T/SXCAS 013-2022 预应力混凝土预制桩技术标准 ,该文件为pdf格式 ,请用户放心下载!
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资源简介
《预应力混凝土预制桩技术标准》(T/SXCAS013-2022) 主要内容的详细总结：
核心目标： 规范山西省预应力混凝土预制桩（包括管桩、空心方桩、实心方桩等）在建筑工程（及其他可参照行业）中的应用，确保质量、安全、经济适用、保护环境。
一、 总则与基本规定 (第1-3章)
- 适用范围： 工业与民用建筑工程为主，水利、电力、公路、市政、轨道交通、桥梁等其他行业可参照使用。
- 设计原则： 根据地质条件、工程性质、荷载、施工条件、环境保护等因素优化设计，因地制宜选择施工工艺，精心施工，严格监控。
- 岩土勘察要求：
- 勘察报告必须评价沉桩可行性（定性分析）、挤土效应、孤石/障碍物/不良地质影响。
- 提供合理的预制桩设计参数（侧阻、端阻等）。
- 勘探点间距和深度需满足承载力、稳定性、沉降计算要求。
- 基本设计规定：
- 按承载能力极限状态（失稳、过大变形）和正常使用极限状态（变形、耐久性限值）进行设计。
- 划分桩基设计等级（甲、乙、丙级），不同等级对应不同设计审查严格度。
- 规定不同作用组合（标准、基本、准永久等）及其对应的抗力取值。
- 耐久性要求 (核心重点)：
- 明确不同桩型（PC, PHC, UHC, PRC, PHS, YZH等）混凝土最低强度等级、最大水胶比、保护层厚度（≥35mm）、Cl⁻含量、碱含量、胶材用量等基本要求。
- 制定详细的桩身防腐要求：
- 根据腐蚀介质（SO₄²⁻, Cl⁻, pH）、腐蚀等级（强、中、弱）和桩型，规定防护措施：
- 提高混凝土性能： 电通量、抗硫酸盐等级、氯离子迁移系数需满足特定指标（表 3.0.5-2）。
- 附加防护（不满足指标时）： 增加保护层厚度（5-15mm）、表面涂刷防腐蚀涂层（≥300-500μm）。
- 强腐蚀环境中，空心桩有效壁厚不应小于95mm。
- 接头位于污染土层时，钢零件需防腐（涂层、增加腐蚀余量≥2mm、热缩套膜）。
- 根据腐蚀介质（SO₄²⁻, Cl⁻, pH）、腐蚀等级（强、中、弱）和桩型，规定防护措施：
- 桩身混凝土耐久性能试验方法依据GB/T50082。
- 符合《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T50046。
二、 桩的分类、材料与生产 (第4章)
- 桩型分类：
- 管桩 (PC, PHC, UHC, PRC, PTC, TPHC)： 按外径（300mm-1400mm）、强度等级（C60, C80, C95+）、配筋形式（PC/PHC/UHC纯预应力，PRC混合配筋）、壁厚（标准/薄壁PTC/厚壁TPHC）划分型号（A, AB, B, C, D）。
- 空心方桩 (PS, PHS, TPHS)： 按边长（250mm-600mm）、强度等级（C60, C80）划分型号（A, AB, B）。
- 实心方桩 (YZH)： 按边长（250mm-600mm）、强度等级（C60）划分型号（A, B）。
- 材料要求：
- 水泥： ≥42.5级硅酸盐/普通硅酸盐/矿渣硅酸盐水泥（GB175）。
- 骨料： 砂（中粗砂/人工砂，含泥≤1%，Cl⁻≤0.01%）、石（碎石/破碎卵石，最大粒径≤25mm，含泥≤0.5%）。特殊要求（抗冻抗渗）时需满足相关标准。
- 预应力钢筋： 钢棒（GB/T5223.3）或钢绞线（GB/T5224）。
- 螺旋筋： 低碳钢热轧圆盘条（GB/T701）或冷拔低碳钢丝（JC/T540）。
- 端板： Q235B钢板（GB/T700），不得铸造，厚度无负偏差，抗拔桩宜加厚。
- 桩套箍/桩尖/桩帽钢材： Q235（GB/T700）。
- 掺合料： 矿渣粉（≥S95, GB/T18046）、硅灰（GB/T27690）等，需试验确认。
- 生产制作要求：
- 钢筋加工精度要求（长度、镦头强度）。
- 最小配筋率： 管桩0.5%（≥6根），方桩0.4%（≥8根）。
- 螺旋筋配置：两端2m范围内加密（螺距50mm），其余部分管桩80mm，实心方桩100mm（允许偏差±5mm）。抗拔桩可设置端部锚固筋。
- 钢筋骨架成型（滚焊机）、吊运与堆放要求。
- 套箍制作与连接要求。
- 钢模要求。
- 张拉与放张： 设备定期检验，应力控制为主（伸长值校核），张拉控制应力≥70%钢筋抗拉强度标准值。放张时混凝土强度≥45MPa。
- 成型工艺： 离心成型（四阶段控制）或振捣成型（分层浇筑、振捣密实）。
- 养护工艺：
- 常压蒸汽养护： 静停、升温（≤25℃/h）、恒温、降温（≤10℃/h）四阶段。
- 高压蒸汽养护（压蒸）： 升压、恒压、降压、降温四阶段。出釜温差＜60℃，防止骤冷淋雨。
- 质量检验依据相关标准。
三、 基础设计 (第5章 - 核心重点)
- 设计等级划分： 根据建筑重要性、规模、复杂性划分甲、乙、丙级（表5.1.2）。
- 作用效应组合与抗力： 明确规定不同计算目的（确定桩数、沉降、承载力验算、抗震验算等）应采用的作用效应组合（标准、基本、准永久组合）及相应的抗力值（特征值、设计值）。
- 承载力计算与验算要求：
- 基桩竖向和水平承载力计算。
- 承台、桩身承载力计算。
- 长细比大（长径比＞50）且软土（不排水抗剪强度＜10kPa）桩的压屈验算。
- 吊装、运输、沉桩过程的桩身承载力和抗裂验算。
- 抗震设防区的抗震承载力验算。
- 软弱下卧层承载力验算。
- 坡地、岸边桩基整体稳定性验算。
- 抗浮、抗拔桩的抗拔承载力计算。
- 沉降计算要求： 甲级桩基、乙级复杂桩基、软土地基减沉复合疏桩基础等需计算沉降并进行观测。
- 水平位移计算要求： 受水平荷载大或对水平位移有严格限制的桩基需计算水平位移。
- 桩型选择 (关键)：
- 甲级、抗拔桩、穿越硬土层、8度及以上Ⅲ/Ⅳ类场地、严重液化场地：优先选用实心方桩(YZH)、混合配筋管桩(PRC)或AB/B/C型空心桩。
- 腐蚀环境：优先选用实心方桩(YZH)。
- 小直径桩（300mm管桩/边长≤300mm方桩）：仅用于微/弱腐蚀场地。
- 布桩原则：
- 最小中心距规定 (表5.2.3)： 根据土类、桩基情况（挤土、部分挤土、非挤土）和排数/桩数确定（3.0d(b) - 4.5d(b)）。液化土等可适当减小。
- 桩群形心与荷载合力作用点重合。
- 选用中低压缩性土层作持力层。
- 同一结构单元避免混用摩擦型和端承型桩、不同工法。
- 桩端进入持力层深度： 黏性土/粉土≥2.0d(b)，砂土/全强风化软质岩≥1.5d(b)，碎石土/全强风化硬质岩≥1.0d(b)。桩端下持力层厚度≥4.0d(b)，验算软弱下卧层。
- 单桩承载力计算：
- 确定方法： 甲、乙级应通过单桩静载荷试验；丙级可结合静探和经验参数估算。
- 估算公式：
- 打入式空心桩： 考虑土塞效应(λp)。
- 打入式实心方桩： 标准公式。
- 搅拌植桩： 分等芯桩、长芯桩，考虑水泥土侧阻和芯桩侧阻。
- 旋挖植桩： 摩擦端承桩/端承摩擦桩公式或嵌岩桩公式。
- 桩身强度验算： 按桩身混凝土强度验算（考虑成桩工艺系数ψc）。
- 抗拔承载力计算与验算：
- 验算群桩整体破坏和非整体破坏下的抗拔力特征值（取小值）。
- 关键验算点： 预应力钢棒抗拉强度、端板孔口抗剪强度、接桩连接强度、桩顶填芯混凝土与承台连接处强度（按最不利处确定）。
- 水平承载力计算：
- 甲、乙级承受大水平力桩应通过单桩水平静载试验。
- 验算桩身受弯、受剪承载力。
- 估算桩顶位移控制的水平承载力特征值公式。
- 沉降计算： 方法及允许值按《建筑桩基技术规范》JGJ94。
- 液化效应： 规定液化土层极限侧阻力折减系数ψl及考虑挤土加密效应的标贯击数修正公式。
四、 构造要求 (第5.4节，第7.3节)
- 接桩：
- 减少接桩数量（≤3个），优先位于非污染土层。
- 焊接或机械连接（焊接需满足二级焊缝要求）。
- 污染土层接头需专门防腐。
- 桩尖： 根据地质、挤土效应选择开口或闭口型。腐蚀环境或遇水软化岩层宜用闭口桩尖，并需在首节桩沉桩后立即封底（≥1.2m C20混凝土或M15砂浆）。
- 空心桩填芯混凝土：
- 承压桩： ≥3d(b)且≥1.5m。
- 抗拔桩/受水平力大桩： 按计算确定，且≥3m（抗拔）或≥6d(b)且≥3m（水平力）。
- 微膨胀混凝土，强度≥承台混凝土强度，内壁处理（清浮浆、刷纯水泥浆），灌注饱满。
- 桩与承台连接：
- 桩顶嵌入承台≥50mm（水平力大时≥100mm）。
- 填芯混凝土内插钢筋连接（热轧带肋钢筋）。
- 承压桩： 配筋率≥0.6%（按桩外径实心截面算），≥4根，锚入承台≥35d且≥500mm。
- 抗拔桩： 配筋按抗拔力确定，锚固长度按GB50010。
- 承台与承台连接： 设连系梁（一柱一桩双向设，两桩承台短向设），尺寸（宽≥250mm，高≥400mm）、配筋要求。
- 支护桩构造：
- 桩径≥500mm。
- 排桩中心距≤2倍桩径。
- 桩顶设冠梁，与桩连接同桩-承台连接。
- 桩间土防护措施。
- 双排桩排距、嵌固深度、节点连接要求。
- 排桩与隔水帷幕构造要求（净距、套打厚度）。
- 支护空心桩填芯要求。
五、 复合地基设计 (第6章)
- 适用土层： 杂填土、黏性土、粉土、砂土、素填土等（淤泥需经验或试验）。
- 增强体类型： 预制桩单用或与碎石桩、水泥土桩等组合。
- 设计要点：
- 选择较高承载力和模量土层作持力层。
- 湿陷性黄土/填土需先挤密处理。
- 挤土效应可处理液化/湿陷性时需试验确定。
- 进行工艺性试验确定参数。
- 布桩与褥垫层：
- 基础范围内布桩。消除湿陷/液化需扩大范围。
- 桩间距： 正常固结土，锤击/静压≥3d(b)（挤土明显≥3.5d(b)）；利用挤土效应处理特殊土按经验或试验。
- 褥垫层： 厚度≥d(b)/2且≥200mm；材料（砂石/灰土）；砂石夯填度≤0.9，灰土压实系数≥0.95。空心桩顶需填芯封闭（300mm内C30混凝土）。
- 承载力与沉降计算：
- 承载力特征值估算公式（考虑单桩发挥系数λ、桩间土发挥系数β）。
- 桩身强度验算公式。
- 复合土层压缩模量增大系数ζ计算。
- 沉降计算经验系数ψs取值。
六、 基坑工程支护设计 (第7章)
- 安全等级划分： 一级、二级、三级（表7.1.2）。
- 支护结构形式： 支撑式、锚拉式、悬臂式、双排桩式、倾斜悬臂/双排桩式。
- 设计内容：
- 支护结构承载力与变形计算。
- 支撑/锚索作用点局部承压验算与加强。
- 整体稳定性、抗倾覆、抗隆起、抗渗流验算。
- 环境变形计算。
- 分析方法： 平面杆系结构弹性支点法为主（分解挡土结构与支撑/锚拉结构），经验或数值分析法补充。
- 预制桩要求： 直径≥500mm（PRC, YZH, ≥600mm PHC）。构造要求同第5.4节和第7.3节。
七、 施工 (第8章 - 核心重点)
- 准备工作： 场地/地下管线调查、地质水文资料、障碍物清除、三通一平、测量放线、设备选型（满足承载力/工艺要求）、材料进场验收。
- 减少挤土影响措施： 重锤轻击、设缓冲沟/应力释放孔、引孔沉桩、设置砂井/排水板、控制沉桩速率和顺序（中间向四周）、开口桩尖、监测保护。
- 施工顺序：
- 中心距＜4d(b)群桩：中间向四周施打。
- 软土地区：跳打/对角线施打。
- 邻近建筑物：由近及远。
- 桩长/桩径差异大：先长后短、先大后小。
- 桩位控制： 偏差符合设计要求，桩机定位准确平稳。
- 垂直度控制： 首节桩插入0.5-1.0m时偏差≤0.5%，沉桩过程偏差≤0.8%，严禁强行纠偏。
- 起吊、运输与堆放：
- 吊点设置（≤15m两点吊，15-30m四点吊，＞30m多点吊）。
- 运输防滑移损伤。
- 堆放场地平整坚实排水好，支垫（枕木/方木），按规格/顺序堆放，叠层限制（500mm+ ≤5层，400mm- ≤8层），支点在距桩端0.21倍桩长处。
- 接桩：
- 避免在硬土层处接桩。
- 上下节桩错位≤2mm，弯曲矢高≤1‰桩长且≤20mm。
- 焊接： 坡口清理干净，对称点焊4-6点后分层焊接（≥2层），焊缝饱满连续，自然冷却（时间按表8.3.2），雨天防雨。
- 机械连接： 按相应类型（螺纹、啮合、抱箍等）操作要求进行。
- 静压法沉桩：
- 设备选型（附录D），压桩力≤1.5倍桩身结构承载力。
- 抱压/顶压允许压桩力计算公式。
- 沉桩速度≤2m/min。
- 送桩器要求（强度刚度、匹配桩型、套筒深度300-350mm，带排气孔）。
- 终压控制标准：
- 黏性土：标高为主，压桩力/贯入度为辅。
- 砂性土：压桩力/贯入度为主，标高为辅。
- 稳压要求（压力≥终压力，时间：压桩力＜3000kN ≤10s，＞3000kN ≤5s），稳压次数≤3次（短桩≤5次）。
- 锤击法沉桩：
- 设备选型（锤型、附录E），桩帽、锤垫（硬木/钢丝绳，150-200mm）、桩垫（纸板等，压实后≥120mm）要求。
- 操作要求：“重锤轻击”、三线（锤、帽、桩）对中、连续施打、排气（水）孔设置。
- 锤击数控制： PHC(C80)总锤击数≤2000，最后1m≤300；PC(C60)总≤1500，最后1m≤250。
- 收锤标准（贯入度）： 最后贯入度≥30mm/10击（强风化岩下卧中微风化岩≥25mm/10击）。
- 桩尖选用（附录F）。
- 旋挖植桩工法：
- 设备：旋挖钻机 + 静压/锤击桩机。
- 流程：测量定位→埋设护筒（高出地面30cm）→旋挖成孔（泥浆护壁条件）→清孔→导管灌注填充料（细石砼/砂浆/水泥土，超灌600-1000mm）→静压/锤击/振动植入预制桩。
- 填充料要求：细石砼（C20+缓凝剂，坍落度180-220mm）或水泥砂浆/水泥土（配合比试验）。
- 搅拌植桩工法：
- 设备：搅拌/旋喷钻机 + 静压/锤击桩机。
- 流程：测量定位→钻机就位（垂直度≤0.5%）→搅拌/旋喷形成水泥土桩→（静置）→静压/锤击/振动植入预制桩。
- 水泥浆参数：水灰比0.55-0.65，注浆压力0.4-0.6MPa，下沉/提升速度控制。
- 植桩时机：搅拌桩完成后3-5h内（冬季长夏季短），超12h需复搅。
- 截桩： 必须用专用锯桩器，严禁大锤横向敲击或强行扳拉。
- 特殊情况处理： 遇贯入度突变、桩长异常、土层不符、桩身破损、倾斜、地面隆起、邻桩位移、异常声响、压桩不到位/超打等，应暂停施工，分析处理。
- 安全环保： 设备接地、防雷、恶劣天气停工、噪声控制（符合GB12523）、振动控制（符合GB50868）。
八、 质量检验与工程验收 (第9章)
- 检验阶段： 施工前、施工过程、施工后。
- 施工前检验：
- 成品桩核查（规格型号、合格证）。
- 外观质量、尺寸偏差抽检（≥2%，加倍复检）。
- 结构钢筋抽检。
- 端板尺寸抽检（厚度、坡口，≥2%）。
- 材质抽检（争议时）。
- 混凝土强度检验（钻芯法或全截面抗压试验，附录H）。
- 堆放检查。
- 施工过程检验：
- 桩位复测。
- 垂直度检查（首节≤0.5%，过程≤0.8%，送桩前检查）。
- 沉桩记录审核（真实、齐全）。
- 收锤/终压控制标准执行。
- 挤土效应/环境监测。
- 桩顶标高/上浮监测（必要时）。
- 搅拌植桩：水泥/外掺剂质量、水泥用量、浆液参数、成桩质量（水泥土强度软取芯≥1%且≥3根）、植桩情况检查。
- 施工后检验：
- 桩顶标高偏差（±50mm）。
- 桩位偏差（表9.4.3）。
- 核心检验项：
- 单桩承载力检测： 静载荷试验（数量方法按JGJ106）。
- 桩身完整性检测： 低应变法等（数量方法按JGJ106）。
- 复合地基： 单桩、复合地基承载力检测、桩身完整性、桩间土（液化/湿陷性）检测（按JGJ340）。
- 搅拌植桩： 必要时进行单桩水平/抗拔静载试验。
- 沉降观测（甲级、乙级复杂、软土减沉、持力层遇水软化等）。
- 工程验收资料： 详细列出需提交的文件清单（设计文件、勘察报告、施工组织设计、测量记录、沉桩记录、材料合格证/报告、检验检测报告、竣工图、问题处理记录等）。
九、 附录 (重要补充)
- 附录A： 各类预制桩（PC, PHC, UHC, PRC, PHS, TPHC, TPHS, YZH）详细的结构形式图、配筋表、力学性能参数表（承载力、抗裂弯矩、重量等），以及桩-承台连接构造详图和填芯配筋表。非常重要，是设计选型依据。
- 附录B & C： 静压、锤击沉桩施工记录表格式。
- 附录D & E： 静压桩机、打桩锤选择及适用范围参数表。
- 附录F： 预制桩桩尖规格及构造图。
- 附录G, J, K： 搅拌植桩工法各阶段（施工前、过程中、施工后）的质量检验标准。
- 附录H： 预制桩全截面桩身混凝土抗压强度试验评价方法。
- 条文说明： 对标准正文部分条款的技术依据和解释（未提供在用户文本中）。
- 引用标准名录： 列出本标准引用的国家、行业标准。
总结：
本标准是山西省针对预应力混凝土预制桩应用的综合性技术规范。它系统性地规定了从材料选择、桩型分类与生产、基础与复合地基设计、基坑支护设计、多种施工工艺（静压、锤击、旋挖植桩、搅拌植桩）的操作要点与质量控制、到最终检验验收的全过程技术要求。核心关注点包括：严格的质量与耐久性控制（尤其腐蚀环境）、科学的设计计算方法（承载力、沉降、抗拔、水平力）、精细的施工工艺管理（垂直度、挤土效应控制、接桩截桩、终压收锤标准）、以及全面的质量检验与验收程序。附录提供了关键的设计参数和构造详图。该标准为山西省预制桩工程的规范化、安全可靠实施提供了重要技术保障。
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