4 2。桩的种类。连接及选用4 2.1，本条对静压桩进行了分类.并对各类静压桩提出了具体的要求、静压桩可分为静压方桩和静压管桩、方桩可分为实心方桩和空心方桩.还有预应力和非预应力之别，因为广东地区应用预应力管桩太普遍，所以方桩的应用量不多,预应力方桩就更少.行业标准，预制钢筋混凝土方桩，JC，934,2004 对方桩 实心和空心 的结构构造,保护层厚度等作出了详细的规定.但对方桩的接头构造没有作出具体的规定 方桩的接头一直是这类桩的一个薄弱环节。有关方桩的接头。国家建筑标准设计图集,预制钢筋混凝土方桩 04G361可作参照 但静压方桩的配筋率。保护层厚度。混凝土强度等级以及接头的抗弯性能应符合本规程附录A的要求，静压用的管桩的规格.型号和构造应与锤击用的管桩一致、不必再另搞一套,目的是统一标准，保证质量、便于应用,预应力管桩的规格、型号 构造和质量要求有统一的国家标准，最新修订的国家标准、先张法预应力混凝土管桩，GB.13476 2009的实施日期就是2010年3月1日 本规程附录A列出了常用静压方桩和静压管桩的结构构造和桩身质量要求.便于使用者查阅，压桩和打桩的区别之一就是用桩的规格不尽相同 打桩用的筒式柴油锤目前可以做到D150甚,D220,可以在港口工程中施打直径1000mm和1200mm甚至1400mm的大直径管桩.就是在陆地上。也可以施打直径700mm和800mm的大直径管桩,但静压管桩，由于压桩机和压桩力的限制、施压直径600mm的管桩已有相当难度.因为桩径越大，要求压桩机的体型和重量就越大.从机械制造能力看，目前我国制造1000t重的压桩机是没有问题的，问题是压桩机太大.压桩机的接地压强就越大、一般的施工现场地面就承受不了，压桩机容易下陷。无法顺利施工,也容易造成质量事故 所以。常用的静压管桩的外径为300mm.400mm,500mm和600mm.其中用得最多的是400mm和500mm管桩，4。2,2.本条是对静压方桩接头所作的规定,其中每根桩的接头数量不宜超过3个.是与行业标准,建筑桩基技术规范 JGJ。94的规定一致.关于静压方桩的接头、以前常用的方法是硫磺胶泥锚接法和电焊焊接法,且不说硫磺胶泥接头的耐久性、单就硫磺胶泥生产过程中产生的硫磺废气就会极大地污染当地环境,一些生产厂家往往是非法生产的、硫磺胶泥半成品在施工现场熬制时。也会对工地四周环境产生强烈的刺鼻的硫磺气味，所以从环保角度，是禁止使用硫磺胶泥接头的，故本条第2款规定、接头宜采用焊接法。不得采用硫磺胶泥锚接法，但焊接接头的构造型式有多种，大多数静压方桩的接头采用方桩四角部位加角钢连接件.但工地现场施工时、角钢连接件的焊缝都是竖向的 立焊对焊工的要求非常高 根据目前施工企业的现状，要保证立焊的焊接质量难度较大 所以本规程要求设计者宜将接头设计成桩端板之间利用坡口进行焊接即焊缝成水平状态的构造型式 接头处的极限弯矩应大于桩身的极限弯矩是对接头强度的基本要求，4 2 4.本条指出机械啮合接头只适用于300、400。500和600的A型和AB型管桩。也就是说尚不适用B型和C型管桩.因为管桩接头的极限弯矩应大于桩身的极限弯矩。B型或C型桩的桩身极限弯矩较大,接头处的连接盒数量就要多几个.无法埋下，为此。请设计者注意合理选用、4.2.6 抗拔管桩的接头宜采用机械啮合接头，因为电焊接头施工的人工因素较多.电焊质量波动较大 而机械啮合接头人为因素较少.自动化程度较高、质量容易得到保证,所以。优先推荐采用机械啮合接头。但对静压抗拔管桩来说 也允许采用电焊接头 锤击抗拔管桩和静压抗拔管桩对电焊接头的要求是有所不同的，因为锤击对焊缝的损害较大、而静压对焊缝的损害较小,所以、广东省标准.锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程 DBJ，T。15 22。2008第5。3。5条对锤击抗拔管桩作出以下规定，若采用电焊焊接时 焊缝坡口尺寸宜按常规坡口尺寸各加大1mm、或由设计人员提出要求进行特制。若坡口尺寸不加大。则接头焊缝应做10,的焊缝探伤检查、而本条规定,若采用电焊焊接时、焊缝坡口应严格按附录A表A 0。11中规定的坡口尺寸进行制作,焊缝应连续饱满，当然、在设计抗拔管桩基础时,除了对接头提出要求外，还提出.必要时、应根据具体要求设置桩端锚固筋.或适当加大端板厚度。至于焊缝强度的验算、只要焊缝坡口尺寸标准，焊缝连续饱满、其强度都是超过规范要求的、所以,一般情况下，均不作验算,4，2 7.本条是针对静压桩桩尖问题所作的规定.静压方桩尤其是实心方桩，在制作底桩、第一节桩,时就一起将桩尖做好,在广东地区 预应力管桩都是需要另配钢桩尖、使用时将钢桩尖焊接到底桩的端部.所以 钢桩尖一般是针对预应力管桩而言的。桩尖在以往的实际应用中存在的问题.一是制作桩尖的材质不符合要求 二是桩尖的构造,尺寸不符合有关规定，尺寸往往偏小，有的甚至不用桩尖,三是桩尖与桩身的焊接较马虎。桩尖若采用铸铁铸钢甚至用废钢铁熔炼而成的、地条钢 来制作 那么就存在质量隐患.本条明确规定。制作桩尖用钢板的材质应采用Q235B.桩尖有挤土,导向，护桩 止水。破岩,嵌固等作用,为规范桩尖的尺寸和质量 本规程附录B列出了常用静压管桩的桩尖构造图,共有八种桩尖型式可供选择。这八种桩尖,可分二大类。封口型和开口型。封口型桩尖又可分为 十字型，棱锥型和H型三小类，这些静压管桩的桩尖构造图与常用锤击式管桩桩尖构造图基本一致、略有不同之处在H钢2型桩尖上,锤击管桩的H钢2型桩尖.高度较高,适用于、上软下硬，软硬突变、的地质条件 桩尖可以嵌入中风化岩面。当然。这种桩尖也适用于静压管桩基础，但静压管桩又增添了高度较小的H钢2型桩尖 适用于岩面较平坦的一些岩溶地区的静压桩,本条强调静压管桩基础必须设置桩尖。开口型桩尖不等于不设置桩尖.开口型桩尖所耗用的钢材比十字型桩尖还要多 不设桩尖的弊病 一是桩端容易破损，二是预应力钢棒的镦头无混凝土保护层、若不设保护板.预应力钢筋的镦头是裸露的.容易受腐蚀,从建筑物耐久性考虑.管桩基础必须要设置桩尖、静压管桩的直径不太大，一般为300mm,600mm,而使用最多的是400和500厚壁管桩。管桩内孔直径较小、用开口型桩尖 其排土效应不明显,所以本规程推荐常用静压管桩宜选用封口型桩尖.因为采用封口型桩尖的管桩成桩后、可以用低压灯泡放入管桩内孔或用孔内摄像方法对管桩桩身的完整性进行检查 既方便简单又实用有效,这是预应力管桩的一大特色 至于桩尖和桩身的焊接问题，本规程有专门的条文规定.参见本规程5，4。6条及其条文说明，4.2、8,本条是对静压方桩与承台连接时桩顶嵌入承台内的长度和纵向受力钢筋锚入承台内的长度所作出的规定.其基本要求与行业标准,建筑桩基技术规范、JGJ 94规定一致、该标准规定,桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不宜小于50mm。对大直径桩不宜小于100mm 混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内。其锚入长度不宜小于35倍纵向主筋直径、对于抗拔桩、桩顶纵向主筋的锚固长度应按现行国家标准.混凝土结构设计规范，GB、50010确定.对方桩来说、桩顶锚固筋都是用人工敲凿桩头混凝土后露出来的桩身纵向受力钢筋，对抗压桩.本规程规定锚固长度不宜小于35倍纵向受力钢筋直径。对抗拔桩来说，本规程规定,锚固长度不得小于45倍纵向受力直径、与行业标准。建筑桩基技术规范。JGJ,94的有关规定一致.严格来说受拉钢筋的锚固长度应按有关公式计算确定.对于普通二级钢筋来说，锚固长度与钢筋的外形系数,钢筋的抗拉强度设计值成正比，与混凝土轴心抗拉强度设计值成反比。静压方桩常用HRB335作主筋,承台的混凝土强度等级不小于C25，若按C25计算.二级钢筋的锚固长度为45d,若按C30计算。锚固长度不到45d。为方便施工,采用了一种简略的方法，规定抗拔桩的锚固长度一律不得小于45d.应是安全的.4。2，9,本条是对静压管桩与承台连接的要求所作的规定,静压管桩与承台连接的要求跟静压方桩的要求基本一样.但静压管桩桩顶的锚固筋，本规程采用桩顶填芯混凝土中埋设连接钢筋的方法.与传统的做法略有不同,抗压管桩与承台的连接方式以前主要采用的是利用管桩本身的预应力钢筋锚入承台内的做法.对于抗拔桩的连接方式 以前要求将管桩内的预应力钢筋敲凿出来全部锚入承台内 由于敲凿清除预应力管桩桩头那段高强混凝土较麻烦。费力费时。且质量难以保证,另外 施工沉桩时要求桩顶留有的余量比较大 一是浪费管桩，二是施工沉桩时由于地质条件的变化无法控制桩顶的余量 当余量不够时,预应力钢筋的接长又是一个难题.所以设计人员和施工人员普遍反映这种做法要改进 经过广大工程技术人员的多次试验和实际应用 目前广东地区普遍的做法就是采用锯桩机将桩头截到所需的标高、然后在桩顶填芯混凝土中埋设连接钢筋.再将连接钢筋锚入承台内、这种方法简单方便实用,不仅抗压管桩中采用这种方法 抗拔管桩也采用这种方法、本条就是对填芯混凝土的做法和要求。连接钢筋长度.数量。规格以及伸入承台内的锚固长度等作出了详细的规定,桩顶填芯混凝土的一般做法是、用2mm、3mm厚的钢板做成一个圆形的托盘、托盘的主要作用是挡住填芯混凝土不使其下落到桩孔底，托盘的直径应比管桩内径小20mm左右。以能放入管桩内孔为准,然后在托盘上垂直放置连接钢筋笼.并将两者焊牢。钢筋笼的长度应为填芯混凝土的深度再加锚固长度,施工作业时。先将管桩顶部内孔清洗干净，必要时应将残留的余浆凿去.再将钢筋笼连同托盘小心地放入管桩内孔一定深度。即填芯混凝土的深度、按本条规定确定。然后在孔口用两条架立筋临时固定钢筋笼.再灌入所要求的混凝土至管桩顶面。用混凝土振动棒振动密实，并使混凝土面与桩顶面平齐、填芯混凝土应是补偿收缩混凝土。其强度等级不得低于C30。一般采用掺微膨胀剂的混凝土,填芯混凝土的质量与整个管桩基础的工程质量密切相关、来不得半点马虎，一定要精心设计.精心施工，保证质量，4，2，10 本条是抗拔桩的桩顶填芯混凝土深度和连接钢筋公称截面总面积的经验计算公式、是广东经验的总结,广东地区应用预应力管桩作为抗拔桩基础的工程实例已很多、有比较成熟的经验、但也应清醒地认识到.抗拔桩除了桩接头是个薄弱环节外，桩顶填芯混凝土的质量也是个关键问题。如何保证填芯混凝土的施工质量，请参阅本规程4、2。9条的条文说明。至于填芯混凝土与管桩内壁的粘结强度 由于管桩内壁存在着一层浮浆.取值不宜太高.宜由现场试验确定，当缺乏试验资料时,C30的补偿收缩混凝土的粘结强度标准值可取0。60N mm2 0，70N，mm2 这个经验值是通过一些抗拔试验资料反算出来的、并留有一定的安全余量 当然 前提就是要保证填芯混凝土的质量、所以,在灌注填芯混凝土时，监理工程师一定要进行旁站监理 4、2、11,本条是选用静压方桩的一些原则、主要引用了国家建筑标准设计图集。预制钢筋混凝土方桩.04G361中的有关内容。因为本规程所指的静压方桩A B.C型相当于标准设计图集中的A。B、C组桩。要求其设计和制作基本按该图集规定执行 至于具体选用何种桩型、最起码的要求就是所选桩型的各项力学指标应满足桩基设计要求和有关规范的规定，另外还提醒,非预应力的静压方桩不宜用作抗拔桩。因为非预应力桩受拉力时，桩身容易产生较大裂缝,对桩的耐久性大打折扣 目前广东应用预应力管桩作抗拔桩时.一般是以桩身不出现拉应力作为抗拔承载力设计值的控制条件。4.2，12,本条是选用静压管桩的一些原则，因为静压管桩在实际应用中的数量比静压方桩多得多 所以选用的原则条文内容也较详细，第1款指的是在三种情况下宜选用AB型或B型、C型管桩 这三种情况是 用于抗震设防烈度8度地区的管桩基础，设计等级为甲级的管桩基础 地质条件较复杂的设计等级为乙级的管桩基础.从中可以领会到 在这三种情况下.是不宜应用A型管桩,因A型管桩配筋较少,静压或锤击沉桩后桩身的损伤较大，对桩身的质量和耐久性不利,另外。设计等级为甲级的管桩基础工程。规定不得选用300管桩、因为300管桩、其混凝土保护层厚度只有25mm。达不到其他规格的管桩有40mm混凝土保护层厚度的要求,所以.随着时间的推移。对基础工程的质量和耐久性要求会更高。A型桩和300管桩的用量会逐渐减少 甚至可能会退出历史舞台.第2款可以理解为预应力管桩可用于弱腐蚀及中腐蚀环境。但应选用AB型或B型 C型且桩身合缝处和端头处不得有修补痕迹的管桩，在国家标准。先张法预应力混凝土管桩.GB。13476.2009、以及本规程附录A中、对管桩外观质量的验收标准中.对管桩合缝处的漏浆深度 漏浆长度都作了规定。当不大于规定的漏浆管桩、允许修补且要求应修补好才允许使用。另外。对接头，桩套箍与桩身结合面处即本款所称的端头处漏浆也作出同样的规定。这些经修补后的管桩、用于一般工程中是没有问题 用于弱腐蚀和中腐蚀环境下就有个抗腐蚀能力的问题 故应选用无漏浆的优质管桩。本款言外之意,就是不应选用A型桩,同时、明确规定不得选用300管桩，第3款是抗拔桩的选用原则，从理论上讲 用作抗拔桩的桩身有效预压应力值越大越好。但具体应用时还应考虑其性价比,抗拔桩宜选用AB型或B型、C型管桩、主要是使管桩受最大拉力时桩周的岩土抗拔摩阻力与桩身抗拉强度相匹配,当然、最大上拔力较小时。也可选用A型桩、抗拔桩的接头是个薄弱环节.如何保证抗拔桩接头的质量以及选择这样合适的管桩接头型式，本规程作了专门的规定。可参见4，2，3条，4，2.6条以及施工的有关条文及其条文说明，本条仍然规定。300管桩不宜选作抗拔桩 主要原因还是300管桩的混凝土保护层达不到40mm的要求 4，2 13.本条是对腐蚀环境下应用静压桩时提出的一些防腐蚀措施，是参考了国家标准，工业建筑防腐蚀设计规范，GB,50046的有关规定，结合广东地区的一些经验提出来的,由于这方面的研究还需继续深入、故提出的条文还比较粗糙、还需不断总结经验 第1款要求所有静压桩,其钢筋的保护层厚度不应小于40mm，海港工程用桩，按水工规范要求其保护层厚度尚需加大.所以,300管桩在有防腐蚀要求的环境中禁止使用 静压管桩宜采用封口型桩尖、原因不仅是便于检查管桩基础的成桩质量，主要是便于必要时在桩孔中灌注混凝土以提高管桩基础的抗腐蚀能力，第2款规定在强腐蚀的环境中.不宜采用静压桩.这里没有采用不应的字眼,国家标准,工业建筑防腐蚀设计规范，GB.50046有关注解中也提出，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方可使用，实际上，广东省已有管桩生产厂正在研制能抗强腐蚀的管桩.且已取得阶段性成果，第3款是要求静压桩基础的桩接头数量应减少。未经防腐处理的接头，其防腐蚀能力较差，所以最好采用无接头的单节桩。在水工工程中、单节桩可长达50m、55m、在工民建中.单节桩不可能那么长、若需接桩、接头最好设置在微腐蚀土层中。不要设置在干湿交替的环境中。尤其是工民建工程 地面以下2,5m范围内不要有桩接头存在、因为钢接头在干湿交替的环境下很快就被腐蚀损坏，所以在施工配桩时，就要注意到这个问题.第4款是广东地区应用经验的总结.供设计者参考.第5款要求在中腐蚀环境下应用的静压桩、应针对不同的腐蚀介质。采取不同的有效措施和方法.制造能满足防腐蚀的静压桩。根据广东的经验,预应力管桩混凝土拌合料中加入一定比例的磨细石英砂 且管桩的制作工艺特别是压蒸工艺符合有关规定后.桩身混凝土的电通量可小于1000库仑、其抗氯离子腐蚀的能力就较好.所以,加大这方面的科研力度。必定会使静压桩的防腐蚀措施日趋成熟和完善.