4.9 桩 基 础
4.9 桩 基 础
4.9.1 污染土和地下水对钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩的腐蚀性等级，应按现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021确定。
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4.9.1 桩顶离地面一般为2m～2.5m，且有承台保护，所以桩基础只考虑污染土和地下水、土的腐蚀作用，而不考虑地面介质渗漏对其的腐蚀作用。
4.9.2 桩基础的选择宜符合下列规定：
1 腐蚀性等级为强时，宜选用预制钢筋混凝土桩，可选用预应力高强混凝土管桩、预应力混凝土管桩；
2 腐蚀性等级为中、弱时，可采用钢筋混凝土灌注桩。
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4.9.2 预制钢筋混凝土桩(实心桩)的混凝土密实性高，质量容易控制。
近年来，由于离心成型工艺方法的完善及高强混凝土的发展，预应力混凝土管桩在沿海地区的工业与民用建筑中逐步得到推广使用。管桩具有强度高、施工工期短、造价低等优势，已成为沿海地区常用的桩基础形式之一。而在填海造地的区域，一般地基均存在一定的腐蚀性，为满足耐久性的要求，行业内对管桩的耐久性性能进行了研究，通过调整混凝土配方、增加保护层厚度，改变接头的连接形式，使得管桩在腐蚀环境下的耐久性有了提高。标准组通过调研，并进行了多组针对钢筋混凝土管桩混凝土的试验和检测，证明采取一定措施后，混凝土管桩可以在一定的腐蚀环境中满足耐久性的要求。这次修编中，将预应力混凝土管桩修订为在强腐蚀环境下，采取措施后可以应用。
根据不同的技术要求，离心成型空心桩的品种有数种，预应力混凝土异型管桩和预应力空心方形管桩等可参照本标准对管桩的规定执行。
在pH值为强腐蚀时，要有一定的限制。如在某些酸性介质作用下，混凝土的抗渗性能也无法抵御酸性介质的侵蚀，因此，pH值为强腐蚀条件下，如超过一定限值，需经专门研究。
由于混凝土灌注桩在现场浇筑施工，混凝土未硬化的情况下非常容易与腐蚀性介质接触，防护较为困难，腐蚀性介质一旦进入混凝土桩内部，混凝土的耐久性不易保证，此次修编规定在强腐蚀环境下不宜采用。
由于钢桩缺少在腐蚀条件下的使用经验和数据，腐蚀裕度难以确定，且价格比混凝土桩贵2倍～3倍，本标准未予列入。木桩由于使用极少，为绿色环保、节约木材，也不列入。
4.9.3 桩承台的埋深不宜小于2.5m；当承台埋深小于2.5m时，桩身处于2.5m以上的部位宜加强防护。
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4.9.3 桩承台埋深较浅时，生产中泄漏的介质会腐蚀桩身，且桩可能处于干湿交替和冻融等因素作用强烈的环境，故埋深2.5m以上的桩身要加强防护措施。
4.9.4 桩身混凝土的基本要求应符合表4.9.4的规定。
注：表中所列基本要求为设计使用年限为50年的技术指标。
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4.9.4 钢筋混凝土桩的自身耐久性能对桩的耐久性有重要作用，所以对混凝土的强度等级、水胶比、抗渗等级和钢筋的混凝土保护层均有较高的要求。本标准提出的数值与国内外的有关规定基本相当。
4.9.5 桩身混凝土的防护要求应符合表4.9.5的规定。
注：1 本表适用设计使用年限为50年，桩基础所处的地下水、土的腐蚀性介质主要为SO42-和Cl-环境。当土中含有酸性液体pH≤3.0、环境水中Cl-≥20000mg/L时，以及设计使用年限100年的防护措施应专门研究。
2 桩身混凝土材料可根据防腐蚀要求，采用抗硫酸盐硅酸盐水泥，也可在普通水泥中掺入抗硫酸盐的外加剂、掺入矿物掺和料、钢筋阻锈剂；当桩身混凝土采用或掺入耐腐蚀材料后已能满足防腐蚀性能要求时，可不再采用表中2和3的技术措施。
3 在预制桩和预应力混凝土管桩中，不得采用单一亚硝酸盐类的阻锈剂。
4 预应力高强混凝土管桩和预应力混凝土管桩应采用AB级及以上型号且最小壁厚应≥95mm。
5 桩身涂刷防腐蚀涂层的长度，应大于污染土层的厚度。
6 当有两类以上介质同时作用时，应分别满足各自防护要求，但相同的防护措施可不迭加。
7 表中“—”表示可不采用此指标控制。
8 氯离子迁移系数和抗硫酸盐等级检测试验方法按现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082执行。
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4.9.5 本标准对混凝土桩身的防护提出三种并列的措施。当有防腐蚀要求时，可组合采用，采用其中一种措施是最低的要求。
表4.9.5注2所述的混凝土也包括普通混凝土。
在硫酸根离子、氯离子介质腐蚀条件下，提出桩身采用耐腐蚀材料制作的措施是个治本的办法，当已能满足防腐蚀性能要求时，可以不再考虑其他防护措施。
①在硫酸根离子介质腐蚀条件下，桩身可采用抗硫酸盐硅酸盐水泥混凝土或掺入抗硫酸盐的外加剂、矿物掺和料的普通硅酸盐水泥混凝土制作。
②在氯离子介质腐蚀条件下，可在混凝土内掺入钢筋阻锈剂、矿物掺和料。
采用抗硫酸盐硅酸盐水泥和掺入抗硫酸盐的外加剂、钢筋阻锈剂、矿物掺和料等外加剂，详见本标准第7.2.1条和第7.2.2条的条文及说明。
本标准对于混凝土桩采用增加混凝土腐蚀裕量的方法，是为了保证桩基在腐蚀环境下的使用安全，在结构计算或构造所需要的截面尺寸以外增加的腐蚀损耗预见量，欧洲规范称之为“牺牲层”，结构计算时不能考虑。
腐蚀裕量是一种传统的方法，目前钢桩就是采用此法。其数值参照国内外有关资料确定，是最小下限要求。
硫酸根离子和酸性介质(pH值)对混凝土的腐蚀，本标准采用了增加混凝土腐蚀裕量的措施；而氯离子是对钢筋的腐蚀，不推荐采用增加混凝土腐蚀裕量的措施。
当预制桩需要采取表面防护措施时，桩表面可采用环氧沥青、聚氨酯(氰凝)的涂层。这些涂层在国内均有使用经验，在细粒土的地层中，打桩时一般不会完全磨损，上部桩基本无磨损。
另外，在此次修编中过程中对混凝土耐久性做了多批次的试验，相对于蒸压工艺的构件，免蒸压工艺生产的预制构件有一定的耐久性优势。
当腐蚀等级为强时，混凝土灌注桩因混凝土硬化之前过早与腐蚀性介质接触，所以不宜采用。建议进行论证研究后，采取可靠措施时采用。
4.9.6 混凝土预制桩的接桩应符合下列规定：
1 应减少接桩数量，接头宜位于非腐蚀性土层中。
2 预制钢筋混凝土桩和预应力混凝土管桩的接桩，可采用机械式接头连接或焊接连接接桩。接桩施工应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94的有关规定执行。
3 位于以氯离子为主的强腐蚀环境土层中的接桩，宜采用机械式连接接头，对接处加环氧树脂密封胶密封；螺锁式、啮合式机械接头钢零件的混凝土保护层厚度不应小于纵向钢筋的混凝土保护层厚度；其他形式的接桩，外露的接桩钢零件应增加2mm钢零件厚度和焊缝厚度的腐蚀裕量并涂刷防腐蚀耐磨涂层500μm。
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4.9.6 预制桩的接桩处是耐久性的薄弱环节，故接桩数量应尽量减少，接桩位置宜位于非腐蚀性土层中且构造应严密。处于腐蚀环境中空心桩的接头，推荐采用钢制接桩零件不外露的机械式连接，并将接缝处采用环氧树脂密封，防止腐蚀性介质进入桩内，避免形成连接处内外双面受腐蚀作用的不利情况。
接桩的机械连接方式可采用啮合式接头、螺锁式接头和机械承插式接头连接等机械连接形式。
接桩方式不能采用硫黄胶泥连接，对抗地震不利。
接桩钢零件采用耐磨涂层防护时，可选择“快干型”的涂料。
4.9.7 当桩的表面涂有防腐蚀涂料时，桩的竖向极限承载力应通过试验确定；在确定承载力时，亦可不计入涂层范围内的桩侧阻力。
4.9.8 桩基承台的垫层和表面防护，应符合本标准表4.8.5-1的规定。
4.9.9 预制钢筋混凝土桩或预应力混凝土管桩的沉桩过程应做好桩体的保护，不得损伤桩体。
4.9.10 在腐蚀环境下，混凝土灌注桩施工成孔不应出现负偏差，灌注桩应确保钢筋的保护层厚度满足设计要求。
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4.9.10 在腐蚀环境下，应确保灌注桩的钢筋混凝土保护层厚度满足设计要求，如出现负偏差，混凝土保护层厚度就不能满足要求，甚至钢筋没有保护层。
