王离——管桩基础的注意事项

有关管桩基础的几个问题

王离

(教授级高工)

广东省土木建筑学会

(2011年3月广州)

国家标准《先张法预应力混凝土管桩》是管桩的产品质量标准，全国的管桩厂都应按这个标准生产预应力管桩，也按这个标准

来检测预应力管桩的产品质量，它不是管桩

基础的技术标准。

这个标准共有三个版本：

GB 13476 – 92，于1992年颁布；

GB 13476 – 1999，于1999年颁布；

GB 13476 – 2009，于2009年颁布，

2010年3月1日实施，是最新的版本。

但是到目前为止广东很多地方还没有很好地

执行这个技术标准。

关于管桩基础设计和施工的技术标准：

●到目前为止全国还没有一本专门的管桩基础技

术规范；

●国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-

2002和行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94¨C

2008有部分预制桩的内容；

●各省（市）地方标准《管桩基础技术规程》，

其中浙江、福建、辽宁、云南、黑龙江、湖北、

吉林、广西、山东、广东等省（市）都陆续出

台了有关规程。

一、设计施工者要基本了解清楚的几个问题：

1-1、管桩基础的主要施工方法。

施工方法不同，桩的承载力计算方法也是不同的。

1-2、常用管桩规格、型号及其应用承载力。

要大致心中有数，这样才能在概念设计中有个准星。

1-3、不宜应用或慎用管桩的地质条件。

不要在不宜应用管桩的地质条件下硬用管桩。

1-4、管桩穿透岩土层的能力。

设计时要有个底，所以要掌握岩土勘察知识。

1-5、管桩设计计算或验算的内容。

哪些一定要计算或验算，哪些可以不验算，心中也

要有个谱。

1-1、管桩基础的主要施工方法

（1）锤击法：柴油锤、液压锤

（2）静压法：抱压式液压压桩机

顶压式液压压桩机

抱压顶压联合式液压压桩机

抱压振动液压压桩机

（3）引孔打（压）法

（4）钻孔植桩法

（5）中掘法（直径≥600）

锤击沉桩

静力压桩

长螺旋钻机

大直径管桩

新颖沉桩法

也叫中掘法

新研制的施工机械：

随钻跟管钻机

（中钻法）

1-2、常用管桩规格、型号及其应用承载力

管桩分PC桩和PHC桩，广东几乎全是PHC桩。

管桩按外径分为300mm、400mm、500mm、600mm和700mm、800mm、1000mm、1200mm、1300mm、1400mm等规格，建筑中的常用管桩规格为300mm、400mm、500mm和

600mm。300mm管桩今后要逐步淘汰。

管桩按混凝土有效预压应力值分为A型、AB型、B型

和C型，其有效预压应力值分别为4MPa、6MPa、8MPa和

10MPa。

重要工程都要选用AB型或B型桩；静压用桩广东大部

分选用厚壁的AB型桩。今后A型桩逐步少用。

常用管桩承载力一览表

1-3、不宜应用或慎用管桩的地质条件

锤击法：

（1）持力层以上的覆盖层中含有较多且难以

清除又严重影响打桩的孤石、风化球或

其它障碍物；

（2）持力层以上含有不适宜作桩端持力层且

不易贯穿的硬夹层；

（3）基岩面上没有合适持力层的岩溶地层；

（4）非岩溶地区基岩以上为淤泥等松软土

层，其下直接为中风化、微风化岩层，

或中风化岩面上只有较薄的强风化层；

这种地质条件俗称¡°上软下硬、软硬

突变¡±。

关于遇水软化的问题

1-4、管桩穿透岩土层的能力

打桩锤击力属冲击动力，预应力管桩较耐打，

在强力冲击下具有较强的穿透能力，大量工程实践

表明，使用D45以上重型柴油锤可使其穿透5～6m厚的密实砂层或河卵石层，桩尖进入N≥50的强风化岩层1～2m或密实卵石层1～2m。

压桩力则属静力，造成桩的穿透能力相对较

小，但也并非仅能穿透软弱土层，实践证明压桩力

≥4000kN的静压桩也可穿透2～3m厚的密实砂层，桩尖到达N＝50的强风化岩表面。

从总体上看，当地质条件大致相同时，静压桩

的桩长通常要比锤击桩短1～2m，有时甚至短3～4m。修正后的标准贯入击数N可按下列公式计算：

N =αN′

式中N——修正后的标准贯入击数；

N′——实测标准贯入击数；

α——触探杆长度校正系数，可按下表采用。

国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021，若用

标准贯入击数来划分岩土类别时，采用的是实测标

准贯入击数N′，如N≥50为强风化岩；50＞N′≥30 为全风化岩；N′＜30为残积土，与我们打桩压桩时

所指的强风化岩容易混淆。

锤击管桩桩端的强风化持力层是指N＝50～60的强风化岩层，而且桩端可进入这种强风化岩层1～

2m，但不能打入中风化岩层；

静压管桩最多可压至N＝50的强风化岩层的表面。

这是每个设计和施工人员首先要明确的基本概念！

总之，我们可以根据国家标准《岩土工程

勘察规范》GB50021规定，岩（土）名称和状

态可按现场实测的标准贯入击数来划分。但根

据我们的经验，估算打桩深度时则应采用修正

后的标准贯入击数N。锤击式管桩可打入N≥50

的强风化岩层1～2m，静压管桩可压入N＝40～

50的强风化岩层。因此，用修正后的标贯击数

可较正确地确定管桩的桩端持力层及预估沉桩

的深度。

1-5、管桩设计计算或验算的内容。

二、关于静压管桩竖向抗压承载力特征值

管桩基础设计计算内容较多，但单桩

竖向抗压承载力特征值的确定是静压管桩

基础设计的最重要内容之一。

静压管桩单桩竖向抗压承载力特征值

确定的主要方法有以下三种：

⑴通过试验桩确定单桩承载力；

⑵通过半经验公式计算确定单桩承载力；

⑶通过静压桩机的复压来检验或确定单桩

承载力。

2-1、通过试验桩确定单桩承载力

当管桩桩基设计等级为甲级且地质条件较复杂

时，或当地使用管桩的历史较短、设计经验不足时，

单桩竖向抗压承载力特征值应在设计阶段通过静载试

验桩确定。选择静载试验桩的位置应考虑工程地质条

件的代表性和基础部位的重要性，静载试验桩数不得

少于3根。桩的竖向静载荷试验方法应按有关《建筑

地基基础检测规范》标准执行。静载试验一般可得到

单桩的极限抗压承载力，再除以安全系数后就可得到

单桩竖向抗压承载力特征值。

2-2、通过半经验公式计算确定单桩承载力

当根据地基土的物理指标与承载力参数等经验关系确定单桩竖向抗压承载力特征值R a时，几乎全部的国家、行业地基规范，以及除广东以外各地方的管桩规程，均按下列公式计算：

R a=U p∑q sia l i + q pa A p