新广东省标准《锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程》修编内容简介
参编单位:广东省土木建筑学会等十八个单位
经过四年多的努力,至今该规程修编稿已达到“报批稿”阶段(以下简称新规程),不久就可以正式颁布实施。
2008年5月12至13日广东省建设厅组织专家审查委员会对该规程的送审稿进行了审查,审查意见如下:
二、规程的正名;
三、第1章《总则》的修改内容 ;
四、第2章《术语和符号》的修改内容;
五、第3章《管桩的规格、构造与质量》的修编内容;
六、第4章《管桩基础的岩土工程勘察》的修改内容 ;
七、第5章《管桩基础设计》的修改内容;
八、第6章《管桩基础施工》的修改内容;
九、第7章《质量监测和工程验收》的修改内容。
1、 原规程实施多年来,收到巨大的经济和社会效益,反映良好,故原规程的基本结构和章数不变,仍保持七章内容。
2、 与国家和行业的有关地基基础、岩土及管桩等规范接轨,并与省内的有关地基基础和工程检测等规范协调一致。特别是单桩承载力的表达方式,原规程采用设计值R,修编后的新规程采用特征值Ra。
3、 管桩基础总体质量有大幅提高,但单桩承载力设计水平没多大提高,与原规程基本保持在同一水平上,新规程主要是从桩基耐久性和整体设计、施工质量的保证上提出更具体的规定。
4、针对以往管桩制作、设计、施工、检测方面存 在的问题,提出一些改进措施,并加大监管力度,尤其在第七章《质量检测和工程验收》中,将检查和检测分为施工前、施工中和施工完成后三个阶段来进行。
5、大力推广新工艺、新技术、新机械等,提倡和鼓励采用液压打桩锤、机械啮合接头、打桩自动记录仪、高应变同时检测桩身完整性和单桩承载力以及前期多做试验桩等新技术、新措施。
6、尽量将复杂的问题简单化,以便提高规程的可操作性,如管桩的有效预压应力值的计算方法、桩身强度(桩身竖向抗压承载力设计值)等,均采用简单的经验估算公式。
《锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程》
《静压预制混凝土桩基础技术规程》
第 1 条:为了贯彻执行国家的技术经济政策,使广东省锤击式先张法预应力混凝土管桩(以下简称管桩)基础设计与施工做到安全可靠、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境,制定本规程。
第 2 条:本规程适用于工业与民用建筑低承台管桩基础的岩土工程勘察、设计、施工及质量检查与检测。港口、市政、桥梁、铁路、公路、水利等工程的管桩基础设计和施工可参考使用,但尚应符合有关行业标准的规定。
第 3 条:本规程适用于锤击贯入法施工的管桩基础。当采用本规程方法确定管桩承载力时,所用的管桩及施工工艺、质量检查及检测应同时符合本规程的规定。本规程未作规定的其他内容,尚应按现行有关标准、规范执行。
第 4 条:管桩适用于非抗震和抗震设防烈度6度、7度和8度的地区。
第5条: 管桩基础宜选择强风化岩或全风化岩、坚硬粘性土、密实砂土等岩土层作为桩端持力层。下列地质条件不宜采用或慎用管桩……
的 修 编 内 容
5-1、管桩规格型号分类有所改变;
5-2、常用管桩的基本尺寸略有改变;
5-3、管桩钢筋的保护层厚度有一个大的变动;
5-4、管桩螺旋筋直径、间距、加密区长度的新规定;
5-5、预应力钢筋代换规定和允许最小重量 ;
5-6、管桩尺寸允许偏差和外观质量要求;
5-7、管桩混凝土有效预压应力值的广东经验估算公式;
5-8、将机械啮合接头列入新规程;
5-9、对桩尖的制作选用有明确规定。
按管桩混凝土有效预压应力值和抗弯性能分为A型、AB型、B型和C型。A型、AB型、B型和C型管桩混凝土有效预压应力值分别为4.0N/mm2、6.0 N/mm2、8.0 N/mm2和10.0 N/mm2。
新标准是用双控法来分类的!
GB13476-1999是用单控法来分类的,即按管桩的抗弯性能或混凝土有效预压应力值来分,一般是满足管桩的抗弯性能就算行了,而不问有效预应力值。这样实际的有效预压应力值往往偏小。新标准要求钢筋的有效预应力计算值应先达到规定标准,而不是抗弯性能先达到规定标准。
根据国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》和行业标准《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》的要求,管桩的保护层厚度加大了许多,主要是提高管桩基础的耐久性,延长建(构)筑物的使用年限。新规程是这样规定的:
管桩钢筋的混凝土内外保护层均应符合国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定,其厚度不得小于40mm(φ300管桩的混凝土保护层厚度不得小于25mm)。用于腐蚀环境下的管桩,应根据设计要求采取增加保护层厚度等措施。
原规程是以预应力钢筋外的混凝土厚度作为混凝土保护层厚度,规定不小于25mm,显然,新规程对保护层厚度有较大的变动。因φ300管桩壁厚只有70mm,预应力钢筋放在壁中间也达不到要求,所以还维持原样。因此φ300管桩只能用于次要工程。
由于保护层厚度加大,相应的预应力钢筋的布置位置要内移,而管桩开裂弯矩和极限弯矩值比原来略有提高,所以钢筋用量要适当增加。新规程中列出了各种规格管桩的最小配筋面积。
其中 :
桩端加密区长度有变动:
公称直径
(mm) |
基本直径及允许偏差
(mm) |
公称截面面积
(mm2) |
最小截面面积
(mm2) |
理论重量
(kg/m) |
允许最小重量
(kg/m) |
7.1 |
7.25±0.15 |
40.0 |
39.0 |
0.314 |
0.306 |
9.0 |
9.15±0.20 |
64.0 |
62.4 |
0.502 |
0.490 |
10.7 |
11.10±0.20 |
90.0 |
87.5 |
0.707 |
0.687 |
12.6 |
13.10±0.20 |
125.0 |
121.5 |
0.981 |
0.954 |
当管桩运到工地使用时,应按本规程有关规定,将管桩作破损检查:取出一段钢筋,称其重量,折算出每米重量,若小于本规程规定的允许最小重量,那么这批管桩作不合格论处。
另外钢筋的数量、螺旋筋的直径、间距、加密区长度以及钢筋、螺旋筋材质都要进行检查。
管桩标准GB13476-1999将产品质量标准分为优等品、一等品和合格品,新标准GB13476只有合格品一档。
由于有广东省标准《预应力混凝土管桩机械啮合接头技术规程》,新规程对其结构构造不作详细赘述。
机械啮合接头适用φ300、φ400、φ500和φ600的A型和AB型管桩。






优点:
不足之处和进一步要解决的问题:
常用管桩的桩尖构造图列入新规程附录B,管桩桩尖分常用型和特殊型,还提出每种桩尖的基本重量,便于监督检查。新规程还建议直径不大于600mm的管桩宜选用封口型桩尖,便于成桩后作内腔质量检查。桩尖的材质也作出明确的规定,必要时要作化学成分分析和机械力学性能测试。
新规程规定不得采用未设桩尖的管桩基础。开口桩尖不等于没有桩尖。



《管桩基础设计》这一章修改内容的比较多:
7-2、管桩基础设计时,所采用的荷载效应最不利组合及相应抗力与变形限值的条文是新添加的,是根据国家标准《建筑地基基础设计规范》所列的有关强制性条文结合广东管桩基础设计的特点提出来的,首次出现单桩承载力特征值的概念。
7-3、管桩的选用原则是新添加的
2 、工程地质条件较复杂的管桩基础工程宜选用AB型或B型、C型管桩。
3 、设计等级为甲级的管桩基础工程,宜选用AB型或B型、C型管桩,不得选用桩身合缝和端头有漏浆的管桩,不得选用φ300管桩。
4 、在地下水或地基土对混凝土、钢筋和钢零部件有腐蚀的环境下应用的管桩基础工程,应选用AB型或B型、C型且桩身合缝和端头不得有漏浆的管桩,不得选用φ300管桩,同时应按本规程5.3.6条规定根据不同的腐蚀性等级采用相应的防腐蚀措施。
5 、抗拔桩宜选用AB型或B型、C型管桩,不得选用φ300管桩,同时应按本规程5.3.5条的规定选择合适的管桩接头型式。
桩 基 情 况 |
原规程:
桩的最小中心距 |
新规程:
相邻桩中心距要求 |
独立承台内桩数超过30根;
大面积群桩。 |
4.0d |
不宜小于4.0d |
承台内桩数超过9根,但不超过30根;条形承台内排数超过3排。 |
3.5d |
不宜小于3.5d |
其他情况。 |
3.0d |
不得小于3.0d |
经验计算公式基本不变
式中 :Up——管桩桩身外周长(m);
单桩竖向抗压承载力特征值计算公式仍用侧摩阻力修正系数、端阻力修正系数来提高管桩的承载力计算值。
新规程承载力总体水平没大的提高,除全风化、强风化岩的桩侧摩阻力和端阻力特征值的基本数值是广东提供外,其余的基本数值与新行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的基本一样,但新广东规程多了个修正系数,尤其是端阻力修正系数最高达1.35.
其中强风化岩(N≥50)的端阻力特征值qpa定为4000~5500KPa,而端阻力修正系数定为1.00~1.35,这样,修正后的端阻力特征值约为4000~7400KPa,与广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003中提出的qpa = 4000~7000KPa基本一致。
新规程初稿时,曾把修正系数取消,将承载力参数(侧摩阻力特征值和端阻力特征值)作了相应提高,但不少工程技术人员反映,这样比较难掌握,且勘察人员理念也跟不上,提供的承载力参数偏低。
因此,修编组又将承载力计算公式恢复原状,这样做,既突出本规程的一大特色,更给广东省不同地区不同岩土物理力学指标的选择多一些余地,给设计经验丰富的设计者有一个能发挥经验和才能的空间,对刚接触管桩工程的设计者有一个质量保证的底线。
考虑到管桩经过重锤击打或强力抱压后桩身混凝土强度降低较多(最低达0.70)的特点,PHC桩ψc取0.7,PC桩取0.75,比较符合实际,也是趋于安全的。
PHC桩的脆性要比PC桩大一些,故PC桩的ψc略高一些。
管桩桩身竖向承载力设计值Rp与所谓的管桩桩身抗压承载力特征值的关系。
两者并不是同一概念。为便于应用,提出一个相当于桩身结构对应的单桩竖向抗压承载力最大特征值Ra。
按上述公式计算:
Φ500-100 PHC桩: Rp= ψc · fc · A = 3150kN则:Ra=3150/1.35=2300kN( Rk≤2300kN)
Φ500-125 PHC桩:Rp= 3700kN则: Ra=3700/1.35=2700kN(Rk≤2700kN)
此时单桩承载力特征值应比常规情况下降低20%~30%,甚至更低,尤其是入土深度较短的桩。单桩承载力特征值宜通过试验桩确定。
2、桩尖的密封性问题:
送桩深度不宜超过1.0m,以便必要时可采取全面复打(压)的措施。
一是利用管桩原有的预应力钢筋锚入承台内;
作为承压桩,填芯混凝土的长度,原规程规定不应小于2d且不应小于1.2m。本次修订后仍沿用。
作为抗拔桩,原规程规定:应将管桩内的纵向钢筋全部锚入承台内。由于敲除管桩桩头这段混凝土较麻烦,费工费时,且质量难以保证,设计、施工者普遍反映这种做法不可取。
因此,新规程统一采用截去桩头后用桩顶填芯混凝土中埋设连接钢筋的联结方式。对于抗拔桩填芯混凝土长度和连接钢筋总公称截面面积应按计算确定,但不应小于2.0m。

新广东规程规定:
1、用于弱腐蚀或中腐蚀环境下的管桩,其钢筋的内外保护层厚度均不应小于40mm(海港工程用管桩应按有关行业标准执行),所采用的预应力钢筋直径不应小于9.0mm,桩尖宜采用封口型。
2 、在强腐蚀的环境下,不宜采用管桩。当必须选用管桩时,应经试验论证,并采取可靠措施,确能满足防腐蚀要求时方可使用。
国标GB50046-2008《工业建筑防腐蚀设计规范》对预应力管桩在 和pH值为强腐蚀条件下应用所作出的规定是:不应采用此类桩型。在Cl – 为强腐蚀条件下的规定是:不宜采用此类桩型。
但在注6中提出:在强腐蚀环境下必须选用预应力混凝土管桩时,应经试验论证,并采取可靠措施,确能满足防腐蚀要求时方可使用。
修 改 内 容
本章新增条文不多,但更具体、更实用,主要有 :
1、强调正式施工前采用高应变动测法配合测试的试打桩工作。
2、不硬性规定打桩和基坑围护结构谁先谁后的施工顺序。
3、强调软土地基上管桩基础开挖土方的特殊要求,这是广东经验的总结。




的 修 改 内 容
9-1、 “桩身及桩尖的检查和检测”的内容 ;
9-2、 “打桩过程中的工程质量检查和检测”所列的内容;
9-3、 “成桩质量检测”中新增条文较多。
1、管桩运到工地后,对其规格、型号以及种类应逐条检查。
2、按管桩桩节数量的2%抽查管桩的尺寸偏差和外观质量。对单节桩长也要认真检查。
3、应检查端板的材质、厚度和电焊坡口尺寸,必要时在工地上随机选取2-3个余桩上的端头板,送到有资质的检测单位进行化学成分的检测。
4、管桩结构构造筋抽检的主要内容为预应力钢 筋的数量和直径,螺旋筋的直径、间距和加密区长度,以及钢筋的混凝土保护层厚度。预应力钢筋直径以称重量的方法来检测。
5、管桩使用起吊前应认真检查运输、装卸、拖拉过程中有否产生裂缝。
6、对桩身混凝土强度等级有怀疑或有争执时,可采用抽芯方法进行。
7、桩尖也应作尺寸、材质的检查,若单个桩尖重量达不到规定理论重量的90%,作不合格论处。
2、打桩机具的检查;
3、桩身垂直度检测;
4、桩接头施工质量监控;
5、收锤监控;
6、打桩记录的监督和检查;
7、打桩对周围环境影响的监测;
8、基坑开挖和截桩头的监控等。
1、成桩质量的检测内容包括:桩身垂直度;截桩后的桩顶标高;桩顶平面位置;桩身的完整性;单桩承载力等。
4、当采用低应变动测法进行桩身完整性检测时,抽检数量不应少于同条件下总桩数的20%,且不得少于20根。
6、对同条件下总桩数超过1000根的大型单位工程,可适当减少抽检桩的数量,原则是:当采用高应变动测法时,每增多1000根桩,检测桩数可减少0.5个百分点,但不得少于总桩数的5%;当采用静载试验时,每增多1000根桩时,检测桩数可减少0.1个百分点,且不得少于总桩数的0.7%。
7、设计阶段的静载试验桩和施工开始时采用高应变动测法进行打桩过程监测的试打桩,如果桩身未破坏且单桩竖向抗压承载力大于等于2倍单桩竖向抗压承载力特征值,这类桩桩数的一半可计入同方法验收抽检数量。目的是鼓励施工前多做试验桩。
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