第三章第三章桩基础 第1、2课时 在桥梁工程中，常用的三大基础是刚性扩大基础、柱基础和沉井基础，我们已经学习和 掌握了天然地基上刚性扩大基础的设计计算及施工，本章进入深基础桩基础的学习。 当地基浅层士质不良，采用浅基础无法满足建筑物对地基强度、变形和稳定性方面的要 求时，往往需要 米用 。 E安 碰的 作用及常用的结构型式：桩基础的分类、构造及施工 要介绍，还要讨论单桩的承载力问题，包括单桩的轴 载力 学水音应该 的传通及单城解枝基继的琴本如如道抗共础的施工工艺过程。室指单挂抽向外力 承载力的确定方法。 第一节概述 一、 一、 桩基础的特点 1组成 桩基础可以是单根桩（如一柱一桩的情况），也可以是单排桩或多排桩。对于双（多） 柱式桥墩单排桩基础，当桩外露在地面上较高时，桩间以横系梁相联，以加强各桩的横向联 系。多数情况下柱基础是由多根桩组成的 群桩基础，基桩可全部或部分埋入地基士 中。群桩基础中所有桩的顶部由承台联成 a) 一整体，在承台上再修筑墩身或台身及上 部结构，如图3-1-1所示。 2.作用 承台的作用是将外力传递给各桩并将 各柱联成一整体共同承受外荷载。基桩的 作用在于穿过软弱的压缩性土层或水，使 桩底坐落在更密实的地基持力层上。各桩 所承受的荷载由桩通过桩侧土的摩阻力及 桩端土的抵抗力将荷载传递到桩周土及持 图3-1-1柱基础 1-承台：2基桩：3-松软士层：4-持力层：5墩身 力层中，如图311b)所示。 3.特点 桩基础如设计正确，施工得当，它具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀，在深基 础中具有耗用材料少、施工简便等特点。在深水河道中，可避免（或减少）水下工程，简化 施工设备和技术要求，加快施工速度并改善工作条件。 二、桩基础的适用条件 在下列情况下可采用桩基础： (1)荷载较大，地基上部土层软弱，适宜的地基持力层位置较深，采用浅基础或人工 地基在技术上、经济上不合理时：
图 3-1-1 桩基础 1-承台；2-基桩；3-松软土层；4-持力层；5-墩身 第三章 第三章 桩基础 第 1、2 课时 在桥梁工程中，常用的三大基础是刚性扩大基础、桩基础和沉井基础，我们已经学习和 掌握了天然地基上刚性扩大基础的设计计算及施工，本章进入深基础桩基础的学习。 当地基浅层土质不良，采用浅基础无法满足建筑物对地基强度、变形和稳定性方面的要 求时，往往需要采用深基础。 本章将主要介绍桩基础的组成、作用及常用的结构型式；桩基础的分类、构造及施工工 艺并对桩基础的质量检验作简要介绍，还要讨论单桩的承载力问题，包括单桩的轴向承载力、 横轴向承载力和负摩阻力问题。 学完本章应该了解桩基础的基本知识，知道桩基础的施工工艺过程，掌握单桩轴向外力 的传递机理及单桩轴向受压容许承载力的确定方法。 第一节 概述 一、 一、 桩基础的特点 1.组成 桩基础可以是单根桩（如一柱一桩的情况），也可以是单排桩或多排桩。对于双（多） 柱式桥墩单排桩基础，当桩外露在地面上较高时，桩间以横系梁相联，以加强各桩的横向联 系。多数情况下桩基础是由多根桩组成的 群桩基础，基桩可全部或部分埋入地基土 中。群桩基础中所有桩的顶部由承台联成 一整体，在承台上再修筑墩身或台身及上 部结构，如图 3-1-1 所示。 2．作用 承台的作用是将外力传递给各桩并将 各桩联成一整体共同承受外荷载。基桩的 作用在于穿过软弱的压缩性土层或水，使 桩底坐落在更密实的地基持力层上。各桩 所承受的荷载由桩通过桩侧土的摩阻力及 桩端土的抵抗力将荷载传递到桩周土及持 力层中，如图 3-1-1b）所示。 3．特点 桩基础如设计正确，施工得当，它具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀，在深基 础中具有耗用材料少、施工简便等特点。在深水河道中，可避免（或减少）水下工程，简化 施工设备和技术要求，加快施工速度并改善工作条件。 二、桩基础的适用条件 在下列情况下可采用桩基础： （1）荷载较大，地基上部土层软弱，适宜的地基持力层位置较深，采用浅基础或人工 地基在技术上、经济上不合理时；
(2)河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确，位于基础或结构物下面的 土层有可能被侵蚀、冲刷，如采用浅基础不能保证基础安全时： (3)当地基计算沉降过大或建筑物对不均匀沉降敏感时，采用桩基础穿过松软（高压 缩)土层，将荷载传到较坚实（低压缩性）土层，以减少建筑物沉降并使沉降较均匀： (4)当建筑物承受较大的水平荷载，需要减少建筑物的水平位移和倾斜时： (5)当施工水位成地下水位拉高，采用其它深基础施工不便或经济上不合理时 (6)地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加建筑物抗震能力，桩基础穿越可液 化土层并伸入下部密实稳定土层，可消除或减轻地震对建筑物的危害。 以上情况也可以采用其他型式的深基础，但桩基础由于耗材少、施工快速简便，往往是 优先考虑的深基础方案。 第二节桩与桩基础的分类 为满足建筑物的要求，适应地基特点，随若科学技术的发展，在工程实践中已形成了各 种类型的桩基础，它们在本身构造上和桩土相互作用性能上具有各自的特点。学习桩和桩基 础的分类，目的是掌握其特点、了解桩和桩基础的基本特征，以便设计和施工时更好地发挥 桩基础的特长。 下面按承台位置、沉入土中的施工方法、桩的设置效应、桩土相互作用特点及桩身材料 等分类介绍。 一、桩基础按承台位置分类 桩基础按承台位置可分为高桩承台基础和低桩承台基础（简称高桩、低桩承台）如图 3-2-1所示。 高桩承台的承台底面位于地面（或冲刷 线)以上，低桩承台的承台底面位于地面（或 冲刷线)以下。高桩承台的结构特点是基桩 部分桩身沉入土中，部分桩身外露在地面以 上（称为桩的自由长度），而低桩承台则基桩 全部沉入土中（桩的自由长度为零）。 高桩承台由于承台位置较高或设在施工 水位以上，可减少墩台的圬工数量，避免或 减少水下作业，施工较为方便。然而，在水 平力的作用，由于承台及基桩露出地面的 段自由长度周围无土来共同承受水平外力， 图3-2-1高桩承台基础和低桩承台基础 基柱的受力情况较为不利，柱身内力和位移 )低桩承合，h)高桩承台 都比同样水平外力作用下的低桩承台要大， 其稳定性也比低桩承台差。 二、按施工方法分类
图 3-2-1 高桩承台基础和低桩承台基础 a)低桩承台；b）高桩承台 （2）河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确，位于基础或结构物下面的 土层有可能被侵蚀、冲刷，如采用浅基础不能保证基础安全时； （3）当地基计算沉降过大或建筑物对不均匀沉降敏感时，采用桩基础穿过松软（高压 缩）土层，将荷载传到较坚实（低压缩性）土层，以减少建筑物沉降并使沉降较均匀； （4）当建筑物承受较大的水平荷载，需要减少建筑物的水平位移和倾斜时； （5）当施工水位或地下水位较高，采用其它深基础施工不便或经济上不合理时； （6）地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加建筑物抗震能力，桩基础穿越可液 化土层并伸入下部密实稳定土层，可消除或减轻地震对建筑物的危害。 以上情况也可以采用其他型式的深基础，但桩基础由于耗材少、施工快速简便，往往是 优先考虑的深基础方案。 第二节 桩与桩基础的分类 为满足建筑物的要求，适应地基特点，随着科学技术的发展，在工程实践中已形成了各 种类型的桩基础，它们在本身构造上和桩土相互作用性能上具有各自的特点。学习桩和桩基 础的分类，目的是掌握其特点、了解桩和桩基础的基本特征，以便设计和施工时更好地发挥 桩基础的特长。 下面按承台位置、沉入土中的施工方法、桩的设置效应、桩土相互作用特点及桩身材料 等分类介绍。 一、桩基础按承台位置分类 桩基础按承台位置可分为高桩承台基础和低桩承台基础（简称高桩、低桩承台）如图 3-2-1 所示。 高桩承台的承台底面位于地面（或冲刷 线）以上，低桩承台的承台底面位于地面（或 冲刷线）以下。高桩承台的结构特点是基桩 部分桩身沉入土中，部分桩身外露在地面以 上（称为桩的自由长度），而低桩承台则基桩 全部沉入土中（桩的自由长度为零）。 高桩承台由于承台位置较高或设在施工 水位以上，可减少墩台的圬工数量，避免或 减少水下作业，施工较为方便。然而，在水 平力的作用，由于承台及基桩露出地面的一 段自由长度周围无土来共同承受水平外力， 基桩的受力情况较为不利，桩身内力和位移 都比同样水平外力作用下的低桩承台要大， 其稳定性也比低桩承台差。 二、按施工方法分类
基桩的施工方法不同，不仅在于采用的机具设备和工艺过程的不同，而且将影响桩与 桩周土接触边界处的状态，也影响桩土间的共同作用性能。桩的施工方法种类较多，但基本 形式为沉桩（预制桩）和灌注桩。 (一)沉桩（预制桩） 是按设计要求在地面良好条件下制作（长桩可在桩端设置钢板、法兰盘等接桩构造， 分节制作)，桩体质量高，可大量工厂化生产，加速施工进度。 1.打入桩（锤击桩） 打入桩是通过锤击（或以高压射水辅助）将各种预先制好的桩（主要是钢筋混凝土实心 桩或管桩，也有木桩或钢桩)打入地基内达到所需要的深度。这种施工方法适应于柱径较小 (一般直径在060m以下)，地基土质为砂性土、塑性土、粉士、细钞以及松散的不含大雍 石或漂石的碎卵石类土的情况。 2。振动下沉桩 振动法沉桩是将大功率的振动打桩机安装在桩顶（预制的钢筋混凝士柱或钢管桩），利 用振动力以减少土对桩的阻力，使桩沉入土中。它对于较大桩径，土的抗剪强度受振动时有 较大降低的砂土等地基效果更为明显。《公桥基规》将打入桩及振动下沉桩均称为沉桩。 3.静力压桩 在软塑粘性土中也可以用重力将桩压入土中称为静力压柱。这种压桩施工方法免除了锤 击的振动影响，是在软土地区，特别是在不允许有强烈振动的条件下桩基础的一种有效施工 方法。 预制柱有如下特点： (1)不易穿透较厚的砂土等硬夹层（除非采用预钻孔、射水等辅助沉桩措施），只能进 入砂、砾、硬粘土、强风化岩层等坚实持力层不大的深度 (2)沉桩方法一般采用锤击，由此产生的振动、噪声污染必须加以考虑。 (3)沉桩过程产生挤土效应，特别是在饱和软粘土地区沉桩可能导致周围建筑物、道 路、管线等的损失。 (4) 一般说来预制桩的施工质量较稳定。 (5)预制桩打入松散的粉土、砂砾层中，由于柱周和桩端土受到挤密，使柱侧表面法 向应力提高，桩侧摩阻力和桩端阻力也相应提高。 (6)由于桩的贯入能力受多种因素制约，因而常常出现因桩打不到设计标高而截桩 造成浪费。 (7)预制桩由于承受运输、起吊、打击应力，需要配置较多钢筋，混凝土标号也要相 应提高，因此其造价往往高于灌注桩。 (二)灌注桩 灌注桩是在现场地基中钻挖桩孔，然后在孔内放入钢筋骨架，再灌注桩身混凝土而成的 桩。灌注桩在成孔过程中需采取相应的措施和方法来保证孔壁稳定和提高桩体质量。针对不 司同类型的地基土可选择适当的钻具设备和施工方法。 1.钻、挖孔灌注桩 1)钻孔灌注桩定义
基桩的施工方法不同，不仅在于采用的机具设备和工艺过程的不同，而且将影响桩与 桩周土接触边界处的状态，也影响桩土间的共同作用性能。桩的施工方法种类较多，但基本 形式为沉桩（预制桩）和灌注桩。 （一）沉桩（预制桩） 是按设计要求在地面良好条件下制作（长桩可在桩端设置钢板、法兰盘等接桩构造， 分节制作），桩体质量高，可大量工厂化生产，加速施工进度。 1．打入桩（锤击桩） 打入桩是通过锤击（或以高压射水辅助）将各种预先制好的桩（主要是钢筋混凝土实心 桩或管桩，也有木桩或钢桩）打入地基内达到所需要的深度。这种施工方法适应于桩径较小 （一般直径在 0.60m 以下），地基土质为砂性土、塑性土、粉土、细砂以及松散的不含大卵 石或漂石的碎卵石类土的情况。 2．振动下沉桩 振动法沉桩是将大功率的振动打桩机安装在桩顶（预制的钢筋混凝土桩或钢管桩），利 用振动力以减少土对桩的阻力，使桩沉入土中。它对于较大桩径，土的抗剪强度受振动时有 较大降低的砂土等地基效果更为明显。《公桥基规》将打入桩及振动下沉桩均称为沉桩。 3．静力压桩 在软塑粘性土中也可以用重力将桩压入土中称为静力压桩。这种压桩施工方法免除了锤 击的振动影响，是在软土地区，特别是在不允许有强烈振动的条件下桩基础的一种有效施工 方法。 预制桩有如下特点： （1）不易穿透较厚的砂土等硬夹层（除非采用预钻孔、射水等辅助沉桩措施），只能进 入砂、砾、硬粘土、强风化岩层等坚实持力层不大的深度。 （2）沉桩方法一般采用锤击，由此产生的振动、噪声污染必须加以考虑。 （3）沉桩过程产生挤土效应，特别是在饱和软粘土地区沉桩可能导致周围建筑物、道 路、管线等的损失。 （4）一般说来预制桩的施工质量较稳定。 （5）预制桩打入松散的粉土、砂砾层中，由于桩周和桩端土受到挤密，使桩侧表面法 向应力提高，桩侧摩阻力和桩端阻力也相应提高。 （6）由于桩的贯入能力受多种因素制约，因而常常出现因桩打不到设计标高而截桩， 造成浪费。 （7）预制桩由于承受运输、起吊、打击应力，需要配置较多钢筋，混凝土标号也要相 应提高，因此其造价往往高于灌注桩。 （二）灌注桩 灌注桩是在现场地基中钻挖桩孔，然后在孔内放入钢筋骨架，再灌注桩身混凝土而成的 桩。灌注桩在成孔过程中需采取相应的措施和方法来保证孔壁稳定和提高桩体质量。针对不 同类型的地基土可选择适当的钻具设备和施工方法。 1．钻、挖孔灌注桩 1）钻孔灌注桩定义
钻孔灌注桩系指用钻（冲）孔机具在土中钻进，边破碎土体边出土渣而成孔，然后在孔 内放入钢筋骨架，灌注混凝士而形成的桩。为了顺利成孔、成桩，需采用包括制备有一定要 求的泥浆护壁、提高孔内泥浆水位、灌注水下混凝土等相应的施工工艺和方法。 2)特点及话用条件 钻孔灌注桩的特点是施工设备简单、操作方便，适应于各种砂性土、粘性土，也适应于 碎、卵石类土层和岩层。但对淤泥及可能发生流沙或承压水的地基，施工较困难，施工前应 做试桩以取得经验。我国已施工的钻孔灌注桩的最大入土深度已达百余米。 3)挖孔灌注桩定义 依靠人工（用部分机械配合）在地基中挖出桩孔，然后与钻孔桩一样灌注混凝土而成的 桩称为挖孔灌注桩。 4)挖孔灌注桩特点及适用条件 挖孔灌注桩适用于无水或少水的较密实的各类土层中，或缺乏钻孔设备，或不用钻机以 节省造价。桩的直径（或边长）不宜小于1.4m,孔深一般不宜超过20m。对可能发生流 沙或含较厚的软粘土层地基施工较困难（需要加强孔壁支撑）：在地形狭窄、山坡陡峻处可 以代替钻孔桩或较深的刚性扩大基础。 挖孔桩的优点： (1)施工工艺和设备比较简单只有护筒、套筒或简单模板，简单起吊设备如做车，必要时设带水察等备 用，自上而下，人工或机械开挖。 (2)质量好不卡钻，不新柱，不塌孔，绝大多数情况下无须浇注水下凝土，桩底无沉淀浮泥：能直接检 验孔壁和孔底土质，所以能保证柱的质量。易于扩大桩尖，提高桩的承载力 (3)速度快由于护简内挖土方量甚小，进尺比钻乱为快，而且无须重大设备如钻机等，容易多孔平行施工， 加快全桥进度： (4)成本低比灌钻孔可降低30%~40% 2.沉管灌注柱 1)定义 沉管灌注桩系指采用锤击或振动的方法把带有钢筋混凝土桩尖或带有活瓣式桩尖（沉桩 时桩尖闭合，拔管时活瓣张开)的钢套管沉入土层中成孔，然后在套管内放置钢筋笼，并边 灌混凝土边拔套管而形成的灌注桩。也可将钢套管打入土中挤土成孔后向套管中灌注混凝士 并拔出套管成桩 2)特点及适用条件 由于采用了套管，可以避免钻孔灌注桩施工中可能产生的流砂、坍孔的危害和由泥浆折 壁所带米的排渣等弊病。但桩的直径较小，常用的尺寸在0.6m以下，桩长常在20m以内。 它适用于粘性土、砂性土地基。在软粘土中由于沉管的挤压作用对邻桩有挤压影响，且挤压 时产生的孔隙水压力易使拔管时出现混凝士桩缩预现象。 各类灌注桩有如下共同优点： (】)施工过程无大的噪声和振动（沉管灌注排除外） (2)可根据土层分布情况任意变化桩长：根据同一建筑物的荷载分布与土层情况可采
钻孔灌注桩系指用钻（冲）孔机具在土中钻进，边破碎土体边出土渣而成孔，然后在孔 内放入钢筋骨架，灌注混凝土而形成的桩。为了顺利成孔、成桩，需采用包括制备有一定要 求的泥浆护壁、提高孔内泥浆水位、灌注水下混凝土等相应的施工工艺和方法。 2）特点及适用条件 钻孔灌注桩的特点是施工设备简单、操作方便，适应于各种砂性土、粘性土，也适应于 碎、卵石类土层和岩层。但对淤泥及可能发生流沙或承压水的地基，施工较困难，施工前应 做试桩以取得经验。我国已施工的钻孔灌注桩的最大入土深度已达百余米。 3）挖孔灌注桩定义 依靠人工（用部分机械配合）在地基中挖出桩孔，然后与钻孔桩一样灌注混凝土而成的 桩称为挖孔灌注桩。 4）挖孔灌注桩特点及适用条件 挖孔灌注桩适用于无水或少水的较密实的各类土层中，或缺乏钻孔设备，或不用钻机以 节省造价。桩的直径（或边长）不宜小于１.４m，孔深一般不宜超过２０m。对可能发生流 沙或含较厚的软粘土层地基施工较困难（需要加强孔壁支撑）；在地形狭窄、山坡陡峻处可 以代替钻孔桩或较深的刚性扩大基础。 挖孔桩的优点： （1）施工工艺和设备比较简单 只有护筒、套筒或简单模板，简单起吊设备如绞车，必要时设潜水泵等备 用，自上而下，人工或机械开挖。 （2）质量好 不卡钻，不断桩，不塌孔，绝大多数情况下无须浇注水下混凝土，桩底无沉淀浮泥；能直接检 验孔壁和孔底土质，所以能保证桩的质量。易于扩大桩尖，提高桩的承载力； （3）速度快 由于护筒内挖土方量甚小，进尺比钻孔为快，而且无须重大设备如钻机等，容易多孔平行施工， 加快全桥进度； （4）成本低 比灌钻孔可降低 30%～40%。 2．沉管灌注桩 1）定义 沉管灌注桩系指采用锤击或振动的方法把带有钢筋混凝土桩尖或带有活瓣式桩尖（沉桩 时桩尖闭合，拔管时活瓣张开）的钢套管沉入土层中成孔，然后在套管内放置钢筋笼，并边 灌混凝土边拔套管而形成的灌注桩。也可将钢套管打入土中挤土成孔后向套管中灌注混凝土 并拔出套管成桩。 2）特点及适用条件 由于采用了套管，可以避免钻孔灌注桩施工中可能产生的流砂、坍孔的危害和由泥浆护 壁所带来的排渣等弊病。但桩的直径较小，常用的尺寸在 0.6m 以下，桩长常在 20m 以内。 它适用于粘性土、砂性土地基。在软粘土中由于沉管的挤压作用对邻桩有挤压影响，且挤压 时产生的孔隙水压力易使拔管时出现混凝土桩缩颈现象。 各类灌注桩有如下共同优点： （1）施工过程无大的噪声和振动（沉管灌注桩除外）。 （2）可根据土层分布情况任意变化桩长；根据同一建筑物的荷载分布与土层情况可采
用不同桩径：对于承受侧向荷载的桩，可设计成有利于提高横向承载力的异形桩，还 可设计成变截面桩，即在受弯矩较大的上部采用较大的断面。 (3)可穿过各种软、硬夹层，将桩端置于坚实土层和嵌入基岩，还可扩大柱底以充分 发挥桩身强度和持力层的承载力。 (4)桩身钢筋可根据荷载与性质及荷载沿深度的传递特征，以及土层的变化配置。无 需象预制桩那样配置起吊、运输、打击应力筋。其配筋率远低于预制柱，造价约为预制桩的 40-70% (三)管柱基础 1)定义 它是将预制的大直径（直径15m左右）银筋混凝土或预应力飘筋混凝土或钢管柱（实 质上是一种巨型的管桩，每节长度根据施工条件决定，一般采用4m、8m或10m,接头用 法兰盘和螺栓联接)，用大型的振动沉桩锤沿导向结构将其振动下沉到基岩（一般以高压射 水和吸泥机配合帮助下沉)，然后在管柱内钻岩成孔，下放钢筋笼骨架，灌注混凝土，将管 柱与岩盘牢固连接如图322所示. 2)特点及适用条件 管柱基础可以在深水及各种覆盖层条件下进行，没有水下作业和不受季节限制，但施工 需要有振动沉桩锤、凿岩机、起重设备等大型机具，动力要求也高，所以在一般公路桥梁中 很少采用。 (四)钻埋空心桩 1)定义 将预制桩壳预拼连接后，品放沉入已成的排孔内，然后讲行排侧填石压浆和排底填石压 浆而形成的预应力钢筋混凝土空心桩叫钻埋空心桩。 2)适用条件 它适用于大跨径桥梁大直径(D≥1.5m)桩基础，通常与空心墩相配合，形成无承台 大直径空心桩墩。 钻埋空心桩具有如下优点： (1)直径可大达4~5m而无需振动下沉管柱那样繁重的设备和施工的困难： (2)水下混凝土的用量可减少40%，同时又可以减轻自重： (3)通过桩周和桩底二次压注水泥浆来加固地基，使它与钻孔桩相比承载力可提高 30%40%: (4)工程一开工后傅可开始预制空心排节，增加工程作业面，实现了基础工程部分工 厂化，不但保证质量，还加快了工程进度： (5)一般碎石压浆易于确保质量，不会有断桩的情况发生，即使个别桩节有缺陷，还 可以在桩中空心部分重新处理，省去了水下灌注桩必不可少的“质检”环节： (6)由于质量得到保证，在设计中就可以放心地采用大直径空心桩结构，取消承台， 省去小直径群桩基础所需要的昂贵的围堰，达到较大幅度地降低工程造价的目的。 该施工方法是一种全新的基桩工艺，其研究成果于1992年5月已通过交通部鉴定，其 技术达到当前国际基桩工艺的先进水平
用不同桩径；对于承受侧向荷载的桩，可设计成有利于提高横向承载力的异形桩，还 可设计成变截面桩，即在受弯矩较大的上部采用较大的断面。 （3）可穿过各种软、硬夹层，将桩端置于坚实土层和嵌入基岩，还可扩大桩底以充分 发挥桩身强度和持力层的承载力。 （4）桩身钢筋可根据荷载与性质及荷载沿深度的传递特征，以及土层的变化配置。无 需象预制桩那样配置起吊、运输、打击应力筋。其配筋率远低于预制桩，造价约为预制桩的 40~70%。 （三）管柱基础 1）定义 它是将预制的大直径（直径 1~5m 左右）钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土或钢管柱（实 质上是一种巨型的管桩，每节长度根据施工条件决定，一般采用 4m、8m 或 10m，接头用 法兰盘和螺栓联接），用大型的振动沉桩锤沿导向结构将其振动下沉到基岩（一般以高压射 水和吸泥机配合帮助下沉），然后在管柱内钻岩成孔，下放钢筋笼骨架，灌注混凝土，将管 柱与岩盘牢固连接如图 3-2-2 所示。 2）特点及适用条件 管柱基础可以在深水及各种覆盖层条件下进行，没有水下作业和不受季节限制，但施工 需要有振动沉桩锤、凿岩机、起重设备等大型机具，动力要求也高，所以在一般公路桥梁中 很少采用。 （四）钻埋空心桩 1）定义 将预制桩壳预拼连接后，吊放沉入已成的桩孔内，然后进行桩侧填石压浆和桩底填石压 浆而形成的预应力钢筋混凝土空心桩叫钻埋空心桩。 2）适用条件 它适用于大跨径桥梁大直径（ D 1.5m ）桩基础，通常与空心墩相配合，形成无承台 大直径空心桩墩。 钻埋空心桩具有如下优点： （1）直径可大达 4～5m 而无需振动下沉管柱那样繁重的设备和施工的困难； （2）水下混凝土的用量可减少 40%，同时又可以减轻自重； （3）通过桩周和桩底二次压注水泥浆来加固地基，使它与钻孔桩相比承载力可提高 30%～40%； （4）工程一开工后便可开始预制空心桩节，增加工程作业面，实现了基础工程部分工 厂化，不但保证质量，还加快了工程进度； （5）一般碎石压浆易于确保质量，不会有断桩的情况发生，即使个别桩节有缺陷，还 可以在桩中空心部分重新处理，省去了水下灌注桩必不可少的“质检”环节； （6）由于质量得到保证，在设计中就可以放心地采用大直径空心桩结构，取消承台， 省去小直径群桩基础所需要的昂贵的围堰，达到较大幅度地降低工程造价的目的。 该施工方法是一种全新的基桩工艺，其研究成果于 1992 年 5 月已通过交通部鉴定，其 技术达到当前国际基桩工艺的先进水平
三、按桩的设置效应分类 根据成桩方法和成桩过程的挤土效应，将桩分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩三类。 1、挤土桩 实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩在锤击或振入过程中都要将桩位 处的士大量排挤开（一般把用这类方法设置的桩称为打入桩），因而使土的结构严重扰动破 坏（重塑）。粘性土由于重塑作用使抗剪强度降低（一段时间后部分强度可以恢复）：而原来 处于疏松和稍密状态的无粘性土的抗剪强度则可提高。 2、部分挤土桩 底端开口的钢管桩、型钢桩和薄壁开口预应力钢筋混凝土桩等，打桩时对桩周土稍有 排挤作用，但对土的强度及变形性质影审不大。由原状土测得的土的物理、力学性质指标 般仍可用于估算桩基承载力和沉降。 3、非挤土桩 先钻孔后打入预制桩以及钻（冲、挖）孔桩在成孔过程中将孔中土体清除掉，不会产生 成桩时的挤土作用。但桩周土可能向桩孔内移动，使得非挤土桩的承载力常有所减小。 在饱和软土中设置挤土柱，如果设计和施工不当，就会产生明显的挤土效应，导致未初 凝的灌注桩桩身缩小乃至断裂，桩上涌和移位，地面隆起，从而降底桩的承载力，有时还会 损坏邻近建筑物：桩基施工后，还可能因饱和软土中孔隙水压力清散，土层产生再固结沉降， 使柱产生负摩阻力，降低桩基承载力，增大桩基沉降。挤士桩若设计和施工得当，又可收到 良好的技术经济效果。 在不同的地质条件下，按不同方法设置的桩所表现的工程性状是复杂的，因此，目前在 设计中还只能大致考虑桩的设置效应。 四、按桩土相互作用特点分 建筑物荷载通过桩基础传递给地基。垂直荷载一般由桩底土层抵抗力和桩侧与土产生的 摩阻力来支承。由于地基土的分层和其物理力学性质不同，桩的尺寸和设置在土中方法的不 同，都会影响柱的受力状态。水平荷载一般由桩和桩侧土水平抗力来支承，而桩承受水平荷 载的能力与柱轴线方向及斜度有关，因此，根据桩土相互作用特点，基柱可分为： 1.竖向受荷桩 (1)摩擦桩 桩穿过并支承在各种压缩性土层中，在竖向荷载作用下，基桩所发挥的承载力以侧摩阻 力为主时，统称为摩擦桩，如图3-2-3)所示。以下几种情况均可视为摩擦桩。 1)当桩端无坚实持力层且不底时： 2)当桩的长径比很大，即使桩端置于坚实持力层上，由于桩身直接压缩量过大，传递 到桩端的荷载较小时： 3)当预制桩沉桩过程由于桩距小、桩数多、沉桩速度快，使已沉入桩上涌，桩端阻力 明显降低时。 (2)端承桩或柱桩 桩穿过较松软土层，桩底支承在坚实土层（砂、砾石、卵石、坚硬老粘士等）或岩层中
三、按桩的设置效应分类 根据成桩方法和成桩过程的挤土效应，将桩分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩三类。 1、挤土桩 实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩在锤击或振入过程中都要将桩位 处的土大量排挤开（一般把用这类方法设置的桩称为打入桩），因而使土的结构严重扰动破 坏（重塑）。粘性土由于重塑作用使抗剪强度降低（一段时间后部分强度可以恢复）；而原来 处于疏松和稍密状态的无粘性土的抗剪强度则可提高。 2、部分挤土桩 底端开口的钢管桩、型钢桩和薄壁开口预应力钢筋混凝土桩等，打桩时对桩周土稍有 排挤作用，但对土的强度及变形性质影响不大。由原状土测得的土的物理、力学性质指标一 般仍可用于估算桩基承载力和沉降。 3、非挤土桩 先钻孔后打入预制桩以及钻（冲、挖）孔桩在成孔过程中将孔中土体清除掉，不会产生 成桩时的挤土作用。但桩周土可能向桩孔内移动，使得非挤土桩的承载力常有所减小。 在饱和软土中设置挤土桩，如果设计和施工不当，就会产生明显的挤土效应，导致未初 凝的灌注桩桩身缩小乃至断裂，桩上涌和移位，地面隆起，从而降底桩的承载力，有时还会 损坏邻近建筑物；桩基施工后，还可能因饱和软土中孔隙水压力消散，土层产生再固结沉降， 使桩产生负摩阻力，降低桩基承载力，增大桩基沉降。挤土桩若设计和施工得当，又可收到 良好的技术经济效果。 在不同的地质条件下，按不同方法设置的桩所表现的工程性状是复杂的，因此，目前在 设计中还只能大致考虑桩的设置效应。 四、按桩土相互作用特点分 建筑物荷载通过桩基础传递给地基。垂直荷载一般由桩底土层抵抗力和桩侧与土产生的 摩阻力来支承。由于地基土的分层和其物理力学性质不同，桩的尺寸和设置在土中方法的不 同，都会影响桩的受力状态。水平荷载一般由桩和桩侧土水平抗力来支承，而桩承受水平荷 载的能力与桩轴线方向及斜度有关，因此，根据桩土相互作用特点，基桩可分为： 1．竖向受荷桩 （1）摩擦桩 桩穿过并支承在各种压缩性土层中，在竖向荷载作用下，基桩所发挥的承载力以侧摩阻 力为主时，统称为摩擦桩，如图 3-2-3a）所示。以下几种情况均可视为摩擦桩。 1) 当桩端无坚实持力层且不扩底时； 2）当桩的长径比很大，即使桩端置于坚实持力层上，由于桩身直接压缩量过大，传递 到桩端的荷载较小时； 3）当预制桩沉桩过程由于桩距小、桩数多、沉桩速度快，使已沉入桩上涌，桩端阻力 明显降低时。 （2）端承桩或柱桩 桩穿过较松软土层，桩底支承在坚实土层（砂、砾石、卵石、坚硬老粘土等）或岩层中
且桩的长径比不太大时，在竖向荷载作用下，基桩所发挥的承载力以桩底土层的抵抗力为主 时，称为端承桩或柱桩，如图3-2-3b)所示。按照我国习惯，柱桩是专指桩底支承在基岩上 的桩，此时因柱的沉降甚微，认为桩侧摩阻力可忽略不计，全部垂直荷载由桩底岩层抵抗力 承受。 柱桩承载力较大，较安全可靠，基础沉降也小，但如岩层埋置很深，就需采用摩擦桩。 柱柱和摩擦桩由于它们在士中的工作条件不同，其与土的共同作用特点也就不同，因此在设 计计算时所采用的方法和有关参数也不一样。 2.横向受荷桩 (1)主动桩 桩顶受横向荷载作用，桩身轴线偏离初始位置，桩身所受土压力因桩主动变位而产生。 风力、地震力、车辆制动力等作用下的建筑物桩基属于主动桩。 (2)被动桩 沿柱身一定范围内承受侧向压力，桩身轴线被该土压力作用而偏离初始位置。深基坑支 挡桩、坡体抗滑桩、堤岸护桩等均属于被动桩。 (3)竖直桩与斜桩 按桩轴方向可分为竖直桩、单向斜桩和多向斜桩等，如图3-24所示。在桩基础中是香 需要设置斜桩，斜度如何确定，应根据荷载的具体情况而定。一般结构物基础承受的水平力 常较竖直力小得多，且现已广泛采用的大直径钻、挖孔灌注桩具有一定的抗剪强度，因此， 桩基础常全部采用竖直桩。拱桥墩台等结构物桩基础往往需设斜桩以承受上部结构传来的较 大水平推力，减小桩身弯矩、剪力和整个基础的侧向位移。 斜桩的桩轴线与竖直线所成倾斜角的正切不宜小于18，否则斜桩施工斜度误差将显著 地影响桩的受力情况。目前为了适应拱台推力，有些拱台基础己采用倾斜角大于45的斜桩。 3.桩墩 1)定义及分类 桩墩是通过在地基中成孔后灌注混凝土形成的大口径断面柱形深基础，即以单个桩墩 代替群桩及承台。 桩墩基础底端可支承于基岩之上也可嵌入基岩或较坚硬土层之中，分为端承桩墩和摩 擦桩墩两种，如图32-5所示。 2)构造及特点
且桩的长径比不太大时，在竖向荷载作用下，基桩所发挥的承载力以桩底土层的抵抗力为主 时，称为端承桩或柱桩，如图 3-2-3b）所示。按照我国习惯，柱桩是专指桩底支承在基岩上 的桩，此时因桩的沉降甚微，认为桩侧摩阻力可忽略不计，全部垂直荷载由桩底岩层抵抗力 承受。 柱桩承载力较大，较安全可靠，基础沉降也小，但如岩层埋置很深，就需采用摩擦桩。 柱桩和摩擦桩由于它们在土中的工作条件不同，其与土的共同作用特点也就不同，因此在设 计计算时所采用的方法和有关参数也不一样。 2.横向受荷桩 (1)主动桩 桩顶受横向荷载作用，桩身轴线偏离初始位置，桩身所受土压力因桩主动变位而产生。 风力、地震力、车辆制动力等作用下的建筑物桩基属于主动桩。 (2)被动桩 沿桩身一定范围内承受侧向压力，桩身轴线被该土压力作用而偏离初始位置。深基坑支 挡桩、坡体抗滑桩、堤岸护桩等均属于被动桩。 (3)竖直桩与斜桩 按桩轴方向可分为竖直桩、单向斜桩和多向斜桩等, 如图 3-2-4 所示。在桩基础中是否 需要设置斜桩，斜度如何确定，应根据荷载的具体情况而定。一般结构物基础承受的水平力 常较竖直力小得多，且现已广泛采用的大直径钻、挖孔灌注桩具有一定的抗剪强度，因此， 桩基础常全部采用竖直桩。拱桥墩台等结构物桩基础往往需设斜桩以承受上部结构传来的较 大水平推力，减小桩身弯矩、剪力和整个基础的侧向位移。 图 3-2-3 端承桩和摩擦桩 图 3-2-4 竖直桩和斜桩 1-软弱土层；2-岩层或硬土层；3-中等土层 a)竖直桩；b)单向斜桩；c）多向斜桩 斜桩的桩轴线与竖直线所成倾斜角的正切不宜小于 1/8，否则斜桩施工斜度误差将显著 地影响桩的受力情况。目前为了适应拱台推力，有些拱台基础已采用倾斜角大于 45的斜桩。 3．桩墩 1）定义及分类 桩墩是通过在地基中成孔后灌注混凝土形成的大口径断面柱形深基础，即以单个桩墩 代替群桩及承台。 桩墩基础底端可支承于基岩之上也可嵌入基岩或较坚硬土层之中，分为端承桩墩和摩 檫桩墩两种，如图 3-2-5 所示。 2）构造及特点
桩墩一般为直柱形，在桩墩底土较坚硬的情况下为使桩墩底承受较大的荷载，也可将 柱墩底端尺寸扩大而做成扩底桩墩（图3-2-5b)。桩嫩断面形状常为圆形，其直径不小于 0.8m。桩墩一般为钢筋混凝土结构，当桩墩受力很大时也可用钢套筒或钢核桩墩（图 3-2-5b)c)。 桩墩的受力分析与基桩相类似，但桩墩的断面尺寸较大而且有较高的竖向承载力和可 承受较大的水平荷载。对于扩底桩墩还具有抵抗较大上拔力的能力。 3)适用条件 对于上部结构传递的荷载较大且要求基础墩身面积较小时的情况，可考虑桩墩深基础 方案。桩墩的优点在于墩身面积小、美观、施工方便、经济，但外力太大时，纵向稳定性较 差，对地基要求也高，所以在选定方案时尤其受较大船撞力的河流中应用此类型桥墩更应注 意。 五、按桩身材料分 1、1、钢桩 1)特点 钢桩强度高、运输方便、施工质量稳定，能承受强大的冲击力和获得较高的承载力，沉 桩时贯入能力强、速度较快，且排挤土量小，对邻近建筑影响小。 可根据荷载特征制作成各种有利于提高承载力的断面，即其设计的灵活性大，壁厚、桩 径的选择范围大，便于割接。桩长容易调节。 还可根据弯矩沿桩身的变化情况局部加强其断面刚度和强度。 主要缺点是用钢量大，成本昂贵，在大气和水土中钢材具有腐蚀性。 2、钢筋混凝土桩 1)特点 钢筋混凝土桩的配筋率较低（一般为03-1.0%），而混凝土取材方便、价格便宜、耐久 性好。钢筋混凝土柱既可预制又可现浇（灌注桩），还可采用预制与现浇组合，适用于各种 地层，成桩直径和长度可变范围大。 因此，桩基工程的绝大部分是钢筋混凝土桩，桩基工程的主要研究对象和主要发展方向 也是钢筋混凝土桩。 第3、4课时 复习：回顾上次课讲的主要内容。包括：桩的组成、作用、适用条件及桩与桩基础的分 类等。强调其重要性，进入桩与桩基础的构造。 第三节桩与桩基础的构造 不同材料、不同类型的桩基础具有不同的构造特点，为了保证桩的质量和桩基础的正常 工作能力，在设计桩基础时应满足其构造的基本要求。现仅以目前国内桥梁工程中最常用的
桩墩一般为直柱形，在桩墩底土较坚硬的情况下为使桩墩底承受较大的荷载，也可将 桩墩底端尺寸扩大而做成扩底桩墩（图 3-2-5b））。桩墩断面形状常为圆形，其直径不小于 0.8m 。桩墩一般为钢筋混凝土结构 ,当桩墩受力很大时也可用钢套筒或钢核桩墩（图 3-2-5b） c)）。 桩墩的受力分析与基桩相类似，但桩墩的断面尺寸较大而且有较高的竖向承载力和可 承受较大的水平荷载。对于扩底桩墩还具有抵抗较大上拔力的能力。 3）适用条件 对于上部结构传递的荷载较大且要求基础墩身面积较小时的情况，可考虑桩墩深基础 方案。桩墩的优点在于墩身面积小、美观、施工方便、经济，但外力太大时，纵向稳定性较 差，对地基要求也高，所以在选定方案时尤其受较大船撞力的河流中应用此类型桥墩更应注 意。 五、按桩身材料分 1、 1、 钢桩 1）特点 钢桩强度高、运输方便、施工质量稳定，能承受强大的冲击力和获得较高的承载力，沉 桩时贯入能力强、速度较快，且排挤土量小，对邻近建筑影响小。 可根据荷载特征制作成各种有利于提高承载力的断面，即其设计的灵活性大，壁厚、桩 径的选择范围大，便于割接，桩长容易调节。 还可根据弯矩沿桩身的变化情况局部加强其断面刚度和强度。 主要缺点是用钢量大，成本昂贵，在大气和水土中钢材具有腐蚀性。 2、钢筋混凝土桩 1）特点 钢筋混凝土桩的配筋率较低（一般为 0.3~1.0%），而混凝土取材方便、价格便宜、耐久 性好。钢筋混凝土桩既可预制又可现浇（灌注桩），还可采用预制与现浇组合，适用于各种 地层，成桩直径和长度可变范围大。 因此，桩基工程的绝大部分是钢筋混凝土桩，桩基工程的主要研究对象和主要发展方向 也是钢筋混凝土桩。 第 3、4 课时 复习：回顾上次课讲的主要内容。包括：桩的组成、作用、适用条件及桩与桩基础的分 类等。强调其重要性，进入桩与桩基础的构造。 第三节 桩与桩基础的构造 不同材料、不同类型的桩基础具有不同的构造特点，为了保证桩的质量和桩基础的正常 工作能力，在设计桩基础时应满足其构造的基本要求。现仅以目前国内桥梁工程中最常用的
桩与桩基础的构造特点及要求简述如下。 一、各种基桩的构造 柱的构造指的是桩的几何形状、几何尺寸大小、采用什么材料、对材料的强度等级要求 及含筋率高低等。 【、钢筋混凝士灌注材 钻（挖）孔桩及沉管桩是采用就地灌注的钢筋混凝土 桩，桩身常为实心断面。 设计直径：钻孔桩一般为0.801.50m,挖孔桩的直径 或最小边宽度不宜小于1.40m,沉管灌注桩直径一般为 0.30-0.60m。 混凝土：不低于C20,对仅承受竖直力的基桩可用C15 (但水下混凝土仍不应低于C20)。 桩内钢筋：应按照内力和抗裂性的要求布设，长摩摇 桩应根据桩身弯矩分布情况分段配筋，短摩擦柱和柱桩也 可按桩身最大弯矩通长均匀配筋。当按内力计算桩身不需 要配筋时，应在桩顶35m内设置构造钢筋。 1)1)主筋：直径不宜小于14mm,每根桩不宜少于 8根。 2)2)筋：直径一般不小于8mm,中距为 200-400mm. 3)3)加劲箍筋：对于直径较大的桩或较长的钢筋 骨架，可在钢筋骨架上每隔2.0-25m设置一道加劲箍筋（直 径为1418mm),如图3-3-1所示。 图33-1钢筋混凝士灌注桩 4)4)主筋保护层厚度：一般不应小于50mm。 1主筋：2-箍筋：3加强箍 4护筒 5)5) 含筋率：钻孔灌注桩常用的含筋率为 0.2-0.6% 钻（挖）孔柱的柱桩根据桩底受力情况如需嵌入岩层时，嵌入深度应根据式(313)计 算确定，并不得小于0.5m 2、钢筋混凝土预制桩 预制的钢筋混凝土桩，有实心的圆桩和方桩（少数为矩形桩），有空心的管桩，另外还 有管柱（用于管柱基础）。 方桩：桩长在10m以内时横断面为0.30*0.30m。 1)1)混凝土：强度不低于C25。 2)2)桩内钢筋：应按制造、运输、施工和使用各阶段的内力要求配筋 3)3)主筋直径：一般为19-25mm。由于桩尖穿过土层时直接受到正面阻力，应在桩 尖处把所有的主筋弯在一起并焊在一根芯棒上。 4)4)箍筋直径：一般为6-8mm,间距为0.10-0.20m(在两端处一般减少0.05m)。 因桩头直接受到锤击，故在桩项需设三层方格网片以增强桩头强度
图 3-3-1 钢筋混凝土灌注桩 1-主筋；2-箍筋；3-加强箍； 4-护筒 桩与桩基础的构造特点及要求简述如下。 一、各种基桩的构造 桩的构造指的是桩的几何形状、几何尺寸大小、采用什么材料、对材料的强度等级要求 及含筋率高低等。 1、钢筋混凝土灌注桩 钻（挖）孔桩及沉管桩是采用就地灌注的钢筋混凝土 桩，桩身常为实心断面。 设计直径：钻孔桩一般为 0.80~1.50m，挖孔桩的直径 或最小边宽度不宜小于 1.40m，沉管灌注桩直径一般为 0.30~0.60m。 混凝土：不低于 C20，对仅承受竖直力的基桩可用 C15 （但水下混凝土仍不应低于 C20）。 桩内钢筋：应按照内力和抗裂性的要求布设，长摩擦 桩应根据桩身弯矩分布情况分段配筋，短摩擦桩和柱桩也 可按桩身最大弯矩通长均匀配筋。当按内力计算桩身不需 要配筋时，应在桩顶 3~5m 内设置构造钢筋。 1） 1） 主筋：直径不宜小于 14mm，每根桩不宜少于 8 根。 2） 2 ） 箍 筋 ：直 径 一般 不 小于 8mm，中距为 200~400mm。 3） 3） 加劲箍筋：对于直径较大的桩或较长的钢筋 骨架，可在钢筋骨架上每隔 2.0~2.5m 设置一道加劲箍筋（直 径为 14~18mm），如图 3-3-1 所示。 4） 4） 主筋保护层厚度：一般不应小于 50 mm。 5） 5） 含筋 率： 钻孔灌 注桩 常用的 含筋 率为 0.2~0.6%。 钻（挖）孔桩的柱桩根据桩底受力情况如需嵌入岩层时，嵌入深度应根据式（3-13）计 算确定，并不得小于 0.5m。 2、钢筋混凝土预制桩 预制的钢筋混凝土桩，有实心的圆桩和方桩（少数为矩形桩）,有空心的管桩，另外还 有管柱（用于管柱基础）。 方桩：桩长在 10m 以内时横断面为 0.30*0.30m。 1） 1） 混凝土：强度不低于 C25。 2） 2） 桩内钢筋：应按制造、运输、施工和使用各阶段的内力要求配筋。 3）3） 主筋直径：一般为 19~25mm。由于桩尖穿过土层时直接受到正面阻力，应在桩 尖处把所有的主筋弯在一起并焊在一根芯棒上。 4） 4） 箍筋直径：一般为 6~8mm，间距为 0.10~0.20m（在两端处一般减少 0.05m）。 因桩头直接受到锤击，故在桩顶需设三层方格网片以增强桩头强度
5)5)钢筋保护层厚度：不小于35mm。 6)6)吊环：柱内需预埋直径为20~25mm的钢筋吊环，吊点位置通过计算确定。如 图3-32所示。 密乐画 @ 图3-32预制锅筋混凝土方 1实心方桩：2空心方桩：3吊环 管桩：由工厂以离心旋转机生产。有普通钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土两种。直径为 400、550mm,管壁厚80mm,混凝士强度为C25~C40,每节管桩两端装有连接钢盘（法兰 盘)以供接长。 管柱：实质上是一种大直径薄壁钢筋混凝土圆管节，在工厂分节制成，施工时逐节用螺 栓接成，它的组成部分是法兰盘、主钢筋、螺旋筋，管壁（不低于C25,厚100-140mm), 最下端的管柱具有钢刃脚，用薄钢板制成。我国常用的管柱直径为1.50-5.80m一般采用预 应力钢筋混凝土管柱。 预制钢筋混凝士桩挂的分节长度，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，并有一定的刚度以减少锤振能量的损失。接头法兰盘的平面尺寸 不得突出管壁之外。 3.钢桩 1)钢桩的型式 钢柱的型式很多，主要有钢管型和H型钢桩，常用的是钢管桩。钢管桩的分段长度按 施工条件确定，不宜超过12~15m,常用直径为400~1000mm。 2)钢管桩的设计厚度 钢管桩的设计厚度由有效厚度和腐蚀厚度两部分组成。有效厚度为管壁在外力作用下 所需要的厚度，可按使用阶段的应力计算确定。腐蚀厚度为建筑物在使用年限内管壁腐蚀所 需要的厚度，可通过钢桩的腐蚀情况实测或调查确定，无实测资料时可参考表31确定， 钢管桩年腐蚀速率 表3-1 钢管桩所处环境 单而年腐蚀率(mmW) 地面以上 无腐蚀性气体或腐蚀性挥发介质 0.05-0.1 水位以上 0.05 地面以下 水位以下 0.02 波动区 0.10.3
5） 5） 钢筋保护层厚度：不小于 35mm。 6） 6） 吊环：桩内需预埋直径为 20～25mm 的钢筋吊环，吊点位置通过计算确定。如 图 3-3-2 所示。 图 3-3-2 预制钢筋混凝土方桩 1-实心方桩；2-空心方桩；3-吊环 管桩：由工厂以离心旋转机生产。有普通钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土两种。直径为 400、550mm，管壁厚 80mm，混凝土强度为 C25~C40，每节管桩两端装有连接钢盘（法兰 盘）以供接长。 管柱：实质上是一种大直径薄壁钢筋混凝土圆管节，在工厂分节制成，施工时逐节用螺 栓接成，它的组成部分是法兰盘、主钢筋、螺旋筋，管壁（不低于 C25，厚 100~140mm）， 最下端的管柱具有钢刃脚，用薄钢板制成。我国常用的管柱直径为 1.50~5.80m 一般采用预 应力钢筋混凝土管柱。 预制钢筋混凝土桩柱的分节长度，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，并有一定的刚度以减少锤振能量的损失。接头法兰盘的平面尺寸 不得突出管壁之外。 3．钢桩 1）钢桩的型式 钢桩的型式很多，主要有钢管型和 H 型钢桩，常用的是钢管桩。钢管桩的分段长度按 施工条件确定，不宜超过 12～15m，常用直径为 400～1000mm。 2）钢管桩的设计厚度 钢管桩的设计厚度由有效厚度和腐蚀厚度两部分组成。有效厚度为管壁在外力作用下 所需要的厚度，可按使用阶段的应力计算确定。腐蚀厚度为建筑物在使用年限内管壁腐蚀所 需要的厚度，可通过钢桩的腐蚀情况实测或调查确定，无实测资料时可参考表 3-1 确定。 钢管桩年腐蚀速率 表 3-1 钢管桩所处环境 单面年腐蚀率（mm/y） 地面以上 无腐蚀性气体或腐蚀性挥发介质 0.05～0.1 地面以下 水位以上 0.05 水位以下 0.02 波动区 0.1～0.3