先张法预应力混凝土实心方桩讲解.docx

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先张法预应力混凝土实心方桩讲解

先张法预应力混凝土实心方桩

1范围

本标准规定了先张法预应力混凝土实心方桩（以下简称实心方桩）的产品代号与标记、规格、型号、

尺寸、原材料及构造、成品质量要求、检验方法、检验规则、标志、产品合格证、堆放、吊装和运输。

本标准适用于工业与民用建筑、铁道、公路、港口、水利等工程使用的实心方桩。

2规范性引用文件

下列文件对于本标准的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB175通用硅酸盐水泥

GB/T700碳素结构钢

GB/T701低碳钢热轧圆盘条

GB/T5223.3预应力混凝土用钢棒

GB8076混凝土外加剂

GB/T14684建设用砂

GB/T14685建设用卵石、碎石

GB/T18046用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉

GB/T18736高强高性能混凝土用矿物外加剂

GB50007建筑地基基础设计规范

GB50010混凝土结构设计规范

GB/T50081普通混凝土力学性能试验方法标准

GB50164混凝土质量控制标准

GBJ107混凝土强度检验评定标准

JC/T540混凝土制品用冷拔低碳钢丝

JC934预制钢筋混凝土方桩

JC/T950预应力高强混凝土管桩用硅砂粉

JG197预应力混凝土空心方桩

JGJ63混凝土用水标准

JGJ/T283自密实混凝土应用技术规程

JGJ94建筑桩基技术规范

JGJ106建筑基桩检测技术规范

DB42/269建筑地基基础检测技术规范3产品代号与标记、规格、型号、尺寸

3.1代号

实心方桩的代号为PHZ

3.2

标记

示例：

边长500mm长度12m带附筋的A型预应力混凝土实心方桩的标记为：

PHZH500—A—12—FQ/HJH003-2014

3.3规格

实心方桩的常用规格按外边长400mm450mm500mm550mm600mm分为5种规格。

3.4型号

3.4.1实心方桩根据有效预压应力的大小分为A型和B型。

其中，A型的有效预压应力不得小于4MPa

B型的有效预压应力不得小于6MPa

3.4.2实心方桩混凝土强度等级不得低于C60。

3.5尺寸

3.5.1实心方桩的基本几何尺寸见图1和表1，配筋和端板要求见附录A

3.5.2

表1实心方桩的基本几何尺寸

边长D

长度L

（mm）

（m）

400

<14

450

<14

500

<15

550

<15

600

<15

3.5.2实心方桩的长度应包括桩身和接头，不包括桩尖等附加配件。

桩尖的几何尺寸见附录C。

4原材料及构造

4.1原材料

4.1.1水泥

应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GB

175的规定。

4.1.2骨料

4.1.2.1细骨料：

采用洁净的天然硬质中粗砂或人工砂，细度模数为2.5-3.2，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%。

当采用自密实混凝土生产工艺时，细骨料采用洁净的硬质H区中砂，

其中，天然砂的含泥量和泥块含量、机制砂的石粉含量，应符合JGJ/T283和GB/T14684的规定。

4.1.2.2粗骨料：

采用碎石或破碎的卵石，其最大粒径不宜大于25mm不超过钢筋净距的3/4,其质

量应符合GB/T14685的规定，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%，针片状颗粒含量不得大于5%

4.1.2.3对于有抗冻、抗渗或其他特殊要求的方桩，其所使用的骨料应符合相关标准的有关规定。

4.1.3钢材

4.1.3.1预应力钢筋采用预应力混凝土用钢棒，其质量符合GB/T5223.3中低松弛螺旋槽钢棒的规定，

且抗拉强度不小于1420MPa规定非比例延伸强度不小于1280MPa断后伸长率应大于GB/T5223.3表

3中延性35级的规定要求。

4.1.3.2箍筋采用低碳钢热轧圆盘条、混凝土制品用冷拔低碳钢丝，其质量分别符合GB/T701、JC/T

540的有关规定。

4.1.3.3端板材质不低于Q235B钢，不得采用材质低于Q235B的铸造类及离心工艺成型的端板。

端板

内外表面应平整，不得有蜂窝、空洞及开裂等现象。

端板厚度应不小于表A.2的规定。

4.1.3.4抱箍板材质不低于Q235B钢，其质量应符合GB/T700中Q235B的规定。

4.1.3.5吊环采用HPB300级以上的钢筋制作，严禁采用冷加工钢材。

4.1.3.6附筋、锚固钢筋采用HRB400级钢材。

4.1.4水

混凝土拌合用水的质量符合JGJ63的规定。

4.1.5外加剂

外加剂的质量应符合GB8076的规定，当采用自密实混凝土生产工艺时，外加剂的质量还应符合

JGJ/T283的规定。

严禁使用氯盐类外加剂。

4.1.6掺合料

4.161掺合料宜采用矿渣微粉、硅灰或硅砂粉等，矿渣微粉的质量不低于GB/T18046表1中S95级的

有关规定，硅灰的质量应符合GB/T18736中表1的有关规定，硅砂粉的质量应符合JC/T950中表1的有关规定。

4.1.6.2当采用其他品种的掺合料时，应通过试验鉴定，确认符合方桩混凝土质量要求时，方可使用。

4.2生产加工

4.2.1预应力钢筋的加工

4.2.1.1钢筋应清除油污，切断前应保持平直，不应有局部弯曲，切断后端部应平整。

单根实心方桩

同束钢筋中，下料长度的相对差值不应大于L/5000。

4.2.1.2钢筋和箍筋的焊接点的强度不低于钢筋标准强度的95%

4.2.1.3钢筋镦头强度不应低于钢筋标准强度的90%

4.2.2钢筋骨架

4.2.2.1预应力钢筋应根据计算确定。

最小配筋率不宜小于0.5%，预应力钢筋应均匀、对称布置。

4.2.2.2对于边长450mm以下的方桩，箍筋的公称直径不应小于4mm边长500mmr600mm的方桩，箍筋的公称直径不应小于5mm方桩两端5D且不小于2000mm范围内箍筋加密，间距为50mm其余部分箍筋间距为100mm

4.2.2.3骨架成型后，各部分尺寸应符合如下要求：

a）预应力钢筋间距偏差不应超过土5mm

b）箍筋的间距偏差不应超过土5mm

4.2.2.4根据工程设计的需要，实心方桩可设置锚固筋。

锚固筋的数量及长度，需另行计算。

4.2.2.5吊钩的位置和结构按照附录B要求。

4.2.2.6桩尖钢筋骨架位置和结构按照附录C要求。

4.2.2.7与承台连接的一端须在桩头设置附筋，附筋的位置和结构按照附录F要求。

4.2.3接头

4.2.3.1实心方桩接头可采用端板焊接，焊接时，应分三次满焊，焊条与焊缝质量应满足钢结构焊接要求，详见附录E。

4.2.3.2接头的端面与桩身的轴线的垂直度应满足尺寸允许偏差要求。

4.2.3.3接头的焊接坡口尺寸应满足焊接要求。

5成品质量要求

5.1混凝土抗压强度

5.1.1混凝土质量控制应符合GB50164的规定。

当采用自密实混凝土生产工艺时，混凝土质量控制应

符合GB50164和JGJ/T283的规定。

5.1.2放张预应力钢筋时，实心方桩的混凝土立方体抗压强度不应低于40MPa

5.1.3产品出厂时，实心方桩用混凝土抗压强度不得低于其混凝土设计强度等级值。

5.2混凝土保护层

实心方桩钢筋的混凝土保护层厚度不得小于35mm

5.3自密实混凝土扩展度

自密实混凝土的扩展度应达到650m吐50mm1500为15s±5s。

5.4外观质量

外观质量应符合表2的规定。

表2实心方桩的外观质量要求

序号

项目

外观质量合格品要求

1

粘皮和麻面

局部粘皮和麻面累计面积不大于桩总外表面积的1.0%;每处粘皮和麻面的深度不大于

10mm且应修补。

2

桩身合缝漏浆

漏浆深度不大于5mm每处漏浆长度不大于300mm累计长度不大于桩长度的10%且应修补。

3

局部磕损

磕损深度不大于5mm每处面积不大于50cm，且应修补。

4

外表面露筋

不允许

5

表面裂缝

不得出现环向和纵向裂缝，但龟裂、水纹、收缩裂纹不在此限。

6

桩端面平整度

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

凹陷深度不大于10mm

9

接头和桩套箍与桩身结合面

漏浆

漏浆深度不大于5mm露浆长度不大于边长的1/6，且应修补。

空洞和

蜂窝

不允许

5.5尺寸允许偏差

实心方桩各部位的尺寸允许偏差应符合表3的规定。

表3实心方桩的尺寸允许偏差

序号

项目

允许偏差

1

桩长L

+0.5%L

-0.4%L

2

端部倾斜

<0.4%D

3

边长D

+5mm

-5mm

4

桩顶对角线之差

<10mm

5

保护层厚度

+5mm

-5mm

6

桩身弯曲度

7

端板厚度

不允许出现负偏差

6检验方法

6.1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，并制作试件，与实心方桩同条件养护，混凝土抗

压强度试验方法见GB/T50081。

6.2混凝土抗压强度检验评定

混凝土抗压强度检验评定应按GBJ107执行。

6.3自密实混凝土的检验

自密实混凝土的检验应按JGJ/T283执行。

6.4外观质量和尺寸的检查

外观质量和尺寸的检查工具与检查方法见表5。

表5混凝土保护层厚度、外观质量和尺寸允许偏差的检查工具与检查方法

序号

检查项目

检查工具与检查方法

测量精度值

（mm）

1

长度

用钢卷尺测量

1

2

边长

用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的两边长，取其平均值

1

5

桩端部倾斜

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

1

6

桩顶对角线之差

用尺量测桩顶两个对角线差

1

7

桩身弯曲度

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

1

8

保护层厚度

用深度游标卡尺在桩的中部同一断面的四项不同部位测量

0.1

9

漏浆长度

用钢卷尺测量

1

10

漏浆深度

用深度游标卡尺测量

0.1

11

裂缝宽度

用20倍读数放大镜测量

0.01

7检验规则

应符合JC934的规定。

8标志、产品合格证

应符合JC934的规定。

9堆放、吊装和运输

9.1堆放

9.1.1实心方桩堆放场地应坚实平整，有排水措施。

9.1.2实心方桩堆放时，最下层宜按两支点简支在垫木上（如图2所示），垫木支承点应在同一水平面

上，并采取防滑、防滚措施。

若堆放场地地基经过特殊处理，也可采用着地平放。

图2两支点法位置

9.1.3实心方桩应按规格、长度分别堆放，堆放层数不宜超过表6的规定。

表6实心方桩堆放层数

截面（mm）

堆放层数

400X400

<7

450X450

<6

500X500

<5

550X550

<5

600X600

<4

9.2吊装

应符合JC934的规定。

9.2运输

实心方桩在运输过程中的支承要求应符合9.1.2规定，且应捆绑牢固。

严禁层与层之间的垫木与桩

端的距离不等而造成错位。

附录A

（规范性附录）

实心方桩配筋和端板

A.1实心方桩配筋位置和基本尺寸应符合图A.1和表A.1的规定。

4-R20

注：

四边形截面转角处共四个圆弧，并控制圆弧的半径在20m±1mm

图A.1实心方桩剖面图

表A.1实心方桩几何参数表

桩边长D（mm）

主筋DP（mm）

400

307

450

357

500

407

550

457

600

507

A.2实心方桩连接端处的端板的结构形状和基本尺寸应符合图A.2和表A.2的规定。

11

4-R20

e3

-

—I—I—I-£^^亠

11

1-1

4.55

注：

端板转角处的圆弧应平衡、圆滑过渡

4

_CM

疋

图A.2实心方桩端板详图

表A.2实心方桩端板参数表

端板参数表

边长D（mm）

型

号

主筋

D，

（mm）

Dp

（mm）

d1

（mm）

d2

（mm）

h1

（mm）

h2

（mm）

ts

（mm）

规格

数量

400

A

①12.6

8

397

307

14

22

11.0

8.0

22

B

①12.6

12

14

22

11.0

8.0

22

450

A

①10.7

12

447

357

12

20

9.5

6.5

20

B

①12.6

12

14

22

11.0

8.0

22

500

A

①12.6

12

497

407

14

22

11.0

8.0

22

B

①12.6

16

14

22

11.0

8.0

22

550

A

①10.7

20

547

457

12

20

9.5

6.5

20

B

①12.6

20

14

22

11.0

8.0

22

600

A

①10.7

20

597

507

12

20

9.5

6.5

20

B

①12.6

24

14

22

11.0

8.0

22

附录B

（规范性附录）

吊钩

中间纵向主筋

中间吊钩置于中间纵向主筋的右侧（可不设）

上下两只吊钩置于中间纵向主筋的左侧

中间纵向主筋

中间吊钩置于中间纵向主筋的右侧（可不设）

图B.1吊钩位置示意图

垂直于桩长方向

1-桩身；旷纵向筋；

3-沿桩身方向吊钩;

1-桩身；

卜纵向筋：

3-沿桩身方向吊钩;

附录C

（资料性附录）

桩尖

桩身上筋H粧头钢筋重叠长度为I一头2D,准叠处釆用通檢焊接「

图C.1桩尖示意图

附录D

（资料性附录）

先张法预应力混凝土实心方桩的力学性能

表D.1先张法预应力混凝土实心方桩的力学性能

规格

型

号

主筋

附筋

箍筋

单节

桩长

L（m）

混凝土有

效预压应

力

桩身抗裂弯矩

kN?

m

桩身极限

弯矩

kN?

m

桩身结构竖向承载力设计值

kN

桩身结构

抗剪承载

力

设计值kN

桩身结构抗

拉承载力设计值

kN

抗拉标准值（一级裂

缝控制）

kN

400

A

8①12.6

业20

4.0

<14

5.03

105

149

3300

280

1000

870

B

12①12.6

*20

4.0

7.31

133

223

300

1500

1255

450

A

12①10.7

*20

4.0

4.33

135

183

4177

400

1080

950

B

12①12.6

*20

4.0

5.89

162

253

420

1500

1285

500

A

12①12.6

422

5.0

4.86

195

291

5152

480

1500

1310

B

16①12.6

勉2

5.0

<15

6.35

231

387

500

2000

1705

550

A

20①10.7

*22

5.0

4.82

256

395

6237

560

1800

1570

B

20①12.6

业22

5.0

6.54

311

547

585

2500

2125

600

A

20①10.7

*25

6.0

4.09

200

440

7425

625

1800

1590

B

24①12.6

*25

6.0

6.59

402

731

675

3000

2545

注1：

根据工程设计需要也可生产其他规格、型号、强度及桩长的方桩，但其力学指标应另行计算。

2:

计算公式依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010和《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

3:

混凝土强度等级取C60,成桩工艺系数取0.75。

附录E

（资料性附录）

桩接头连接方式

预也力钢育

干桩接头构造

附录F

（资料性附录）

桩与承台连接方式

皑■山主世X曲*袒撞

旌与承台连揍详图

（一）

用于桩叹标畜正好位于设计标荷肾

E

1-1

用于桩顶标裔审于设计标靑肾

2-2

剧林护层It出主航与樹iW建

<4B910ME*

桩与承離揍详图㈢

胎于o#w低于役廿标商时

±#

K«（W#直筐用附毎）

注：

h三种连接方式均需要剔除端板及桩套箍以便于附筋与锚筋连接；

氛锚筋进入承台或基础梁内的长度不宜小于35山d为锚筋的直径；

3、当桩顶标高高于设计标高时，但剔除后保留主筋长度达不到35d时，可

先截桩，然后按桩与承台连接图

（一）的方法；

4、桩顶嵌入承台或基础梁内的长度不宜小于50nnn；

5、焊缝长度单位面积不小于10d,双面焊不小于5d,d为锚筋直径；

6、本页连接图以8根预应力主筋的情况为例说明，多余8根预应力主筋的情况类似；

附录G

（资料性附录）

基桩检测与验收

1、实心方桩运到工地后，监理、施工单位应对进入工地的所有实心方桩的规格、型号、尺寸、外观质

量、尺寸偏差、堆放及桩身破损情况等进行全面检查，不符合要求的桩禁止使用。

2、应由有资质的检测单位对进入施工场地的实心方桩进行随机见证抽样检测，检测符合下列规定：

2.1沉桩前，每种桩型随机抽取一节实心方桩进行破坏性检测，检测项目为预应力钢筋的抗拉强度、钢

筋数量、钢筋直径、钢筋布置、端板材质及厚度、尺寸偏差、外观质量、钢筋保护层厚度等。

2.2沉桩过程中每栋建筑物应随机抽查已截下的桩头，进行钢筋数量、钢筋直径、预应力钢筋抗拉强度、

钢筋布置、端板尺寸及钢筋保护层厚度的检测，检测数量每单体工程不应小于总管桩数的1%且

不得少于3根。

3、工程桩施工前应按有关规定进行单桩竖向抗压静载荷实验，并应压至破坏，实验数量不应少于3根。

4、工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测，检测应符合JGJ106的要求。

5、检测结果评价：

5.1桩身完整性检测结果评价应给出每根受检桩的桩身完整性类别。

出现裂缝和缺陷的永久结构的抗拔

桩或以承受水平力为主的桩应判为川类或W类桩；桩身的混凝土受损及桩身出现斜裂缝或垂直裂缝

的受压桩应判为川类或w类桩；当裂缝长度小于桩截面周长的1/3且为水平裂缝时，可改判为n类

桩；确认接头焊缝质量存在轻微缺陷时，可对受压桩判为n类桩。

5.2对工程桩桩身倾斜率大于3%勺桩不应使用；对于倾斜率为1%-2%（含2%及2%-3%勺桩宜分别进行

各不少于2根的单桩竖向抗压静载荷试验，并将试验得出的单桩抗压承载力乘以折减系数，作为该

批桩的使用依据。

5.3静载荷试验最大加载量应为设计要求的单桩极限承载力。

注：

上述规定符合JGJ106《建筑基桩检测技术规范》、DB42/269《建筑地基基础检测技术规范》、JGJ94

《建筑桩基技术规范》