JG∕T 272-2010 预制高强混凝土薄壁钢管桩

JG/T 272-2010
2 预制高强混凝土薄壁钢管桩
1 范围
本标准规定了预制高强混凝土薄壁钢管桩的术语和定义、分类、规格与标记、原材料、要求、试验方法、检验规则、标志、产品合格证、贮存和运输等。

本标准适用于工业与民用建筑、港口、市政、桥梁、铁路、公路、水利、电力等工程使用的预制高强混凝土薄壁钢管桩。

2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励节据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB 175 通用硅酸盐水泥
GB/T 700 碳素结构钢
GB 1499.1 钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋
GB 1499.2 钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋
GB/T 1591 低合金高强度结构钢
GB/T 1596—2005 用于水泥和混凝土中的粉煤灰
GB 8076 混凝土外加剂
GB/T 14684 建筑用砂
GB/T 14685 建筑用卵石、碎石
GB/T 18046—2008 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉
GB/T 18736—2002 高强高性能混凝土用矿物外加剂
GB/T 20491—2006 用于水泥和混凝土中的钢渣粉
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
JC/T 540 混凝土制品用冷拔低碳钢丝
JC/T 947 先张法预应力混凝土管桩用端板
JC/T 950—2005 预应力高强混凝土管桩用硅砂粉
JGJ 63 混凝土用水标准
SY/T 5040 桩用螺旋焊缝钢管
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。

预制高强混凝土薄壁钢管桩Precast thin-wall steel and spun concrete composite pile
在采用牌号为Q235B或Q345B的钢板（钢带）经卷曲成型焊接制成的钢管内浇注混凝土，经离心成型，混凝土抗压强度不低于80MPa，具有承受较大竖向荷载和水平荷载的新型基桩制品。

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长、本标准编号七部分表示：
桩分类
TSC
4.3.2 标记示例
a) 预制高强混凝土薄壁钢管桩为Ⅰ型、桩公称直径400mm、桩壁厚度90mm、钢管厚度6mm、单节长度12m 的预制高强混凝土薄壁钢管桩,其标记为：
TSC-Ⅰ-400-90-6-12 JG/T XXXX ；
b) 预制高强混凝土薄壁钢管桩为Ⅱ型、桩公称直径800mm、桩壁厚度110mm、钢管厚度12mm、单节长度30m 的预制高强混凝土薄壁钢管桩，其标记为：
TSC-Ⅱ-800-110-12-30 JG/T XXXX 。

5 原材料
5.1 水泥
水泥宜采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，其质量应符合GB 175的规定。

5.2 骨料
5.2.1 细骨料宜采用天然硬质中粗砂或人工砂，细度模数宜为2.3～3.2（采用人工砂时，细度模数可
为2.5～3.5）
，其质量应符合GB/T 14684的有关规定，且砂的含泥量不应大于1％，氯离子含量不应大于0.01％，硫化物及硫酸盐含量不应大于0.5％；采用人工砂时，石粉含量不应大于3%。

5.2.2 粗骨料宜采用碎石或破碎的卵石，其最大粒径不应大于25mm，其质量应符合GB/T 14685的有关规定，且粗骨料的含泥量不应大于0.5％，硫化物及硫酸盐含量不应大于0.5％。

5.3 钢材
5.3.1 钢管应采用由牌号为Q235B 或Q345B 的钢板（钢带）经卷曲成型、焊接制成，钢管的椭圆度不应大于0.3%，钢板（钢带）的质量应分别符合GB/T 700和GB/T 1591的有关规定，钢管厚度极限偏差应符合SY/T5040的规定。

5.3.2 钢管应采用双面自动埋弧焊法焊接，焊接质量应符合SY/T 5040的规定。

5.3.3 钢管与端板之间应打坡口，焊接宜采用CO 2气体保护半自动焊或手工电弧焊接。

5.3.4 预制高强混凝土薄壁钢管桩若需设置端部锚固钢筋或钢筋骨架时，应符合设计图纸的要求。

用
于锤击法施工的预制高强混凝土薄壁钢管桩应设置端部锚固钢筋，
锚固钢筋宜采用热轧带肋钢筋，锚固钢筋有效长度不小于桩外径，锚固筋内壁保护层厚度不小于40mm，端部锚固钢筋的质量应符合GB 1499.2的规定；钢筋骨架的螺旋筋宜采用冷拔低碳钢丝或热轧光圆钢筋，其质量应分别符合JC/T 540、GB1499.1的有关规定。

5.3.5 预制高强混凝土薄壁钢管桩用端板的材质应与钢管的材质相同。

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5.3.6 钢管应清除油污，内外壁表面不应锈蚀。

5.3.7 用于腐蚀环境下的预制高强混凝土薄壁钢管桩的钢管防腐处理参见附录B 。

5.4 水
混凝土拌合用水的质量应符合JGJ 63的规定。

5.5 外加剂
外加剂的质量应符合GB 8076的有关规定，严禁使用氯盐类外加剂。

5.6 掺合料
5.6.1 掺合料宜采用硅砂粉、矿渣微粉、钢渣粉、粉煤灰、硅灰等。

硅砂粉的质量应符合JC/T 950—2005中表1的有关规定，矿渣微粉的质量不应低于GB/T 18046—2008表1中S95级的有关规定，钢渣微粉的质量不应低于GB/T 20491—2006表1中一级的有关规定，粉煤灰的质量不应低于GB/T 1596-2005中Ⅱ级F 类的有关规定，硅灰的质量应符合GB/T 18736—2002中表1的有关规定。

5.6.2 当采用其他品种的掺合料时，应通过试验确认。

5.7 混凝土
混凝土质量控制应符合GB 50164的规定。

6 要求
6.1 混凝土抗压强度
预制高强混凝土薄壁钢管桩用混凝土抗压强度不应低于80MPa ，预制高强混凝土薄壁钢管桩脱模时混凝土抗压强度不应低于45MPa。

6.2 外观质量
外观质量应符合表2的规定。

表2 预制高强混凝土薄壁钢管桩的外观质量 序号
项 目 类别 外 观 质 量 要 求 1
桩端面平整度 B 桩端部的混凝土不应高出端板平面。

2
桩内表面混凝土塌落 A 不允许。

3
桩身钢板凹陷 B 凹陷深度不应大于5mm 。

4
桩内表面露筋 A 不允许。

5 桩内壁混凝土裂缝 A 不允许，但桩内壁浮浆层中收缩裂缝不在此限。

6.3 尺寸允许偏差
预制高强混凝土薄壁钢管桩尺寸允许偏差应符合表3 的规定。

表3 预制高强混凝土薄壁钢管桩的尺寸允许偏差
序号
项 目 类别 允许偏差 (mm) 1 桩长L
B ±0.5%L 396mm～596mm
+5,-2
2 外径D
796mm～1196mm
A +7,-4 3 桩身弯曲度 A ≤0.1％L，且≤10
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6 外径
B 0,-1
4 端板
内径
B 0,-2 5
桩端部倾斜 A ≤0.5%D 06 桩壁厚度 A +10，0 6.4 抗弯性能
预制高强混凝土薄壁钢管桩的抗弯性能指标不应低于表4的规定。

表4 预制高强混凝土薄壁钢管桩抗弯性能 桩身极限弯矩 (kN·m) 公称
直径
(mm)
钢管厚度 (mm) 桩壁厚度 (mm) Ⅰ型Ⅱ型6
291 373 7
333 426 8
374 478 9
413 529 400 10
90 452 579 6
465 596 7
532 682 8
598 766 9
662 848 10
725 928 12
847 1085 500 14
100 966 1237 6
680 874 7
780 1000 8
877 1124 9
972 1245 10
1065 1363 12
1246 1595 14
1421 1820 600 16
110 1592 2040 6
1223 1571 7
1403 1800 8
1579 2024 9
1751 2243 10
1920 2458 12
2248 2877 800 14 110 2566 3286
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7 16
2877 3685 18
3180 4078 8
2524 3238 9
2802 3592 10
3074 3939 12
3605 4616 14
4121 5275 16
4623 5918 18
5114 6550 1000 20
130 **** **** 8
3697 4751 9
4109 5274 10
4512 5787 12
5299 6788
14
6063 7762 16
6808 8714 18
7536 9647 1200 20 150 8250 10564
7 试验方法
7.1 混凝土抗压强度
每一个工作班制作不应少于三组混凝土立方体试件，其中：一组试件检验预制高强混凝土薄壁钢管桩脱模时混凝土抗压强度；一组试件检验28d 的混凝土抗压强度(采用压蒸养护工艺时检验出釜后1d 的混凝土抗压强度)；其它备用或检验预制高强混凝土薄壁钢管桩出厂时的混凝土抗压强度。

检验脱模混凝土抗压强度时，混凝土试件拆模后应冷却至常温进行试压。

检验混凝土强度时，若采用常压养护，混凝土试件拆模后应放入标准养护室养护至28d；若采用压蒸养护工艺，混凝土试件出釜后应冷却至常温以备试压。

检验混凝土出厂强度时，混凝土试件拆模后与预制高强混凝土薄壁钢管桩应作同条件养护。

混凝土抗压强度试验方法应符合GB/T 50081的有关规定。

7.2 外观质量
外观质量的检测工具和检测方法应符合表5的规定。

表5 预制高强混凝土薄壁钢管桩外观质量的检测工具和检测方法
序号
项 目 检测工具和检测方法 测量工具分度值(mm) 1 桩端面平整度 目测 /
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8
2 内表面混凝土塌落目测 /
3 桩身钢板凹陷
将直角靠尺的一边紧靠桩身，测其最大间隙处，精确
至1mm。

0.5
4 桩内表面露筋目测 /
5 桩内壁混凝土裂缝目测 /
表6 预制高强混凝土薄壁钢管桩尺寸允许偏差的检测工具和检测方法 序号 项 目 检测工具和检测方法
测量工具分度值
(mm)
1 桩长L 用钢卷尺测量，精确至1mm。

1
2 桩外径D
用卡尺、钢直尺或钢卷尺测定相互垂直的二处桩身外径，取
其平均值，精确至1mm。

0.5
3 桩身弯曲度
长桩可以采用激光投射仪测定；短桩可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，精确至1mm。

0.5
外径
用卡尺或钢直尺测定相互垂直的二处端板外径，取其平均
值，精确至1mm。

0.5
4
端
板
内径
用卡尺或钢直尺测定相互垂直的二处端板内径，取其平均
值，精确至1mm。

0.5
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，精确至1mm。

0.5
6 桩壁厚度
用卡尺在同一截面相互垂直的四处的不同部位厚度测量，取
其平均值，精确至1mm。

0.5
7.3 尺寸允许偏差
尺寸允许偏差的检测工具和检测方法应符合表6的规定。

7.4 抗弯试验
预制高强混凝土薄壁钢管桩的抗弯试验方法应符合附录C的规定。

8 检验规则
8.1 检验分类
分为出厂检验和型式检验。

8.2 出厂检验
8.2.1 检验项目
包括混凝土抗压强度、外观质量、尺寸允许偏差。

检验项目分A类和B类指标。

8.2.2 批量和抽样
8.2.2.1 混凝土抗压强度
混凝土拌合物应在浇注地点随机抽取，每一个工作班至少制作三组试件。

8.2.2.2 外观质量和尺寸偏差
以同规格同型号的桩连续生产10000节为一检验批，但在三个月内生产总数不足10000节时仍作为一检验批，随机抽取10节进行检验。

8.2.3 判定规则
JG/T 272-2010 8.2.3.1 混凝土抗压强度
检查生产记录，混凝土抗压强度应符合6.1的规定。

8.2.3.2 外观质量
10节受检桩中，A类项目必须全部合格；每项B类项目的超差不超过2根，B类项目的超差不超过2项，则判定该批产品的外观质量为合格。

8.2.3.3 尺寸偏差
10节受检桩中，A类项目必须全部合格；每项B类项目的超差不超过2根，B类项目的超差不超过2项，则判定该批产品的尺寸偏差为合格。

8.2.3.4 总判定
混凝土抗压强度、外观质量和尺寸偏差全部合格，则判该批产品为合格，否则判为不合格。

8.3 型式检验
8.3.1 检验条件
有下列情况之一时均应进行型式检验：
a）新产品投产或老产品转厂生产的试制定型鉴定；
b）当结构、材料或工艺有较大改变时；
c）正常生产每一年进行一次；
d）停产半年以上恢复生产时；
e）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；
f) 国家或地方质量监督机构提出进行型式检验要求时。

8.3.2 检验项目
包括混凝土抗压强度、外观质量、尺寸允许偏差、抗弯性能等项目。

8.3.3 抽样
从同规格同型号且不少于30节的出厂检验合格产品中随机抽取10节进行外观质量和尺寸允许偏差检验，10节中随机抽取二节进行抗弯性能检验。

8.3.4 判定规则
8.3.4.1 混凝土抗压强度
检查同批次预制高强混凝土薄壁钢管桩用混凝土抗压强度检验原始记录，应符合6.1的规定。

8.3.4.2 外观质量
10节受检桩中，A类项目必须全部合格；每项B类项目的超差不超过2根，B类项目的超差不超过2项，则判定该批产品的外观质量为合格。

8.3.4.3 尺寸偏差
10节受检桩中，A类项目必须全部合格；每项B类项目的超差不超过2根，B类项目的超差不超过2项，则判定该批产品的尺寸偏差为合格。

8.3.4.4 抗弯性能
当所抽二节的极限弯矩的技术指标全部符合表4的规定时，判抗弯性能合格；否则判抗弯性能为不
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合格。

8.3.4.5 总判定
混凝土抗压强度、外观质量、尺寸偏差及抗弯性能全部合格时，判该批产品为合格；否则判为不合格。

9 标志、产品合格证
9.1 标志
9.1.1 标志应位于距端头1.5m 处的预制高强混凝土薄壁钢管桩外表面。

9.1.2 标志内容包括制造厂的厂名或产品注册商标、预制高强混凝土薄壁钢管桩标记、制造日期或管桩编号、合格标识。

9.2 产品合格证
产品合格证应包括下列内容：
a）合格证编号；
b）采用标准编号；
c）预制高强混凝土薄壁钢管桩规格、型号、长度、桩壁厚度及钢管厚度；
d）产品数量；
e）混凝土抗压强度；
f）制造日期或编号；
g）制造厂厂名、出厂日期；
h）检验员签名或盖章（可用检验员代号表示）。

10 贮存和运输
10.1 贮存
10.1.1 预制高强混凝土薄壁钢管桩堆放场地应坚实平整。

10.1.2 应按规格、长度分别堆放，堆放层数不宜超过表7的规定。

长度不大于15m 时，堆放时最下层宜按图2所示的两支点位置放在垫木上；长度大于15m 时，堆放时最下层宜按图3所示的四支点位置放在垫木上。

垫木应均匀放置且在同一水平面上，并采取防滑、防滚措施。

若堆场地基经过加固处理，也可采用着地平放。

表7 预制高强混凝土薄壁钢管桩堆放层数 公称直径D 0
(mm)
400 500～600 800～1200 堆放层数
9 7 5
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11
图2 两支点法位置示意图
图3 四支点法位置示意图
10.1.3 吊装
10.1.3.1 长度不大于15m 的预制高强混凝土薄壁钢管桩，宜采用两点吊（见图4）或两头钩吊法；长度大于15m 且小于40m 的预制高强混凝土薄壁钢管桩或拼接桩，应采用四点吊，见图5。

10.1.3.2 吊点位置应符合设计要求，允许偏差为±200mm。

除两端钩吊外，吊索应与预制高强混凝土薄壁钢管桩纵轴线垂直。

10.1.3.3
预制高强混凝土薄壁钢管桩装卸应轻起轻放，严禁抛掷、碰撞、滚落。

图4 两点吊的吊点位置示意图
图5 四点吊的吊点位置示意图
10.2 运输
10.2.1 预制高强混凝土薄壁钢管桩吊装应符合10.1.3的规定。

10.2.2 预制高强混凝土薄壁钢管桩在运输过程中的支承要求应符合10.1.2的规定，各层间也应设置垫木，垫木应上下对齐材质一致，同层垫木应保持同一平面。

10.2.3 预制高强混凝土薄壁钢管桩运输过程中应捆绑固定，并采用可靠的防滑、防滚等安全措施。

附录A （资料性附录）
预制高强混凝土薄壁钢管桩桩身轴向承载力设计值
A.1 预制高强混凝土薄壁钢管桩桩身竖向承载力设计值见表A.1。

表A.1 预制高强混凝土薄壁钢管桩桩身轴向承载力设计值
桩身轴向承载力设计值
（kN） 公称直径D 0
(mm)
钢管厚度 （mm）
桩壁厚度 （mm）
Ⅰ型Ⅱ型6 3796 4182 7
3954 4403 8 4112 4624 9 4269 4843 400
10 90 4425 5062 6 5282 5767 7 5482 6046 8
5681 6325 9 5880 6602 10 6077 6879 12 6470 7428 500
14 100 6859 7972 6 6953 7537 7 7194 7874 8
7435 8211 9 7675 8546 10 7914 8880 12 8389 9545 14 8861 10205 600
16 110 9330 10861 6 9708 10490 7 10032 10943 8 10356 11395 9
10678 11846 10 11000 12296 12 11641 13193 14 12279 14085 16 12913 14972 800
18
110 13545
15854
8 14828 16132 9 15233 16698 10
15638 17264 12 16445 18392 14 17248 19516 16 18048 20635 18 18845 21749 1000
20 130
19639 22858 8 20039 21607 9 20528 22289 10 21015 22971 12
21987
24331
14 22957 25686 16 23922 27036 18 24885 28382 1200
20
150
25844
29723
注：预制高强混凝土薄壁钢管桩桩身轴向承载力设计值应根据试验确定，若没有试验资料时，
可以参照表A.1选用。

附录 B
（资料性附录）
预制高强混凝土薄壁钢管桩的钢管防腐处理
B.1用于腐蚀环境下的预制高强混凝土薄壁钢管桩的钢管应进行防腐处理，并应节据陆上工程、海港和河港工程的不同使用条件，选用不同的防腐措施。

B.2可采取下列防腐措施：
a）防护层保护，即外壁采用热喷涂锌（铝）加环氧沥青油漆封闭，或加覆多层防腐涂层；
b）增加钢管厚度的预留腐蚀余量；
c）采用阴极保护。

B.3预制高强混凝土薄壁钢管桩采用防护层保护时应符合以下要求：
a）预制高强混凝土薄壁钢管桩防护层所用的涂料质量应符合设计要求；
b）钢管防护层底层涂装前应将钢管表面的铁锈、氧化层、油污、水气杂物等清理干净；钢管宜采用喷元或喷砂等工艺除锈，涂装前钢管表面粗糙度应符合有关规定；
c）防护层底层涂装应在钢管成形后、浇注混凝土前进行。

拼接桩，在焊缝两侧各100mm范围内，焊接前不涂底，待拼装焊接后再进行补涂；
d）防护层涂层施工应在预制高强混凝土薄壁钢管桩出厂前进行，并节据涂料的性质和涂层层数、厚度确定合理的施工工艺。

附录 C
（规范性附录）
预制高强混凝土薄壁钢管桩抗弯性能试验方法
C.1 试件与实验装置
C.1.1 抗弯性能试验用试件应采用预制高强混凝土薄壁钢管桩单节桩；其长度不宜超过表1规定的长度上限值，并不应小于表C.1规定的下限值。

表C.1 抗弯项目试验用试件长度下限值
公称直径D0
400 500 600 800
1000 1200 (mm)
试件长度下限值
6 7 8 10 12 14
(m)
C.1.2 预制高强混凝土薄壁钢管桩的抗弯性能试验可采用垂直向下加载、垂直向上加载和水平加载的简支梁对称加载装置，垂直向下加载装置示意图如图C.1所示。

1-预制高强混凝土薄壁钢管桩；2-下垫板；3-滚动铰支座；4-支墩；5-固定铰支座；6-百（千）分表
7-上垫板；8-分配梁固定铰支座；9-分配梁；10-分配梁滚动铰支座
图C.1 垂直向下加载装置示意图
C.2 分级荷载和极限状态的确定
C.2.1分级荷载的确定
C.2.1.1 抗弯性能试验应按分级荷载加载。

C.2.2.1 分级荷载应按下列规定确定：
a）当采用垂直向下加载装置试验时，分级荷载应按式（C.1）确定：
2a)L 5
3
(
WL 1014M P i −−=
i …………………………… (C.1)
式中：
i P ──第i 级荷载，kN ；精确至0.1 kN i M ──第i 级弯矩，kN ·m ；
W ──试件重量，kN ； L ──试件长度，m ；
a ──1/2的加荷跨距，m 。

当D 0≤1000mm ，且L≤15m时，a =0.5m ；D 0>800mm ，且L>15m
时，a =D 0。

b）当采用垂直向上加载装置试验时，分级荷载应按式（C.2）确定：
2a)L 5
3
(
WL 1014M P i i −+=
…………………………… (C.2)
c）当采用水平加载装置试验时，分级荷载应按式（C.3）确定：
2a)L 5
3
(4M P i i −=
…………………………… (C.3)
C.2.2极限状态的确定
在抗弯试性能试验的过程中，试件的极限状态应在下列之一情况发生时确定： a）受压区钢管鼓曲或混凝土破坏时；
b）继续加荷时但荷载值不再增加或受拉区钢管开裂时；
c）试验加荷时后一级荷载的应变值大于前一级荷载的应变值的5倍时； C.3 加载步骤和极限荷载值的确定 C.3.1 加载步骤
C.3.1.1加载应分级加载。

首先应按表4中的弯矩指标的20％级差分级由零加载至弯矩指标的80％为止，每级荷载的持续时间应为3min；然后应按弯矩指标的10％级差继续加载至弯矩指标的100％，每级荷载的持续时间应为3min，试验过程中应按C.2.2观察试件是否达到极限状态，并应测定和记录每级荷载的持续时间结束时的挠度值。

C.3.1.2若试件在弯矩指标的100％时未达到极限状态，则应按弯矩指标值的5％的级差继续分级加载至试件出现极限状态，每级荷载的持续时间应为3min，并应观测和记录每级荷载的持续时间结束时的挠度值。

C.3.2极限荷载的确定
C.3.2.1当某一级荷载的加载过程中试件达到极限状态时，应取前一级荷载值作为极限荷载值；
C.3.2.2 当某一级荷载加载完毕后的持续时间内试件达到极限状态时，应取本级荷载值与前一级荷载的平均值作为试件的极限荷载值。

C.4 试件极限弯矩的确定
试件的极限弯矩应按式(C.4)～式(C.6)确定。

a) 垂直向下加载 WL 401
2a)L 5
3(4P M +−= …………………………… (C.4)
b)垂直向上加载
WL 401
2a)L 5
3(4P M −−= …………………………… (C.5)
c)水平加载
2a)L 5
3
(4P M −=
……………………………………… (C.6) 式中：M ── 试件的极限弯矩值，kN ·m ；精确至1 kN ·m W ── 试件的重量，kN ； L ── 试件的长度，m ； P ── 试件的极限荷载值，kN ；
a ── 1/2的加荷跨距，m 。

当D 0≤1000mm ，且L≤15m时，a =0.5m ；D 0>800mm ，且L>15m时，a =D 0。