fpyAp (4.5.22-5)式中：Nl管桩单桩上拔力设计值；fpy预应力钢筋拉强度设计值N/2；Ap预应力钢筋总横截面面积2。5、根据管腔内填芯微膨胀混凝土不低于C40确定单桩抗拔承载力时，按下式计算：管腔内壁浮浆应去除干净，并刷32.5级纯水泥浆一遍，填芯混凝土内纵向钢筋应满足单桩抗拔承载力要求。采用端板焊接钢筋等方法与承台连接时，其抗拔承载力应通过计算和构造综合确定。NlK1dlf (4.5.226) 式中：Nl管桩单桩上拔力设计值；K1经历系数，取0.8；d填芯混凝土直径管桩内径；l填芯混凝土长度；f填芯混凝土与管桩内壁之间的粘结强度设计值，取0.48 N/24.5.23管桩的抗拔承载力应取第4.5.21、第4.5.22条各式计算的较小值。按第4.5.22条计算采用特征值时，应将右边项计算结果除以1.2。5 管桩的分类、构造和生产制作5.1 管桩的分类5.1.1预应力混凝土管桩按桩身混凝土强度等级分为：预应力高强混凝土管桩代号PHC，桩身混凝土强度等级不得低于C80；预应力混凝土管桩代号PC，桩身混凝土强度等级不得低于C60。5.1.2预应力混凝土管桩按外直径分别有：300、350、400、450、500、550、600、700、800、1000等规格。5.1.3预应力混凝土管桩按桩身抗弯性能及其混凝土有效预压应力值分别为：A型、AB型、B型、C型。其混凝土有效预压应力值分别为：4.0、6.0、8.0、10.0N/mm2。5.2 管桩的构造5.2.1预应力混凝土管桩由桩身、端板、桩套箍、等组成，其构造形状和各局部名称参见附录A。5.2.2管桩的构造应满足?先X法预应力混凝土管桩?GB13476的规定。5.2.3管桩各局部的构造构造要求应符合表5.2.3的要求。表5.2.3 管桩的构造要求管桩外径最小壁厚螺旋箍筋预应力钢筋的保护层桩端板桩套箍直径桩端加密区非加密区预应力筋直径最小厚度外径厚度高度外径间距长度间距300350400450500550600700800100070809595100110110110110130445555566640200080252540404040404040407.19.010.712.6161820242993493994494995495996997999991.51.51.51.51.51.51.52.02.02.0120120150150150150150200250300299349399449499549599699799999注：1、桩套箍外径指与桩端板连接处的尺寸。5.2.4管桩各部位尺寸偏差应符合表5.2.4的规定表5.2.4 管桩的尺寸允许偏差序号工程允许偏差检查工具和检查方法1长度L0.5%L用钢卷尺测量，准确至1。2端部倾斜0.5%D将直角靠尺的边紧靠桩身，另一边与端板紧靠，测其最大间隙处，准确至1。3外径D300700+5，-2用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径，取其平均值，准确至1。8001000+7，-44壁 厚t+20，0用钢直尺在同一断面相互垂直的两直径上测定四处壁厚，取其平均值，准确至1。5保护层厚度+5，0用深度游标卡尺或钢直尺在管桩中部同一断面的三处不同部位测量，准确至0.1。6桩身弯曲度L15mL/1000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，准确至1。15m L30mL/20007端 板端面平整度0.5用钢直尺立起横放在端板面上缓慢旋转，用塞尺测量最大间隙，准确至0.1。外径0，-1用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径，取其平均值，准确到1。内径0，-2用钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径，取其平均值，准确至1。厚度正偏差不限，0用钢直尺在同一断面相互垂直的两直径上测定四处厚度，取其平均值，准确至0.1。5.2.5 管桩的外观质量要求应符合表5.2.5的规定表5.2.5管桩的外观质量要求序号项 目外 观 质 量 要 求1粘皮和麻面局部粘皮和麻面累计面积不应大于桩总外外表的0.5%；每处粘皮和麻面的深度不得大于5，且应做有效的修补。2桩身合缝漏浆漏浆深度不应大于5，每处漏浆长度不得大于300，累计长度不得大于地管桩长度的10，或对称漏浆的搭接长度不得大于100，且应做有效修补。3局部磕损局部磕损深度不应大于5，每处面积不得大于5000mm2，且应做有效修补。4内外外表露筋不允许5外表裂缝不得出现环向或纵向裂缝，但龟裂、水纹和内壁浮浆层中的收缩裂缝不在此限。6桩断面平整度管桩端面混凝土和预应力钢筋镦头不得高出端板平面。7断筋、脱头不允许8桩套箍凹陷凹陷深度不应大于5。9内外表混凝土塌落不允许10桩接头及桩套箍与混凝土结合处漏浆深度不应大于5，漏浆长度不得大于周长的1/6，且应做有效修补，不允许出现空洞和蜂窝。11桩内壁浮浆离心成型后内壁浮浆应去除干净。5.2.6管桩桩身的抗裂弯矩和极限弯矩检验值，应符合GB13476的规定。5.3 管桩原材料5.3.1水泥宜采用强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥，其质量应符合GB175的规定。5.3.2骨料1、细骨料宜采用干净的天然硬质中粗砂，细度模数为2.53.2，采用人工砂时，细度模数可为2.53.5，其质量应符合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%。2、粗骨料宜采用碎石，其最大粒径不应大于25，且不得超过钢筋净距的3/4，其质量应符合GB/T14685的有关规定，且碎石的含泥量不大于0.5%，硫化物及硫酸盐含量不大于0.5%。3、对于有抗冻、抗渗或其他特殊要求的管桩，其所使用的骨料应符合相关标准的有关规定。5.3.3钢材1、预应力钢筋应采用预应力混凝土用低松驰螺旋槽钢棒代号PCB-L-HG，其质量应符合?预应力混凝土用钢棒?GB/T5223.3中的相关规定。预应力混凝土钢棒的几何特性及力学性能应分别符合表5.3.3-1和表5.3.3-2的规定。表5.3.3-1 低松驰螺旋槽钢棒PCB-L-HG几何特性公称直径Dn根本直径D公称截面积直径Sn理论重量kg/m7.17.2540.00.3149.09.1564.00.50210.711.1090.00.70712.613.10125.00.981注：1、公称直径：设计采用的直径，按有效面积换算成圆的直径。2、根本直径：钢筋的外接圆直径。3、公称截面积：公称直径对应的圆形钢筋的横截面面积。表5.3.3-2 低松驰螺旋槽钢棒PCB-L-HG的力学性能符号规定非比例延伸强度N/mm2抗拉强度标准值N/mm2断后伸长率%弹性模量N/mm21000h松驰值%D128014207.02.01052.0注：1、断后伸长率取Lo=8Dn2、螺旋箍筋宜采用低碳钢热轧圆盘条、混凝土制品用冷拔低碳钢丝中的甲级冷拔低碳钢丝，其质量应分别符合GB/T701、JC/T540的有关规定。用甲级冷拔低碳钢丝作螺旋箍筋，其力学性能应符合表5.3.3-3的规定。表5.3.3-3 甲级冷拔低碳钢丝的力学性能符号钢筋抗拉强度标准值 断后伸长率A100180反复变曲次数弹性模量b550MPa2.5%42.0105 N/mm23、端板应采用不低于Q235B，其性能应符合JC/T947的规定。桩套箍的力学性能应符合GB/T700中Q235的规定。5.3.4水混凝土拌和用水的质量应符合?混凝土拌和用水标准?JGJ63的规定。5.3.4外加剂外加剂的质量应符合?混凝土外加剂?GB8076的规定，严禁使用氯盐类外加剂。5.3.6掺和料掺和料宜采用硅砂粉、矿渣微粉、粉煤灰或硅灰，硅砂粉的质量应符合JC/T950-2005中表1的有关规定；矿渣微粉的质量不应低于GB/T18046-2008表1中S95级的有关规定；粉煤灰的质量不低于GB/T1596-2005中级F类的有关规定；硅灰的质量应符合GB/T18736-2002中表1的有关规定。当采用其他品种的掺合料时，应通过试验鉴定，确认符合管桩混凝土质量要求时，方可使用。5.3.7对腐蚀及特殊要求环境下的管桩，应对其原材料、混凝土配合比和生产工艺等相关技术进展控制，并采取相应的有效措施。5.4 管桩的生产制作5.4.1钢筋笼的制作1、预应力钢筋1、所采用的预应力钢筋必须有两证生产许可证、钢材合格证，并按规定进展材料复验，合格前方可使用，不同厂家的钢筋不得混用。2、钢筋应去除油污，切断前应保持平直，不应有局部弯曲、锈蚀、夹皮等缺陷，切断后断面应平整。同一骨架中，预应力钢筋下料长度的相对差值：长度小于或等于15m时不得大于1.5，长度大于15m时不得大于2。3、预应力钢筋应由计算确定下料长度，计算时应考虑以下因素：管桩长度、端板厚度、镦头预留量、X拉伸长值、模具的弹性回缩值。4、预应力钢筋采用镦头锚固，其镦头强度不得低于该材料抗拉强度的90%。2、螺旋筋1、螺旋筋应调直除锈、去油前方可使用。2、螺旋箍筋与预应力钢筋采用焊接连接，焊点的强度损失不应大于该材料抗拉强度的5%。3、钢筋骨架1、预应力钢筋应沿其分布圆周均匀配置，最小配筋率不得低于0.4%，并不得小于6根，间距允许偏差为5。预应力钢筋最小配筋面积应符合GB13476的规定。2、螺旋箍筋的直径不应小于GB13476的规定。两端加密区长度不应小于2000，螺旋箍筋间距应40，非加密区螺旋箍筋间距应80，螺距允许偏差为-5。3、架立圈间距偏差不应大于20，垂直度偏差不应大于架立圈直径的1/40。4端部设置锚固筋时，应符合某省标准图集的要求。5、钢筋骨架入模前，应将漏焊、脱焊处用铁丝扎牢。5.4.2 桩端板、桩套箍制作1、桩端板、桩套箍应清理锈渣，去除油污。2、桩套箍在抱箍机上整平、切断、焊接、压制而成。3、桩端板与桩套箍应均匀连续焊牢。5.4.3 混凝土浇筑1、制作管桩的钢模应具有足够的刚度，应严格控制钢模的变形。2、应采用对钢筋污染小且易清洗的高效可靠的隔离剂。涂刷隔离剂应保证均匀一致，严防漏刷或雨淋。3、混凝土质量控制应符合?混凝土质量控制标准?GB50164的规定。4、应根据计算确定每个钢模内浇筑的混凝土用量。5、混凝土从搅拌开场至离心完毕的时间，不得超过水泥的初凝时间。6、混凝土入模时的坍落度一般为35，夏季适当加大到47。7、配制混凝土原料的称量误差，不应超过如下规定：水泥、水、外加剂1%；粗、细骨料2%。8、混凝土应充分搅拌，搅拌时间应符合现行混凝土质量相关规定。9、宜采用喂料机向钢模内浇筑混凝土，并按先中间、后两端，再中间的喂料方法，并沿钢模长度方向均匀布料，并保证两端1mX围的混凝土量不小于管模内的平均用量。10、应在混凝土浇筑完毕前，对钢筋骨架予以调整修复。11、混凝土浇筑完毕后，应将钢模两边及企口内混凝土清理干净，然后按钢模号吊装上扇钢模，两端对齐，并将接口处的螺栓拧紧。12、放X预应力钢筋时，混凝土抗压强度不得低于45MPa。5.4.4 预应力钢筋X拉1、采用一次X拉法。根据生产需要，可以采用比设计提高3%的超X拉，但均应符合?混凝土构造工程质量验收规X?GB50204的规定。2、X拉设备必须保证X拉准确，X拉设备应定期校验，测力计误差应3%。3、X拉预应力钢筋时，应均匀加载并反复量测伸长值，假设有异常应停顿X拉，排除问题前方可继续X拉，X拉完毕后，应拧紧锚固螺丝，保证可靠的锚固。5.4.5管桩成型1、管桩采用离心工艺成型，离心成型工艺分四个阶段：低速、低中速、中速、高速。离心作业应保证混凝土密实，又不致离析分层。2、应根据产品的不同规格控制离心机转速和各阶段离心时间。3、离心时应密切注意管模跳动状态并做好记录。4、离心设备应定期校验。5、离心完毕，应立即将混凝土离出的余浆倒净，并查看管桩内壁混