先张法预应力混凝土实心方桩

先张法预应力混凝土实心方桩
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。

GB 175 通用硅酸盐水泥
GB/T 700 碳素结构钢
GB/T 701 低碳钢热轧圆盘条
GB/T 5223.3 预应力混凝土用钢棒
GB 8076 混凝土外加剂
GB/T 14684 建设用砂
GB/T 14685 建设用卵石、碎石
GB/T 18046 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉
GB/T 18736 高强高性能混凝土用矿物外加剂
GB 50007 建筑地基基础设计规范
GB 50010 混凝土结构设计规范
GB/T 50081 普通混凝土力学性能试验方法标准GB 50164 混凝土质量控制标准
GBJ 107 混凝土强度检验评定标准
JC/T 540 混凝土制品用冷拔低碳钢丝
JC 934 预制钢筋混凝土方桩
JC/T 950 预应力高强混凝土管桩用硅砂粉
JG 197 预应力混凝土空心方桩
JGJ 63 混凝土用水标准
JGJ/T 283 自密实混凝土应用技术规程
JGJ 94 建筑桩基技术规范
JGJ 106 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
□—F Q/HJH 003-2014
带
附
筋
，
不
带
则
不
注
长
度
L
（
以
m
为
单
位
）
型
号
（
A
、
B
）
边
长
D
（
以
m
m
为
单
位
）
实
心
方
桩
代
号示例：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：
PHZ—500—A—12—F Q/HJH 003-2014
3.3 规格
实心方桩的常用规格按外边长400mm、450mm、500mm、550mm、600mm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 。

图1 实心方桩的图示
表1 实心方桩的基本几何尺寸 边长D
(mm)
长度L (m) 400
≤14 450
≤14 500
≤15 550
≤15 600
≤15
D —边长；
L —长度。

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/T 14684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Ⅱ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/T 283和GB/T 14684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/T 14685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/T 5223.3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/T 5223.3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/T 701、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JGJ 63的规定。

4.1.5 外加剂
外加剂的质量应符合GB 8076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/T 283的规定。

严禁使用氯盐类外加剂。

4.1.6 掺合料
4.1.6.1 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/T 18046表1中S95级的有关规定，硅灰的质量应符合GB/T 18736中表1的有关规定，硅砂粉的质量应符合JC/T 950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500mm～600mm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±5mm；
b) 箍筋的间距偏差不应超过±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GB 50164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GB 50164和JGJ/T 283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
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650mm±50mm，t
500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
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
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/T 50081。

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GBJ 107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/T 283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
7 检验规则
应符合JC 934的规定。

8 标志、产品合格证
应符合JC 934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
9.2 吊装
应符合JC 934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。

注：四边形截面转角处共四个圆弧，并控制圆弧的半径在20mm±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D p (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。

注：端板转角处的圆弧应平衡、圆滑过渡
图 A.2 实心方桩端板详图
表 A.2 实心方桩端板参数表
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
上下两只吊钩置于中间纵向主筋的左侧
图 B.1 吊钩位置示意图
沿桩长方向垂直于桩
附录 C （资料性附录）
桩尖
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
8Φ
12.6
2
0 4.0
≤14
5.03 105 149
3300
280 1000 870 B
12Φ
12.6
2
0 4.0 7.31 133 223 300 1500 1255
450 A
12Φ
10.7
2
0 4.0 4.33 135 183
4177
400 1080 950 B
12Φ
12.6
2
0 4.0 5.89 162 253 420 1500 1285
500 A
12Φ
12.6
2
2 5.0
≤15
4.86 195 291
5152
480 1500 1310 B
16Φ
12.6
2
2 5.0 6.35 231 387 500 2000 1705
550 A
20Φ
10.7
2
2 5.0 4.82 256 395
6237
560 1800 1570 B
20Φ
12.6
2
2 5.0 6.54 311 547 585 2500 2125
600 A
20Φ
10.7
2
5 6.0 4.09 200 440
7425
625 1800 1590 B
24Φ
12.6
2
5 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》GB 50010-2010和《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011。

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
附录 F （资料性附录）桩与承台连接方式
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Ⅲ类或Ⅳ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Ⅲ类或Ⅳ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Ⅱ类桩；确认接头焊缝质量存在轻微缺陷时，
可对受压桩判为Ⅱ类桩。

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