土力学与地基基础：不同基桩的构造汇总

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，如图8-6所示。

图8-6　钢筋混凝土灌注桩

1—主筋；2—箍筋；3—加强箍；4—护筒。

设计直径：钻孔桩一般为0.80～1.50 m，挖孔桩的直径或最小边宽度不宜小于1.40 m，沉管灌注桩直径一般为0.30～0.60 m。

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3～5 m内设置构造钢筋。

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）。

（1）方　桩

通常桩长在10 m以内时横断面为0.30 m×0.30 m。

① 混凝土：强度不低于C25。

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 主筋直径：一般为19～25 mm。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 箍筋直径：一般为6～8 mm，间距为0.10～0.20 m（在两端处一般减少0.05 m）。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 钢筋保护层厚度：不小于35 mm。

⑥ 吊环：桩内需预埋直径为20～25 mm的钢筋吊环，吊点位置通过计算确定，如图8-7所示。

图8-7　预制钢筋混凝土方桩(www.xing528.com)

1—实心方桩；2—空心方桩；3—吊环。

（2）管　桩

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 mm、550 mm，管壁厚80 mm，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100～140 mm），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1.50～5.80 m，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12～15 m，常用直径为400～1 000 mm。

（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8-1确定。

表8-1　钢管桩年腐蚀速率

注：表中上限值为一般情况，下限值为近海或临海地区。

（3）钢桩的防腐

钢桩防腐处理可采用外表涂防腐层，增加腐蚀余量及阴极保护。当钢管桩内壁同外界隔绝时，可不考虑内壁防腐。

（4）钢管桩的分类

钢管桩按桩端构造可分为开口桩和闭口桩两类，如图8-8所示。

开口钢管桩穿透土层的能力较强，但沉桩过程中桩底端的土将涌入钢管内腔形成土芯。

图8-8　钢管桩的端部构造型式