不可不知的桩基础知识！（四）

桩基构造

一、《公路桥涵地基与基础设计规范》

5.2.1钻孔桩设计直径不宜小于0.8m；挖孔桩直径或最小边宽度不宜小于1.2m；钢筋混凝土管桩直径可采用0.4～0.8m，管壁最小厚度不宜小于80mm。

5.2.2混凝土桩。

1 、桩身混凝土强度等级：钻（挖）孔桩、沉桩不应低于C25；管桩填芯混凝土不应低于C15。
2 、钢筋混凝土沉桩的桩身，应按运输、沉入和使用各阶段内力要求通长配筋。桩的两端和接桩区箍筋或螺旋筋的间距须加密，其值可取40-50mm。
3、 钻(挖)孔桩应按桩身内力大小分段配筋。当内力计算表明不需配筋时，应在桩顶3.0-5.0m内设构造钢筋。
1)桩内主筋直径不应小于16mm，每桩的主筋数量不应少于8根，其净距不应小于80mm且不应大于350mm。
2)如配筋较多，可采用束筋。组成束筋的单根钢筋直径不应大于36mm，组成束筋的单根钢筋根数，当其直径不大于28mm时不应多于3根，当其直径大于28mm时应为2根。束筋成束后等代直径为de=√nd，式中n为单束钢筋根数，d为单根钢筋直径。
3)钢筋保护层净距不应小于60mm。
4)闭合式箍筋或螺旋筋直径不应小于主筋直径的1／4，且不应小于8mm，其中距不应太于主筋直径的15倍且不应大于300mm。
5)钢筋笼骨架上每隔2.0--2.5m设置直径16--32mm的加劲箍一道。
6)钢筋笼四周应设置突出的定位钢筋、定位混凝土块，或采用其他定位措施。
7)钢筋笼底部的主筋宜稍向内弯曲，作为导向。

4、 钢筋混凝土预制桩的分节长度应根据施工条件决定，并应尽量减少接头数量。接头强度不应低于桩身强度，接头法兰盘不应突出于桩身之外，在沉桩时和使用过程中接头不应松动和开裂。
5 、桩端嵌入非饱和状态强风化岩的预应力混凝土敞口管桩，应采取有效的预防渗水软化桩端持力层的措施。
6 、河床岩层有冲刷时，钻孔桩有效深度应考虑岩层最低冲刷标高。

5.2.3钢桩。
1、钢桩可采用管型或H型，其材质应符合现行国家有关规范、标准规定。
2、钢桩焊接接头应采用等强度连接。使用的焊条、焊丝和焊剂应符合现行国家有关规范、标准规定。
3、钢桩的端部形式，应根据桩所穿越的土层、桩端持力层性质、桩的尺寸、挤土效应等因素综合考虑确定。
1)钢管桩可采用下列桩端形式：
①敞口带加强箍(带内隔板、不带内隔板)、敞口不带加强箍(带内隔板、不带内隔板)；
②闭口平底、锥底。
2)H型钢可采用下列桩端形式：
①带端板；
②不带端板、锥底、平底(带扩大翼、不带扩大翼)。
4、 钢桩的防腐处理应符合下列规定：
1)海水环境中，钢桩的单面年平均腐蚀速度可按表5.2.3取值，有条件时也可根据观场实测确定。其他条件下，在平均低水位以上，年平均腐蚀速度可取0.06mm／年；平均低水位以下，年平均腐蚀速度可取0.03mm/年。
2)钢桩防腐处理可采用外表面涂防腐层、增加腐蚀余量和阴极保护等方法；当钢管桩内壁同外界隔绝时，可不考虑内壁防腐。

5.2.4桩的布置和中距。
1 、群桩的布置可采用对称形、梅花形或环形。
2 、桩的中距应符合以下要求：
1)摩擦桩。
锤击、静压沉桩，在桩端处的中距不应小于桩径(或边长)的3倍，对于软土地基宜适当增大；振动沉入砂土内的桩，在桩端处的中距不应小于桩径(或边长)的4倍。桩在承台底面处的中距不应小于桩径(或边长)的1.5倍。
钻孔桩中距不应小于桩径的2.5倍。
挖孔桩中距可参照钻孔桩采用。
2)端承桩。
支承或嵌固在基岩中的钻(挖)孔桩中距，不应小于桩径的2.0倍。
3)扩底灌注桩。
钻(挖)孔扩底灌注桩中距不应小于1.5倍扩底直径或扩底直径加1.0m，取较大者。
3 边桩(或角桩)外侧与承台边缘的距离，对于直径(或边长)小于或等于1.0m的桩，不应小于0.5倍桩径(或边长)，并不应小于250mm；对于直径大于1.0m的桩，不应小于0.3倍桩径(或边长)，并不应小于500mm。

5.2.5承台和横系梁的构造。
1、 承台的厚度宜为桩直径的1.0倍及以上，且不宜小于1.5m，混凝土强度等级不应低于C25。
2 、当桩顶直接埋入承台连接时，应在每根桩的顶面上设l--2层钢筋网。当桩顶主筋伸入承台时，承台在桩身混凝土顶端平面内须设一层钢筋网，在每米内(按每一方向)设钢筋网1200--1500mm2，钢筋直径采用12～16mm，钢筋网应通过桩顶且不应截断。承台的顶面和侧面应设置表层钢筋网，每个面在两个方向的截面面积均不宜小于400mm2／m，钢筋间距不应大于400mm。
3 、当用横系梁加强桩之间的整体性时，横系梁的高度可取为0.8---1.0倍桩的直径，宽度可取为0.6--1.0倍桩的直径。混凝土的强度等级不应低于C25。纵向钢筋不应少于横系梁截面面积的0.15％；箍筋直径不应小于8mm，其间距不应大于400mm。

5.2.6桩与承台、横系梁的连接应符合下列要求。
1、 桩顶直接埋入承台连接：当桩径(或边长)小于0.6m时，埋入长度不应小于2倍桩径(或边长)；当桩径(或边长)为0.6--1.2m时，埋入长度不应小于1.2m；当桩径(或边长)大于1．2m时，埋入长度不应小于桩径(或边长)。
2 、桩顶主筋伸入承台连接：桩身嵌入承台内的深度可采用100mm；伸入承台内的桩顶主筋可做成喇叭形(与竖直线夹角大约为15°)。伸入承台内的主筋长度，光圆钢筋不应小于30倍钢筋直径(设弯钩)，带肋钢筋不应小于35倍钢筋直径(不设弯钩)。
3、 对于大直径灌注桩，当采用一柱一桩时，可设置横系梁或将桩与柱直接连接。
4 、管桩与承台连接时，伸入承台内的纵向钢筋如采用插筋，插筋数量不应少于4根，直径不应小于16mm，锚入承台长度不宜少于35倍钢筋直径，插入管桩顶填芯混凝土长度不宜小于1.0m。
5 、横系梁的主钢筋应伸入桩内，其长度不小于35倍主筋直径。

 二、《建筑桩基技术规范》

Ⅰ 灌注桩

4.1.1 灌注桩应按下列规定配筋：
1 、配筋率：当桩身直径为300～2000mm 时，正截面配筋率可取0.65％～0.2％（小直径桩取高值）；对受荷载特别大的桩、抗拔桩和嵌岩端承桩应根据计算确定配筋率，并不应小于上述规定值；
2 、配筋长度：
1) 端承型桩和位于坡地岸边的基桩应沿桩身等截面或变截面通长配筋；
2）桩径大于600mm 的摩擦型桩配筋长度不应小于2/3 桩长；当受水平荷载时，配筋长度尚不宜小于4.0/α,α 为桩的水平变形系数）；
3）对于受地震作用的基桩，桩身配筋长度应穿过可液化土层和软弱土层，进入稳定土层的深度不应小于本规范第3.4.6 条规定的深度；
4) 受负摩阻力的桩、因先成桩后开挖基坑而随地基土回弹的桩，其配筋长度应穿过软弱土层并进入稳定土层，进入的深度不应小于2～3 倍桩身直径；
5) 专用抗拔桩及因地震作用、冻胀或膨胀力作用而受拔力的桩，应等截面或变截面通长配筋。
3、对于受水平荷载的桩，主筋不应小于8φ12；对于抗压桩和抗拔桩，主筋不应少于6φ10；纵向主筋应沿桩身周边均匀布置，其净距不应小于60mm；
4、 箍筋应采用螺旋式,直径不应小于6mm，间距宜为200～300mm；受水平荷载较大桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内的箍筋应加密，间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 的有关规定；当钢筋笼长度超过4m 时，应每隔2m 设一道直径不小于12mm 的焊接加劲箍筋。

4.1.2 桩身混凝土及混凝土保护层厚度应符合下列要求：
1、桩身混凝土强度等级不得小于C25，(《建筑基础地基设计规范》中，混凝土强度等级不得小于C20),混凝土预制桩尖强度等级不得小于C30；
2、灌注桩主筋的混凝土保护层厚度不应小于35mm，水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于50mm；（桥涵桩基保护层不小于60mm）

4.1.3 扩底桩构造
3、四类、五类环境中桩身混凝土保护层厚度应符合国家现行标准《港口工程混凝土结构设计规范》JTJ 267、工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046 的相关规定。
4.1.3 扩底灌注桩扩底端尺寸应符合下列规定（图4.1.3）：
1、 对于持力层承载力较高、上覆土层较差的抗压桩和桩端以上有一定厚度较好土层的抗拔桩，可采用扩底；扩底端直径与桩身直径之比D/d，应根据承载力要求及扩底端侧面和桩端持力层土性特征以及扩底施工方法确定；挖孔桩的D/d 不应大于3，钻孔桩的D/d 不应大于2.5；
2 、扩底端侧面的斜率应根据实际成孔及土体自立条件确定，a/hc 可取 1/4～1/2，砂土可取1/4，粉土、黏性土可取1/3～1/2；
3 、抗压桩扩底端底面宜呈锅底形，矢高hb可取（0.15～0.20）D。

 Ⅱ 混凝土预制桩

4.1.4混凝土预制桩的截面边长不应小于200mm；预应力混凝土预制实心桩的截面边长不宜小于350mm。

4.1.5预制桩的混凝土强度等级不宜低于C30；预应力混凝土实心桩的混凝土强度等级不应低于C40；预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于30mm。

4.1.6预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中的受力等条件计算确定。采用锤击法沉桩时，预制桩的最小配筋率不宜小于0.8％。静压法沉桩时，最小配筋率不宜小于0.6％，主筋直径不宜小于φ14，打入桩桩顶以下4～5倍桩身直径长度范围内箍筋应加密，并设置钢筋网片。

4.1.7预制桩的分节长度应根据施工条件及运输条件确定；每根桩的接头数量不宜超过3个。

4.1.8预制桩的桩尖可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上，对于持力层为密实砂和碎石类土时，宜在桩尖处包以钢钣桩靴，加强桩尖。

Ⅲ 预应力混凝土空心桩

4.1.9 预应力混凝土空心桩按截面形式可分为管桩、空心方桩，按混凝土强度等级可分为预应力高强混凝土（PHC）桩、预应力混凝土（PC）桩。离心成型的先张法预应力混凝土桩的截面尺寸、配筋、桩身极限弯矩、桩身竖向受压承载力设计值等参数可按本规范附录B 确定。

4.1.10预应力混凝土空心桩桩尖型式宜根据地层性质选择闭口型或敞口型；闭口型分为平底十字型和锥型。

4.1.11预应力混凝土空心桩质量要求，尚应符合国家现行标准《先张法预应力混凝土管桩》GB/T13476、《先张法预应力混凝土薄壁管桩》JC888 和《预应力混凝土空心方桩》JG197及其他的有关标准规定。

4.1.12预应力混凝土桩的连接可采用端板焊接连接、法兰连接、机械啮合连接、螺纹连接。每根桩的接头数量不宜超过3 个。

4.1.13桩端嵌入遇水易软化的强风化岩、全风化岩和非饱和土的预应力混凝土空心桩，沉桩后，应对桩端以上2m 左右范围内采取有效的防渗措施，可采用微膨胀混凝土填芯或在内壁预涂柔性防水材料。

Ⅳ 钢 桩

4.1.14 钢桩可采用管型、H 型或其他异型钢材。

4.1.15 钢桩的分段长度宜为12～15m。

4.1.16 钢桩焊接接头应采用等强度连接。

4.1.17 钢桩的端部形式，应根据桩所穿越的土层、桩端持力层性质、桩的尺寸、挤土效应等因素综合考虑确定，并可按下列规定采用：
1、 钢管桩可采用下列桩端形式：
1) 敞口：带加强箍（带内隔板、不带内隔板）；不带加强箍（带内隔板、不带内隔板）。
2) 闭口：平底；锥底。

2 、H 型钢桩可采用下列桩端形式：
1) 带端板；
2) 不带端板：锥底；平底（带扩大翼、不带扩大翼）。

4.1.18 钢桩的防腐处理应符合下列规定：
1、 钢桩的腐蚀速率当无实测资料时可按表4.1.18 确定；
2、钢桩防腐处理可采用外表面涂防腐层、增加腐蚀余量及阴极保护；当钢管桩内壁同外界隔绝时，可不考虑内壁防腐。
 

承台构造

4.2.1 桩基承台的构造，应满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构要求，尚应符合下列要求：
1、独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于500mm，边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm。对于墙下条形承台梁，桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm。承台的最小厚度不应小于300mm。
2、高层建筑平板式和梁板式筏形承台的最小厚度不应小于400mm，墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不应小于200mm。
3、高层建筑箱形承台的构造应符合《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》JGJ6 的规定。

4.2.2 承台混凝土材料及其强度等级应符合结构混凝土耐久性的要求和抗渗要求。

4.2.3 承台的钢筋配置应符合下列规定：
1 、柱下独立桩基承台纵向受力钢筋应通长配置(图4.2.3-a)，对四桩以上（含四桩）承台宜按双向均匀布置，对三桩的三角形承台应按三向板带均匀布置，且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内(图4.2.3-b)。纵向钢筋锚固长度自边桩内侧（当为圆桩时，应将其直径乘以0.8 等效为方桩）算起，不应小于35dg (dg为钢筋直径)；当不满足时应将纵向钢筋向上弯折，此时水平段的长度不应小于25dg，弯折段长度不应小于10dg。承台纵向受力钢筋的直径不应小于12mm，间距不应大于200mm。柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%。
2 、柱下独立两桩承台，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010）中的深受弯构件配置纵向受拉钢筋、水平及竖向分布钢筋。承台纵向受力钢筋端部的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。关于最小配筋率的规定（图4.2.3-c），主筋直径不应小于12mm，架立筋直径不应小于10mm，箍筋直径不应小于6mm。承台梁端部纵向受力钢筋的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。
3、筏形承台板或箱形承台板在计算中当仅考虑局部弯矩作用时，考虑到整体弯曲的影响，在纵横两个方向的下层钢筋配筋率不宜小于0.15%；上层钢筋应按计算配筋率全部连通。当筏板的厚度大于2000mm 时，宜在板厚中间部位设置直径不小于12mm、间距不大于300mm 的双向钢筋网。
4、承台底面钢筋的混凝土保护层厚度，当有混凝土垫层时，不应小于50mm，无垫层时不应小于70mm；此外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度。

4.2.4 桩与承台的连接构造应符合下列规定：
1、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。
2、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》（GB50010）确定。
3、对于大直径灌注桩，当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接连接。

4.2.5 柱与承台的连接构造应符合下列规定：
1、对于一柱一桩基础，柱与桩直接连接时，柱纵向主筋锚入桩身内长度不应小于35 倍纵向主筋直径。
2、对于多桩承台，柱纵向主筋应锚入承台不应小于35 倍纵向主筋直径；当承台高度不满足锚固要求时，竖向锚固长度不应小于20倍纵向主筋直径，并向柱轴线方向呈90?弯折。
3、当有抗震设防要求时，对于一、二级抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.15的系数；对于三级抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.05的系数。

4.2.6 承台与承台之间的连接构造应符合下列规定：
1、一柱一桩时，应在桩顶两个主轴方向上设置联系梁。当桩与柱的截面直径之比大于2时，可不设联系梁。
2、 两桩桩基的承台，应在其短向设置联系梁。
3、 有抗震设防要求的柱下桩基承台，宜沿两个主轴方向设置联系梁。
4、联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高。联系梁宽度不宜小于250mm，其高度可取承台中心距的1/10~1/15，且不宜小于400mm。
5 、联系梁配筋应按计算确定，梁上下部配筋不宜小于2 根直径12mm 钢筋；位于同一轴线上的联系梁纵筋宜通长配置。

4.2.7 承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙应灌注素混凝土，或采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土分层夯实，其压实系数不宜小于0.94。