《先张法预应力混凝土管桩》.docx
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《先张法预应力混凝土管桩》
先张法预应力混凝土管桩
目次
前言………………………………………………………………………………………………………Ⅰ
1范围……………………………………………………………………………………………………1
2规范性引用文件………………………………………………………………………………………1
3产品分类………………………………………………………………………………………………1
4原材料及一般要求……………………………………………………………………………………2
5技术要求………………………………………………………………………………………………4
6试验方法………………………………………………………………………………………………6
7检验规则………………………………………………………………………………………………8
8标志……………………………………………………………………………………………………10
9贮存和运输……………………………………………………………………………………………10
10产品合格证…………………………………………………………………………………………11
附录A（资料性附录）非优选系列管桩的基本尺寸和力学性能指标……………………………12
附录B（规范性附录）管桩的结构配筋……………………………………………………………14
附录C（规范性附录）管桩的抗剪性能及其试验方法……………………………………………15
附录D（规范性附录）管桩混凝土有效预压应力值计算方法……………………………………18
前言
本标准第5.1.2条、5.1.3条、5.2条、5.3条、5.6条为强制性的，其余为推荐性的。
本标准与日本工业标准JISA5373:
2004《预制预应力混凝土制品》的一致性程度为非等效。
本标准代替GB13476-1999《先张法预应力混凝土管桩》。
本标准与GB13476-1999相比主要差异如下：
——修订了规范性引用文件的表示方法（1999年版的第2章；本版的第2章）；
——修订了产品分类（1999年版的第3章；本版的第3章）；
——修订了原材料及一般要求（1999年版的第4章；本版的第4章）；
——修订了技术要求（1999年版的第5章；本版的第5章）；
——修订了试验方法（1999年版的第6章；本版的第6章）；
——修订了检验规则（1999年版的第7章；本版的第7章）；
——修订了标志（1999年版的第8章；本版的第8章）；
——修订了贮存和运输（1999年版的第9章；本版的第9章）；
——调整了产品合格证（本标准的第10章）；
——取消了对产品分等分级的规定。
——增加了管桩规格及预应力钢筋最小配筋面积（本标准的表1）；
——增加了对端板最小厚度的要求（本标准的表2）；
——增加了对有抗冻、抗渗或其他特殊要求的管桩所使用的骨料的要求（本标准的4.1.2.3）；
——增加了硅砂粉、矿渣微粉、粉煤灰、硅灰等掺合料的质量要求（本标准的4.1.6.1）；
——增加了管桩的抗剪性能要求及试验方法（本标准的4.2.3）；
——增加了管桩的耐久性要求（本标准的4.2.4）；
——增加了抗弯试验用管桩最短单节桩长的要求（本标准的6.3.2、表8）；
——增加了管桩吊装的要求（本标准的9.1.4）；
——增加了非优选系列管桩的基本尺寸和力学性能指标（本标准的附录A）；
——增加了管桩的结构配筋（本标准的附录B）；
——增加了管桩的抗剪性能及其试验方法（本标准的附录C）；
——增加了管桩混凝土有效预压应力值的计算方法（本标准的附录D）；
标准附录B、附录C、附录D为规范性附录，附录A为资料性附录。
本标准由中国建筑材料联合会提出。
本标准由全国水泥制品标准化技术委员会（SAC/TC197）归口。
本标准由苏州混凝土水泥制品研究院、苏州中材建筑建材设计研究院负责起草。
本标准参加起草单位：
嘉兴学院管桩应用技术研究所、广东省土木建筑学会、广东省建筑科学研究院、上海市建筑科学研究院、国家水泥混凝土制品质量监督检验中心、广东建科建筑工程质量检测中心、宝业集团浙江建设产业研究院有限公司、连云港市建筑设计研究院有限责任公司、宁波浙东建材集团有限公司、广东三和管桩集团有限公司、中山建华管桩有限公司、佛山市顺德区鸿业水泥制品有限公司、上海兴南混凝土有限公司、福建省大地管桩有限公司、佛山市禅城区瑞龙混凝土外加剂厂、中山市宏基管桩有限公司、天津市建城地基基础工程有限公司、广州羊城管桩有限公司、唐山市龙禹水泥制品有限公司唐海分公司、东莞市桦业土木基础工程有限公司、浙江天海管桩有限公司、上海柘中建设股份有限公司、中国二十冶建设有限公司、江苏东浦管桩有限公司、吉林电力管道工程总公司水泥杆厂、江苏戴园建材集团有限公司、杭州江南管桩有限公司、苏州中天新型建材制造有限公司、上海中技桩业发展有限公司、南京费隆复合材料有限责任公司等。
本标准主要起草人：
匡红杰、蒋元海、严志隆、王离、王重、于缘宝、魏宜龄、王新祥、徐祥源、余亚超、何耀晖、邹文岗、周兆弟、徐醒华、章杰春、章耀、黄海燕、谢晓峰、谢彪、廖振中。
本标准1992年首次发布，1999年第一次修订，本次为第二次修订。
先张法预应力混凝土管桩
1范围
本标准规定了先张法预应力混凝土管桩（以下简称管桩）的产品分类、原材料及一般要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、贮存和运输、产品合格证等。
本标准适用于工业与民用建筑、港口、市政、桥梁、铁路、公路、水利等工程使用的离心成型先张法预应力混凝土管桩。
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，鼓励根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。
GB175通用硅酸盐水泥
GB/T700碳素结构钢
GB/T701低碳钢热轧圆盘条
GB1499.2钢筋混凝土用钢第二部分:
热轧带肋钢筋
GB/T1596-2005用于水泥和混凝土中的粉煤灰
GB/T5223.3-2005预应力混凝土用钢棒
GB8076混凝土外加剂
GB/T14684建筑用砂
GB/T14685建筑用卵石、碎石
GB/T18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉
GB/T18736-2002高强高性能混凝土用矿物外加剂
GB/T50081普通混凝土力学性能试验方法标准
GB50164混凝土质量控制标准
GBJ107混凝土强度检验评定标准
JC/T540混凝土制品用冷拔低碳钢丝
JC/T947先张法预应力混凝土管桩用端板
JC/T950-2005预应力高强混凝土管桩用硅砂粉
JGJ63混凝土用水标准
3产品分类
3.1产品品种和代号
管桩按混凝土强度等级分为预应力混凝土管桩和预应力高强混凝土管桩。
预应力混凝土管桩的代号为PC，预应力高强混凝土管桩的代号为PHC。
3.2产品规格、型号
3.2.1管桩按外径分为300mm、（350mm）、400mm、（450mm）、500mm、（550mm）、600mm、700mm、800mm、1000mm、1200mm、1300mm、1400mm等规格。
注：
括号内规格为非优选系列，其基本尺寸参见附录A。
3.2.2管桩按混凝土有效预压应力值分为A型、AB型、B型和C型。
3.3结构尺寸
3.3.1管桩的结构形状和基本尺寸应符合图1和表1的规定。
3.3.2管桩的长度应包括桩身和接头。
t—壁厚
L—长度
D—外径
图1管桩的结构形状
表1管桩的基本尺寸
外径
D/mm
型号
壁厚t/mm
长度L/m
预应力钢筋
最小配筋面积/mm2
外径
D/mm
型号
壁厚t/mm
长度L/m
预应力钢筋
最小配筋面积/mm2
PC、PHC
PC、PHC
300
A
70
7∼11
240
700
A
130
7∼15
1170
AB
384
AB
1664
B
512
B
2340
C
720
C
3250
400
A
95
7∼12
400
800
A
110
7∼30
1350
AB
640
AB
1875
B
7∼13
900
B
2700
C
1170
C
3750
500
A
100
7∼14
704
A
130
7∼30
1440
AB
7∼15
990
AB
2000
B
1375
B
2880
C
1625
C
4000
A
125
7∼14
768
1000
A
130
7∼30
2048
AB
7∼15
1080
AB
2880
B
1500
B
4000
C
1875
C
4928
600
A
110
7∼15
896
1200
A
150
7∼30
2700
AB
1260
AB
3750
B
1750
B
5625
C
2125
C
6930
A
130
7∼15
1024
1300
A
150
7∼30
3000
AB
1440
AB
4320
B
2000
B
6000
C
2500
C
7392
700
A
110
7∼15
1080
1400
A
150
7∼30
3125
AB
1536
AB
4500
B
2160
B
6250
C
3000
C
7700
注：
根据供需双方协议，也可生产其他规格、型号、长度的管桩。
3.4标记示例
外径500mm、壁厚100mm、长度12m的A型预应力高强混凝土管桩的标记为：
PHC500A100-12GB13476
4原材料及一般要求
4.1原材料
4.1.1水泥
宜采用强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥，其质量应符合GB175的规定。
4.1.2骨料
4.1.2.1细骨料宜采用洁净的天然硬质中粗砂或人工砂，细度模数宜为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/T14684的有关规定，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％。
4.1.2.2粗骨料宜采用碎石或破碎的卵石，其最大粒径不应大于25mm，且不得超过钢筋净距的3/4，质量应符合GB/T14685的有关规定，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％。
4.1.2.3对于有抗冻、抗渗或其他特殊要求的管桩，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预应力钢筋应采用预应力混凝土用钢棒，其质量应符合GB/T5223.3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/T5223.3-2005表3中延性35级的规定要求。
4.1.3.2螺旋筋宜采用低碳钢热轧圆盘条、混凝土制品用冷拔低碳钢丝，其质量应分别符合GB/T701、JC/T540的有关规定。
4.1.3.3管桩一般可不设端部锚固钢筋，当需要设置端部锚固钢筋时，锚固钢筋宜采用低碳钢热轧圆盘条或钢筋混凝土用热轧带肋钢筋，其质量应分别符合GB/T701、GB1499.2的规定。
4.1.3.4端板性能应符合JC/T947的规定，材质应采用Q235B，其厚度应不小于表2的规定。
桩套箍材质的性能应符合GB/T700中Q235的规定。
表2端板最小厚度
钢棒直径/mm
7.1
9.0
10.7
12.6
端板最小厚度/mm
16
18
20
24
4.1.4水
混凝土拌合用水的质量应符合JGJ63的规定。
4.1.5外加剂
外加剂的质量应符合GB8076的规定。
4.1.6掺合料
4.1.6.1掺合料宜采用硅砂粉、矿渣微粉、粉煤灰或硅灰等，硅砂粉的质量应符合JC/T950-2005中表1的有关规定，矿渣微粉的质量不低于GB/T18046-2008表1中S95级的有关规定，粉煤灰的质量不低于GB/T1596-2005中Ⅱ级F类的有关规定，硅灰的质量应符合GB/T18736-2002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，确认符合管桩混凝土质量要求时，方可使用。
4.2一般要求
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，切断后端面应平整。
同根管桩中钢筋长度的相对差值：
长度小于或等于15m时不得大于1.5mm，长度大于15m时不得大于2mm。
4.2.1.2钢筋镦头部位的强度不得低于该材料抗拉强度的90％。
4.2.2钢筋骨架
4.2.2.1预应力钢筋应沿其分布圆周均匀配置，最小配筋率不得低于0.4％，并不得少于6根，间距允许偏差为±5mm。
预应力钢筋最小配筋面积应符合表1中的规定。
注：
与预应力钢筋最小配筋面积对应的结构配筋见附录B。
4.2.2.2螺旋筋的直径不应小于表3的规定。
管桩两端2000mm范围内螺旋筋的螺距为45mm，其余部分螺旋筋的螺距为80mm。
螺距允许偏差为±5mm。
表3螺旋筋直径
管桩外径D/mm
管桩型号
螺旋筋直径/mm
管桩外径D/mm
管桩型号
螺旋筋直径/mm
300∼400
A、AB、B、C
4
1000∼1200
A、AB、B
6
500∼600
A、AB、B、C
5
C
8
700
A、AB、B、C
6
1300∼1400
A、AB
7
800
A、AB、B、C
6
B、C
8
4.2.2.3钢筋和螺旋筋的焊接点的强度损失不得大于该材料抗拉强度的5％。
4.2.2.4端部设置锚固筋时，应符合设计图纸的要求。
4.2.3抗剪性能
管桩的抗剪性能要求及试验方法见附录C。
4.2.4耐久性
对于有特殊要求及腐蚀、冻融环境下的管桩，应对其原材料、混凝土配合比和生产工艺等相关技术进行控制，并按设计要求对混凝土保护层等采取相应措施。
5技术要求
5.1混凝土抗压强度
5.1.1混凝土质量控制应符合GB50164的规定。
5.1.2预应力混凝土管桩用混凝土强度等级不得低于C60，预应力高强混凝土管桩用混凝土强度等级不得低于C80。
5.1.3预应力钢筋放张时，管桩的混凝土抗压强度不得低于45MPa。
5.1.4产品出厂时，管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混凝土有效预压应力值
A型、AB型、B型和C型管桩的混凝土有效预压应力值分别为4.0N/mm2、6.0N/mm2、8.0N/mm2、10.0N/mm2，其计算值应在各自规定值的±5%范围内。
A型、AB型、B型和C型管桩的抗弯性能指标见表4.
注：
管桩混凝土有效预压应力值的计算方法见附录D。
表4管桩的抗弯性能
外径
D/mm
型号
壁厚t/mm
抗裂弯矩/
（kN·m）
极限弯矩/
（kN·m）
外径D
/mm
型号
壁厚t/mm
抗裂弯矩
/（kN·m）
极限弯矩
/（kN·m）
300
A
70
25
37
700
A
130
275
413
AB
30
50
AB
332
556
B
34
62
B
388
698
C
39
79
C
459
918
400
A
95
54
81
800
A
110
392
589
AB
64
106
AB
471
771
B
74
132
B
540
971
C
88
176
C
638
1275
500
A
100
103
155
A
130
408
612
AB
125
210
AB
484
811
B
147
265
B
560
1010
C
167
334
C
663
1326
A
125
111
167
1000
A
130
736
1104
AB
136
226
AB
883
1457
B
160
285
B
1030
1854
C
180
360
C
1177
2354
600
A
110
167
250
1200
A
150
1177
1766
AB
206
346
AB
1412
2330
B
245
441
B
1668
3002
C
285
569
C
1962
3924
A
130
180
270
1300
A
150
1334
2000
AB
223
374
AB
1670
2760
B
265
477
B
2060
3710
C
307
615
C
2190
4380
700
A
110
265
397
1400
A
150
1524
2286
AB
319
534
AB
1940
3200
B
373
671
B
2324
4190
C
441
883
C
2530
5060
5.3混凝土保护层
外径300mm管桩预应力钢筋的混凝土保护层厚度不得小于25mm，其余规格管桩预应力钢筋的混凝土保护层厚度不得小于40mm。
注：
用于特殊要求环境下的管桩，保护层厚度应符合相关标准或规程的要求。
5.4外观质量
外观质量应符合表5的规定。
序号
项目
外观质量要求
1
粘皮和麻面
局部粘皮和麻面累计面积不应大于桩总外表面的0.5%；每处粘皮和麻面的深度不得大于5mm，且应修补。
2
桩身合缝漏浆
漏浆深度不应大于5mm，每处漏浆长度不得大于300mm，累计长度不得大于管桩长度的10%，或对称漏浆的搭接长度不得大于100mm，且应修补。
3
局部磕损
局部磕损深度不应大于5mm，每处面积不得大于5000mm2，且应修补。
4
内外表面漏筋
不允许
5
表面裂缝
不得出现环向和纵向裂缝，但龟裂、水纹和内壁浮浆层中的收缩裂缝不在此限。
6
桩端面平整度
管桩端面混凝土和预应力钢筋镦头不得高出端板平面。
7
断筋、脱头
不允许
8
桩套箍凹陷
凹陷深度不应大于10mm。
9
内表面混凝土塌落
不允许
10
接头和桩套箍与桩身结合面
漏浆
漏浆深度不应大于5mm，漏浆长度不得大于周长的1/6，且应修补。
空洞与蜂窝
不允许
表5管桩的外观质量
5.5尺寸允许偏差
管桩各部位的尺寸允许偏差应符合表6的规定。
表6管桩的尺寸允许偏差单位为毫米
序号
项目
允许偏差
1
L
±0.5%L
2
端部倾斜
≪0.5%D
3
D
300mm∼700mm
+5
-2
800mm∼1400mm
+7
-4
4
t
+20
0
5
保护层厚度
+5
0
6
桩身弯曲度
L≪15m
≤L/1000
15m≤L/2000
7
端板
端面平整度
≤0.5
外径
0
-1
内径
0
-2
厚度
正偏差不限
0
5.6抗弯性能
5.6.1管桩的抗弯性能指标不得低于表4中的规定。
5.6.2管桩应按6.4进行抗弯试验，当加载至表4中的抗裂弯矩时，桩身不得出现裂缝。
5.6.3当加载至表4中的极限弯矩时，管桩不得出现下列任何一种情况：
a）受拉区混凝土裂缝宽度达到1.5mm；
b）受拉钢筋被拉断；
c）受压区混凝土破坏。
5.6.4管桩接头处极限弯矩不得低于桩身极限弯矩。
6试验方法
6.1混凝土抗压强度
6.1.1混凝土试件的留置
6.1.1.1当混凝土配合比调整或原材料发生变更时，应制作三组试件。
6.1.1.2每拌制100盘或一个工作班拌制的同配合比混凝土不足100盘时，应制作三组试件。
其中：
一组试件检验预应力钢筋放张时混凝土抗压强度，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），另一组备用或检验管桩出厂时的混凝土抗压强度。
6.1.2混凝土抗压强度试验方法
6.1.2.1混凝土拌合物应在搅拌站或喂料工序中随机抽取，制作标准尺寸试件，并与管桩同条件养护。
6.1.2.2检验强度等级的试件，拆模后放入标准养护室养护至28d，采用压蒸养护工艺时，出釜后冷却至常温。
6.1.2.3检验出厂强度的试件，拆模后与管桩同条件养护。
6.1.2.4混凝土抗压强度试验方法应符合GB/T50081的有关规定。
6.2外观质量和尺寸允许偏差
外观质量和尺寸允许偏差的检查工具和检查方法见表7。
表7混凝土保护层厚度、外观质量和尺寸允许偏差的检查工具和检查方法
序号
检查项目
检查工具和检查方法
测量工具分度值/mm
1
混凝土保护层厚度
用深度游标卡尺或钢直尺在管桩中部同一断面的三处不同部位测量，精确至0.1mm。
0.05
2
长度
用钢卷尺测量，精确至1mm。
1
3
外径
用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径，取其平均值，精确至1mm。
1
4
壁厚
用钢直尺在同一断面相互垂直的两直径上测定四处壁厚，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
桩身歪曲度
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
7
漏浆长度
用钢卷尺测量，精确至1mm。
1
8
漏浆深度
用深度游标卡尺测量，精确至0.1mm。
0.02
9
裂缝宽度
用20倍读数放大镜测量，精确至0.01mm。
0.01
10
端板端面平整度
用钢直尺立起横放在端板面上缓慢旋转，用塞尺测量最大间隙，精确至0.1mm。
0.02
6.3混凝土保护层厚度
混凝土保护层厚度的检查工具和检查方法见表7.
6.4抗弯试验
6.4.1管桩的抗弯试验采用简支梁
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