《螺纹复合桩技术标准》

ICS91.040.30

山东土木建筑学会标准

PXXT/SDCEASXXXXX-2022

螺纹复合桩技术标准

Technicalstandardforscrewcompositepile

（征求意见稿）

20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施

山东土木建筑学会发布

目次

1总则...................................................4

2术语和符号..............................................5

2.1术语...............................................5

2.2符号...............................................6

3基本规定................................................10

4设计.................................................12

4.1一般规定............................................12

4.2桩的选型与布置.....................................13

4.3桩基计算............................................17

4.4构造要求...........................................25

5施工..................................................30

5.1施工准备...........................................30

5.2施工机械...........................................31

5.3施工作业...........................................31

5.4施工安全和环境保护.................................34

6质量检验与工程验收.....................................36

6.1一般规定...........................................36

6.2施工前检验.........................................36

6.3施工中检验.........................................37

6.4施工后检验.........................................38

6.5工程验收...........................................43

附录A施工记录表........................................45

附录B施工前质量检验标准................................46

附录C施工中质量检验标准................................47

附录D施工后质量检验标准...............................48

本标准用词说明...........................................49

2

引用标准名录50

3

1总贝I]

1.0.1为规范螺纹复合桩技术应用，做到安全适用、技术先进、经济合

理、确保质量、保护环境，制定本标准。

条文说明：螺纹复合桩是通过一定的施工工艺，将具有特定匹配关

系的螺纹水泥土桩和预制桩等两种单体桩同心复合而形成的组合桩。该

技术可有效改善桩的荷载传递途径、提高承载力、减小沉降，性价比高、

绿色环保。

为使该技术的设计、施工、检验与险收规范化，便于推广应用，做

到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，从制定本标

准。

1.0.2木标准适用于螺纹复合桩的设计、施工、质量检验与验收。

条文说明：本标准适用于非抗震设计及抗震设防烈度小于等于8

度地区采用螺纹复合桩基础的设计、施工、质量检验与验收。螺纹复合

桩基础主要用于工业与民用建筑、构筑物等工程中承受竖向抗压荷载的

低承台桩基础。市政、公路与桥梁、铁路、港口、水利等工程采用低承

台桩基时可参考使用，但尚应符合有关行业标准的规定。

1.0.3螺纹复合桩的设计与施工，应综合分析场地工程地质与水文地质

条件、上部结构类型和基础形式、使用功能、荷载特征、施工技术条件

与环境，遵循因地制宜、节约资源、保护环境的原则，强化工程质量控

制与管理。

1.0.4螺纹复合桩的设计、施工、质量检验与验收除应符合本标准外，

尚应符合国家现行有关标准的规定。

4

2术语和符号

2.1术语

2.1.1螺纹复合桩screwcompositepile

山螺纹水泥土桩与同心植入的预制桩复合而形成的桩。

条文说明：螺纹复合桩是基于螺纹水泥土桩和预制桩两种桩型的优

点提出的一种新桩型，由作为芯桩使用的预制桩、包裹在芯桩周围的螺

纹水泥土桩优化匹配复合而成(图1)。本标准中，预制桩长度可小于

螺纹水泥土桩长度，也可大于螺纹水泥土桩长度，分为短芯、等芯、长

芯三种情况；预制桩可采用管桩和方桩等。

2

1

2

(a)短芯螺纹复合板(b)等芯螺纹复合桩(c)长芯螺纹复合桩

图1螺纹复合桩

1-预制桩；2-螺纹水泥土桩

螺纹水泥土桩由专用钻具在地基土中切削或挤压形成螺纹状桩孔,

5

再将预先拌好的流态水泥土灌注桩孔而成，克服了常规水泥土桩在黏土

层中桩身水泥与土搅拌不均匀的缺陷，避免了返浆，减少了水泥浆浪费，

降低了成本并减少了环境污染。螺纹水泥土桩初凝之前，采用机械手、

静压或锤击的方式将预制桩同心植入至设计标高。

2.1.2螺纹水泥土桩screwcementsoilpile

桩身带有螺牙的水泥土桩。

条文说明：螺纹水泥土桩采用螺旋钻具正转钻进形成螺纹状桩孔直

至桩底，在钻具反转上提的过程中同步灌筑预拌流态水泥土。

2.1.3预制J桩pretensionedhighstrengthconcretepile

同心植入水泥土中的管桩和方桩。

2.2符号

2.2.1作用和作用效应

Fk——荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力；

Gk---------桩基承台和承台上土自重标准值；

“E/k——地震作用效应和荷载效应标准组合下，作用于第，

基桩的水平力；

电——荷载效应标准组合下，作用于第i基桩的水平力；

乩——荷载效应标准组合下，作用于桩基承台底面的水平

力；

Mck、Myk——荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩

群形心的x、y主轴的力矩；

Q——荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值；

get——荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值；

QEk——地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩的平均

竖向力；

QEkmax——地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩的最大

6

竖向力；

&——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i基桩的

竖向力；

Qk——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，任一单桩的

竖向力；

Qkmax——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，桩顶最大竖

向力；

仇——土的自重应力；

GL——土中竖向附加应力；

2.2.2抗力和材料性能

fc——预制桩混凝土轴心抗压强度设计值；

启——龄期为28d时的桩身水泥土实体强度；

人——填芯混凝土与预制桩内壁的粘结强度设计值；

底——预制桩预应力钢筋的抗拉强度设计值；

fy——锚固钢筋的抗拉强度设计值；

m——地基土水平抗力系数的比例系数；

外k——螺纹复合桩极限端阻力标准值；

qpk——螺纹复合桩内芯桩端土的端阻力标准值；

分k——预制桩一水泥土界面抗剪强度；

馋——螺纹复合桩第i层土的极限侧阻力标准值；

q/——螺纹复合桩非复合段内芯第z・层土的极限侧阻力标

准值；

2si——组合段螺纹复合桩总极限侧阻力标准值

——单桩竖向极限承载力标准值；

区——单桩竖向承载力特征值；

Rha——单桩水平承载力特征值。

2.2.3几何参数

4——组合段螺纹水泥土桩内径净截面面积；

AL——螺纹复合桩内径在桩端的投影面积：

7

Ap------预制桩截面面积；

Aps——预制桩全部纵向预应力钢筋的总截面面积；

人——填芯混凝土内锚固钢筋的总截面面积；

Di——螺纹复合桩外径；

D2——螺纹复合桩内径；

I、L——预制桩、螺纹复合桩长度

hL——预制桩、螺纹复合桩长度范围内第/•层土的厚度；

lc——组合段预制桩长度；

Zea——填芯混凝土深度；

n——桩基中的桩数；

——预制桩内腔圆周长度；

Up——预制桩周长；

U——螺纹复合桩内径计算周长；

5、U；——群桩外周边长度、群桩芯桩外周边长度；

为、林＞7——第八/基桩至通过桩群形心的y、x主轴的距离；

zn——桩基沉降计算深度；

条文说明：本条规定了螺纹复合桩的几何参数符号，重点对桩径、

桩长、桩身截面积等参数符号解释如下：

螺纹复合桩计算时，不考虑预制桩植入时对螺纹水泥土桩直径的挤

扩作用，螺纹复合桩内径、外径与螺纹水泥土桩内径、外径相等，为等

直径桩。

Di表示螺纹复合桩外径，等于螺纹水泥土桩外径。

D2表示螺纹复合桩内径，等于螺纹水泥土桩内径。

L表示螺纹复合桩总长度，等于水泥土桩长度。

A1表示组合段环形螺纹水泥土内径部分净截面面积；AL表示螺

纹复合桩底端内径的投影面积，等于非组合段螺纹水泥土桩内径截面投

影面积。

2.2.4计算系数

8

C——考虑预制桩纵向预应力钢筋墩头与端板连接处受

力不均匀等因素影响而取的折减系数；

K——安全系数；

——预制桩与水泥土的应力比；

70——结构重要性系数；

九,・、/⑵——预制桩抗拔系数、螺纹复合桩抗拔系数；

e——预制桩一水泥土界面剪切强度与对应位置水泥土

强度换算系数；

心——预制桩施工工艺系数。

9

3基本规定

3.0.1螺纹复合桩适用于一般黏性土、粉土、砂土、碎石土和残积土等

土层。

条文说明：根据目前的施工设备以及收集的工程资料，螺纹复合桩

在黏性土、粉土、砂土、碎石土和残积土中设计和施工是可行的。对于

其他土层,应通过成孔、成桩试验和载荷试验确定其适应性

3.0.2螺纹复合桩设计与施工前应按国家现行有关标准进行岩土工程

勘察，查明各土层的类型及工程性质、地下水条件及腐蚀性。

条文说明：岩土工程勘察应符合国家现行标准《岩土工程勘察规范》

GB50021、《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层建筑岩土工程勘

察规程》JGJ72、《建筑桩基技术规范》JGJ94、《水泥土复合管桩基

础技术规程》JGJ/T33()的有关规定，重点查明对螺纹复合桩成桩质

量、施工效率有影响的岩土参数。

3.0.3当无同类工程经验时，应针对拟用于预搅拌水泥土的土进行室内

水泥土配和比试验。

条文说明：当无螺纹复合桩工程经验时，设计前宜针对拟处理深度

范围内主要土层进行室内水泥土配合比试验，选择合适的水泥、外掺剂。

室内水泥土配合比试险可按现行行业标准《水泥土配合比设计规程》

JGJ/T233的有关规定执行。

3.0.4对于无同类工程经验和复杂地质条件的场地，应在场地有代表性

的区域进行成桩工艺性试验。

条文说明：成桩工艺性试验的目的是：验证地层条件适应性；确定

实际成桩步骤、水灰比、钻杆下沉与提升速度、钻杆旋转速度等工艺参

数；了解钻进阻力及植桩情况并采取相应措施。

10

成桩工艺性试验应综合考虑场地地层分布情况、上部荷载、拟采用

桩参数等，选择有代表性场地进行，试验板的直径、长度等参数应符合

设计要求。

螺纹复合桩中的水泥土桩工艺性试验可先采用喷水的方法初步确

定工艺参数，在此基础上再采用喷水泥浆的方法并宜植入芯桩。

成桩工艺性试脸时应详细记录不同时间或深度处对应的施工参数

值，并采用开挖、井径仪、取芯等方法检验成桩质量，为选择施工机械、

确定相关施工工艺及参数和施工措施提供详尽的资料。

3.0.5对于采用螺纹复合桩的工程，应按现行行业标准《建筑变形测量

规范》JGJ8的有关规定进行沉降观测。

条文说明：对于采用螺纹复合桩的工程，应根据现行行业标准《建

筑变形测量规范》JGJ8及设计要求进行沉降观测。

11

4设计

4.1一般规定

4.1.1螺纹复合桩应根据具体条件分别进行下列承载能力计算：

1应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力

计算和水平承载力计算；

2应对桩身承载力进行计算；

3对于承受上拔力的桩基，应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算;

4对于抗震设防区的桩基，应进行抗震承载力验算。

4.1.2根据现行国家规范《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003

规定，下列螺纹复合桩应进行沉降计算：

1设计等级为甲级的桩基；

2设计等级为乙级的、建筑物体形复杂、荷载分布显著不均匀或

桩端平面以下存在软弱土层的桩基。

4.1.1〜4.L2条文说明：为确保桩基设计的安全，在进行桩基设计

时应按本条文规定的原则进行承载能力与沉降计算。

软弱下卧层承载力验算应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ

94有关规定执行。

对位于坡地、岸边的建筑物，应慎用螺纹复合桩基础；当采用螺纹

复合桩基础时，应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94有关规

定进行整体稳定性验算，并采取减小螺纹复合桩与预制桩直径比、植入

等长预制桩、通长填芯等措施。

4.1.3螺纹复合桩设计时，所采用的作用效应与相应的抗力应符合下列

规定：

1确定桩数和布桩时，应采用传至承台底面的荷载效应标准组合;

相应的抗力应采用单桩承载力特征值；

2计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时，应采用荷载效应准

12

永久组合；计算水平地震作用、风载作用下的桩基水平位移时，应采用

水平地震作用、风载效应标准组合；

3验算抗震设防区桩基的整体稳定性时，应采用地震作用效应和

荷载效应的标准组合；

4计算承台内力、确定承台高度、配筋和验算桩身强度时，上部

结构传来的荷载效应组合和相应的桩顶反力，应按承载能力极限状态下

荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数；

5桩基结构安全等级、结构设计使用年限和结构重要性系数应按

国家现行有关建筑结构标准的规定采用，但结构重要性系数加不应小

于1.0；

6对桩基结构进行抗震验算时，其承载力调整系数应按现行国家

标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定采用。

条文说明：按照国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB50007、

《建筑桩基技术规范》JGJ94相关要求，本条规定了螺纹复合桩基础设

计时所采用的作用效应组合和抗力。

4.2桩的选型与布置

4.2.1螺纹复合桩的选型应符合下列规定：

1螺纹水泥土桩内径与预制桩直径或外接圆直径之差，应根据环

境类别、承载力要求、桩侧土性质等综合确定，且不宜小于300mm；

2螺纹水泥土桩内径与预制桩直径或边长之比可按表4.2.1的规

定确定，水泥土强度高者取低值，反之取高值：

表4.2.1螺纹水泥土桩内径与预制桩直径或边长之比

d或Z?(mm)3004005006002800

D21d2.7~3.02.0〜2.51.7-2.21.5~2.01.4~1.8

—

D2/b3.0-3.42.3〜2.82.0~2.51.9〜2.3

3当预制桩长度小于螺纹水泥土桩长度时，预制桩长度不宜小于

螺纹水泥土桩长度的2/3。

条文说明：本条规定了螺纹复合桩的选型原则。

13

1螺纹水泥土桩内径与预制桩直径或边长之比

螺纹复合桩是在强度较低的大直径水泥土桩中植入合适的预制桩,

提高桩身材料复合强度，以达到与桩侧土阻力的匹配（图2）。

桩身材料强度不足提硼身材料酸A最佳匹配-提高桩虬上阻力桩侧土阻力不足

桩侧工阻力桩身材半血度与桩桩身输I强度

不能充分发挥侧土阻力同时发挥不能充分发挥

图2匹配关系

当螺纹水泥土桩内径与预制桩直径或边长之比增大至某值后，桩身

材料复合强度对应承载力小于桩侧土阻力对应承载力，桩身材料强度与

桩侧土阻力不匹配，即水泥土桩直径与预制桩直径或边长之比存在上限

值。

螺纹复合桩在竖向荷载作用下的工作机理为：预制桩承担的大部分

荷载通过预制桩一水泥土界面传递至水泥土桩，然后再通过水泥土一土

界面传递至桩侧土，预制桩、水泥土桩、桩侧土构成了由刚性向柔性过

渡的结构。作为预制桩与桩侧土之间的过渡层一“水泥土”不宜太薄，

否则无法保证螺纹复合桩有效工作。包裹在预制桩周围的水泥土还起到

了保护层作用，改善了预制桩的耐久性。综合考虑螺纹复合桩承载力机

理、桩基所处环境类别、施工偏差、垂直度偏差等因素，“水泥土”不

宜太薄，螺纹水泥土桩内径与预制桩外接圆直径之差不应小于300mm。

螺纹复合桩与承台采用本标准第443条规定的方式连接时，预制

桩承担70%以上的荷载，结合预制桩与水泥土的应力比测试结果，可

以计算出常用预制桩直径或边长、水泥土强度工况下的螺纹水泥土桩内

径与预制桩直径或边长之比的取值范围，如表421所示，当水泥土强

度高或桩侧土质较好时取小值。条文中仅列出了预制桩直径或边长为

300mm、400mm、500mm、600mm、800mm时螺纹水泥土桩内径与预

制桩直径或边长之比的取值范围，对于其他尺寸的预制桩可参考取用。

2预制桩长度与水泥土桩长度之比

14

预制桩底端以下的水泥土桩为柔性〜半刚性桩，存在临界桩长，其

长度随着水泥土桩直径与水泥土强度的增加而增大。预制桩相当于水泥

土桩中的配筋，其长度不宜小于总桩长的2/3。对变形控制要求较高的

工程、桩底端土质较差或承受上拔力、抗震作用时，预制桩可与水泥土

桩等长。

试验与计笄结果表明非组合段桩身压缩量占量身总压缩量比例随

着预制桩长度与水泥土桩长度之比的增大基本呈线性减小，为了减小沉

降、提高承载力，预制桩长度与水泥土桩长度比应取高值。

3预制桩选择

按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定，预制桩

可选用预应力高强混凝土管桩(PHC)、预应力高强混凝土空心方桩

(PHS)。特殊工况下，桩身上部芯桩和下部芯桩可以选用不同类型的

预制桩，例如：下节芯桩选用PHC500AB100,上节芯桩选用PHC500

AB125,可有效提高桩顶材料综合强度；下节芯桩选用普通A型预应

力混凝土管桩，上节芯桩选用复式配筋预应力混凝土管桩，可有效改善

水平承载性能。

4.2.2螺纹复合桩的布置应符合下列规定：

1对于排数不少于3排且桩数不少于9根的桩基，基桩的中心距

不应小于4.5d或4.5b,且不应小于2.5D1；对于其他情况的桩基，基桩

的中心距不应小于4.0d或4.0b,且不应小于2.5Di；

2宜选择中、低压缩性土层作为桩端持力层，桩端全断面进入持

力层的长度可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定

执行；当存在软弱下卧层时，对于短芯、等芯桩端以下持力层厚度不宜

小于3DH对于长芯桩端以下持力层厚度不宜小于3b或3do

条文说明：螺纹复合桩与承台采用本标准第443条规定的方式连

接时，预制桩承担70%以上的荷载，因此确定基桩的中心距时，应主

要考虑预制桩直径d或边长b,并兼顾螺纹复合桩外径Di,此外对于

15

短芯或等芯桩可不考虑d、b的影响。

在确定基桩的中心距时，需考虑如下因素：

1预制桩封底，属于挤土桩；

2水泥土初凝前植入预制桩时，水泥土呈流塑状态；

3螺纹复合桩呈摩擦桩特性；

4防止相邻桩的水泥土施工时相互影响；

5桩侧土位移影响范围。

单桩竖向抗压与水平静载试验表明，桩侧土沉降与水平位移均随着

至桩心距离的增大迅速减小(图3),距离桩心2.5D1处桩侧土沉降约

为桩顶沉降的10%、水平位移为0。这说明至桩中心2.5Di范围内桩、

土影响较明显，超出该距离后影响较小甚至可以忽略。

2

♦utl»

▲

•试3R

5

至桩心距离/D4收心距川/。

(a)竖向承载(b)水平承载

图3桩侧土影响范围

综合上述因素，参照现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94,

本条规定了基桩的中心距。

当地层中有可以利用的中、低压缩土层时，宜尽量选择作为持力层,

发挥其对提高承载力的贡献。桩端全断面进入持力层的深度及其至软弱

下卧层的距离可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规

定执行。

16

4.3桩基计算

4.3.1对于一般建筑物和受水平力(包括力矩与水平剪力)较小的高层

建筑螺纹复合桩，单,桩桩顶作用力应按下列公式计算：

1轴心竖向力作用下

Fk+Gk

Qk=-----------(4.3.1-1)

n

2偏心竖向力作用下

Fk+GkM：.MXi2…

Qik=-----------±b，±lykc(431-2)

〃工行LXJ

3水平力作用下

——~(4.3.1-3)

n

式中：Qk——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，任一单桩的

竖向力(kN)；

Fk——荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力

(kN)；

Gk——桩基承台和承台上土自重标准值(kN),对稳定的

地下水位以下部分应扣除水的浮力；

n——桩基中的桩数；

Qik——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i基桩的

竖向力(kN)；

M<k、心火——荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩

群形心的x、y主轴的力矩(kN・m)；

为、巧、》、y}----第基桩至通过桩群形心的y、x主轴的距离(m)；

Hk——荷载效应标准组合下，作用于第i基桩的水平力

(kN)；

Hk——荷载效应标准组合下，作用于桩基承台底面的水平

力(kN)o

条文说明：螺纹复合桩主要用于承受竖向抗压荷载，应尽量避免承

17

受较大的上拔与水平荷载，因此本条仅给出了桩基设计中沿用已久的针

对“一般建筑物和受水平力（包括力矩与水平剪力）较小”情况的桩顶

作用力计算公式。

4.3.2设计规范》螺纹复合桩的抗震验算应按国家现行标准《建筑抗震

GB50011＞《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定执行。

4.3.3单桩竖向承载力计算应符合下列规定：

1荷载效应标准组合：

轴心竖向力作用下

QkWRa（4.3.3-1）

偏心竖向力作用下，除应满足式（4.3.3」）外，尚应满足下式的要

求：

Qkniax—1.2i?a（4.3.3-2）

2地震作用效应和荷载效应标准组合：

轴心竖向力作用下

QEkW1.25/?a（4.3.3-3）

偏心竖向力作用下，除应满足式C4.3.3-3）外，尚应满足下式的要

求：

^Ekmax—1.5/?a（4.3.3-4）

式中：氐——单桩竖向承载力特征值（kN）；

gkrnax——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，桩顶最大竖

向力（kN）；

QEk——地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩的平均

竖向力（kN）；

OEkmax——地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩的最大

竖向力（kN）o

条文说明：按照国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB50007、

《建筑抗震设计规范》GB5（）011、《建筑桩基技术规范》JGJ94的相

关规定，本条规定了单桩竖向承载力计算应满足的要求。

4.3.4单桩竖向承载力特征值应按下式确定:

18

Ra=Quk/K(4.3.4)

式中：K——安全系数，取K=2；

。吐——单桩竖向极限承载力标准值(kN)o

条文说明：本标准中桩基竖向抗压、抗拔承载力计算均采用综合安

全系数K=2。

4.3.5单桩竖向抗压极限承载力标准值的确定应符合下列规定：

1单桩竖向抗压极限承载力标准值应通过单桩竖向抗压静载试

验确定，试验方法应按本标准第6.4.4条执行；

2初步设计时单桩竖向抗压极限承载力标准值可按下列公式估

算，并取其中的较小值：

短芯桩与等芯桩：

Quk=UEqsiJt+qpkAL(4.3.5-1)

长芯桩：

Quk=U£qsiJi+UpEq薪h+qjkAp(435-2)

式中：u—螺纹复合桩内径计算周长(m)；

Ap——预制桩截面面积；

铀——螺纹复合桩水泥土段第i层土的极限侧阻力标准值

(kPa),可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》

JGJ94中干作业钻孔桩极限侧阻力标准值的1.3〜1.6

倍取值(kPa)；当螺纹段桩侧土以砂土为主时取

高值,以黏性土为主时取低值；

批认一一螺纹复合桩非复合段内芯第i层土的极限侧阻力标

准值(kPa),可根据内芯桩型按现行行业标准《建

筑桩基技术规范》JGJ94取值；

Li——螺纹复合桩长度范围内第i层土的厚度(m)；

——螺纹复合桩极限端阻力标准值(kPa),无当地经

验时,可取泥浆护壁钻孔桩极限端阻力标准值的0.8

倍；

Q嬴——螺纹复合桩预制桩端土的端阻力标准值(kPa)，

根据预制桩类型按现行行业标准《建筑桩基技术规

19

范》JGJ94取值；

AL——螺纹复合桩内径在桩端的投影面积（m2）；

----预制桩周长（m）；

（kPa）；

I——预制桩长度（m）；标准值与对应位置水泥土强度

换算系数，可取（）.15；

条文说明：为保证螺纹复合桩设计的可靠性，单桩竖向抗压极限承

载力标准值应采用单桩竖向抗压静载试验确定，并应重视类似工程、邻

近工程的经验。

初步设计时可采用经验公式估算单桩竖向抗压极限承载力标准值,

并按本标准第4.3.7条验算桩身竖向承载力。

当采用经验公式进行估算时，极限侧阻力标准值、极限端阻力标准

值应由静载试验结果统计分析求得。当无试验资料时极限侧、端阻力标

准值可根据岩土工程勘察报告或现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ

94规定的泥浆护壁钻孔桩极限侧、端阻力标准值乘以提高或折减系数

得到。

螺纹复合桩与水泥水复合管桩原理相通、构造相似。为偏于安全，

无当地经验时，本条规定螺纹复合桩极限端阻力标准值g限可取泥浆护

壁钻孔桩极限端阻力标准值的0.8倍。

4.3.6单桩竖向抗拔极限承载力标准值的确定应符合下列规定：

1单桩竖向抗拔极限承载力标准值应通过单桩竖向抗拔静载试

验确定，试验方法应按本标准第6.4.6条执行；

2初步设计时单桩竖向抗拔极限承载力标准值可按下列公式估算,

并取其中的较小值：

单桩或群桩呈非整体破坏时：

Quk=%及小3+%E瑞松乙（436-1）

Quk=U2^2iQsikk+〃p£入3度iJ（4.3.6-2）

群桩整体破坏时:

20

Q.版qsi禺+42Wq嬴幻（43.6-3）

九八届、——预制桩抗拔系数、螺纹复合桩抗拔系数、非组合

居段芯桩第i层土层抗拔系数，可按表4.3.6取值；

li——预制桩长度范围内第i层土的厚度（m）；

5、Uf——群桩外周边长度、群桩芯桩外周边长度（m）。

表4.3.6抗拔系数

土类Mihi43i

砂土0.90〜0.950.50-0.700.50〜0.70

黏性土、粉土0.80-0.900.70-0.800.70-0.80

条文说明：本条规定了螺纹复合桩单桩竖向抗拔极限承载力标准值

的确定方法。

研究表明，螺纹复合桩承受竖向上拔荷载时一般有三种破坏模式:

螺纹复合桩从地基土中拔出、预制桩从水泥土桩中拔出、预制桩材料破

坏。因此单桩或群桩呈非整体破坏时，单桩竖向抗拔极限承载力标准值

应按式（436-1）、（436-2）分别计算预制桩一水泥土界面、水泥土

一土界面对应的总极〔艮侧阻力标准值，并按本标准第4.3.7条脸算桩身

竖向承载力。计算单桩竖向抗拔极限承载力时不考虑非组合段水泥土桩

的自重。

表436中61i为对应于预制桩一水泥土界面的抗拔系数，该界面

极限侧阻力在抗拔与抗压时基本一致，因此为li规定值较高；入2i为对

应于水泥土一土界面的抗拔系数，与现行行业标准《建筑桩基技术规范》

JGJ94的规定一致。

4.3.7桩身竖向承载力应符合下列规定：

1桩轴心受压时，荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值&，

初步设计时，可按下列公式估算，并取其中的较小值：

Q.<y/efe（Ap+^\（437-1）

21

Q.-L35&K必（437-2）

K1.6

（437-3）

Quk工/qs*（43.7-4）

强=徐（4.375）

式中：Qc——荷载效应基本组合卜的桩顶轴向压力设计值(kN)；

叭——预制桩施工工艺系数，取0.85；

fc——预制桩混凝土轴心抗压强度设计值(kPa),应按

现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010

的有关规定取值；

Ap——预制桩截面面积(m2)；

A——组合段螺纹水泥土桩内径净截面面积(n?)；

"0——预制桩与水泥土的应力比，当无实测资料时可按表

4.3.7取值；

Qsi——组合段螺纹复合桩总极限侧阻力标准值(kN)o

qsk——预制桩一水泥土界面剪切强度

lc——组合段预制桩长度(m)；

4——预制桩一水泥土界面剪切强度

fc.——龄期为28d时的桩身水泥土抗压强度(kPa)o

表4.3.7预制桩与水泥土的应力比

水泥土强度启(MPa)应力比如

1.5~2.050-30

2.0~2.530-20

2.5~3.020-15

3.0~5.015-10

2桩轴心受拉时，荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值Q.,,

初步设计时，可按下列公式估算，并取其中的较小值：

2c(<C/pyApsC4.3.7-4)

QctW亦〃<7ca(4.3.7-5)

QctS力AsC4.3.7-6)

式中：Qi——荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值(kN)；

22

C——考虑预制桩纵向预应力钢筋墩

头与端板连接处受力不均匀等因素影响而取的折

减系数，W0.85；

脑——预制桩预应力钢筋的抗拉强度

设计值（kPa）,应按现行国家标准《混凝土结构

设计规范》GB5001（）的有关规定取值；

Aps——预制桩全部纵向预应力钢筋的

总截面面积（m?）；

fn——填芯混凝土与预制桩内壁的粘

结强度设计值（kPa）,宜由现场试验确定；当无

试验资料时，C40微膨胀混凝土的人可取36（）kPa；

uc——预制桩内腔圆周长度（m）；

/ca——填芯混凝土深度（m）；

锚固钢筋的抗拉强度设计值（kPa）,应按现行国

fy——家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规

定取值；

As——填芯混凝土内锚固钢筋的总截面面积（n?）。

条文说明：本条规定了螺纹复合桩承受竖向荷载时桩身竖向承载力

的脸算方法。

单桩竖向抗压静载试验表明，螺纹复合桩与承台采用本标准第

443条规定方式连接时，在极限荷载作用下，桩头呈现预制桩、水泥

土先后破坏的渐进破坏模式；而在轴向压力设计值对应荷载作用下，预

制桩与水泥土均未发生破坏。即在轴向压力设计值对应荷载作用下，桩

头未发生渐进破坏，预制桩与水泥土共同变形、共同承担上部竖向荷载。

因此，验算轴心受压情况下桩身竖向承载力时，应同时考虑预制桩与水

泥土两种材料的承载性能。

式（437-1）基于预制桩验算了桩头材料强度，式（437-2）验算

了预制桩底端处水泥土材料强度。在本标准表437给出的应力比情况

下，桩顶轴向压力设计值一般由预制桩材料强度控制，因此桩头材料验

23

算时仅给出了基于预制桩材料强度的验算公式，而未给出基于水泥土材

料强度的验算公式。

根据国家现行标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153、

《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》GB50199、《水泥土配合

比设计规程》JGJ/T233、《水泥土复合管桩基础技术规程》JGJ/T330

的有关规定，本标准中将水泥土立方体抗压强度平均值作为水泥土抗压

强度标准值使用，其材料性能分项系数取1.6。

轴向压力设计值对应荷载作用下，预制桩与水泥土共同变形，符合

等应变假定，应力比实测值与二者弹性模量之比接近。表437给出了

轴向压力设计值对应荷载作用下，预制桩与水泥土的应力比取值范围，

可在初步设计时选用3

填芯混凝土与预制桩内壁粘结强度受填芯混凝土的强度和组成成

分、预制桩内壁的粗糙程度、填芯混凝土长度等因素影响，一般可取填

芯混凝土轴心抗拉强度的0.21倍。当填芯混凝土强度等级为C30、C35

时，填芯混凝土与管桩内壁粘结强度设计值可取300kPa、330kPa。

按式（437-4）基于预制桩一水泥土界面计算单桩竖向抗压极限承

载力标准值时，将预制桩外围的水泥土视作均匀介质，当桩长范围内为

成层土时，应取主要土层中较弱土层对应的水泥土强度进行计算，预制

桩底端阻力作为安全储备。

采用室内剪切试脸，研究了管桩、方桩与由粉质黏土、砂土、粉土

等拌制的水泥土界面之间的剪切强度。测试结果表明，预制桩一水泥土

界面剪切强度可取对应位置水泥土强度的0.15〜0.19,为偏于安全，本

标准中预制桩一水泥土界面剪切强度标准值与对应位置水泥土强度换

算系数取0.15。

4.3.8单桩水平承载力计算应符合下列规定：

荷载效应标准组合：

取＜Rh(4.3.8-1)

24

地震作用效应和荷载效应标准组合：

HE/k<1.25/?ha(4.3.8-2)

式中：HE永——地震作用效应和荷载效应标准组合下，作用于第i

基桩的水平力(kN)；

Rha——单桩水平承载力特征值(kN)o

4.3.9桩基水平承载力特征值的确定可按现行地方标准《水泥土复合混

凝土空心桩基础技术规程》DB37/T5141-2019的有关规定估算c

4.3.10桩基最终沉降量包括桩身压缩量与由单向压缩分层总和法计算

的土层沉降，可按现行地方标准《水泥土复合混凝土空心桩基础技术规

程》DB37/T5141-2019的有关规定估算。

4.3.9〜4.3.10条文说明：螺纹复合桩与水泥土复合混凝土空心桩同

属复合桩序列，二者原理相通、结构相似，荷载传递规律基本一致。螺

纹复合桩相比水泥土复合混凝土空心桩具有更好的桩土咬合性能，桩身

更加均匀，按照现行她方标准《水泥土复合混凝土空心桩基础技术规程》

DB37/T5141-2019的有关规定估算桩基水平承载力特征值、桩基最终

沉降量是合理的、安全的。

4.3.11桩基沉降计算深度Zn可按应力比法确定，即计算深度处的附加

应力仍与土的自重应力缶应符合下式要求：

gWO.lbc(4.3.11)

式中：英——土中竖向附加应力(kPa)；

oc——土的自重应力(kPa)0

条文说明：水泥土复合混凝土空心桩基础沉降计算深度按应力比法

确定，即按附加应力与自重应力之比为10%确定计算深度。

4.4构造要求

4.4.1水泥土的水泥掺量宜为1()%〜25%,桩身水泥土抗压强度不应低

于1.5MPao

条文说明：螺纹复合桩中的水泥土桩和预制桩共同承担上部荷载，

25

考虑到预制桩一水泥土界面粘结性能、预制桩与水泥土荷载分担比等因

素，水泥土强度存在下限值。桩身水泥土实体强度应符合本标准第4.3.7

条规定且不应低于1.5MPa。

4.4.2土料宜采用现场开挖的土料。土料的有机质含量不得超过5%,

所含粗粒最大粒径不宜超过5cm,未经处理的污染土不得作为固化土的

原材料。

条文说明：螺纹水泥土桩施工土料可就近选用，其颗粒大小对固化

土的强度性能影响不大，但对流动性等有一定影响，根据目前的施工设

备土颗粒的最大粒径不宜超过5cm,否则容易损坏设备。当采用淤泥作

为预拌材料时，由于淤泥颗粒较细，为达到设计要求的强度，宜加入一

定量的砂。

4.4.3螺纹复合桩桩中心至承台边缘的距离应符合下列规定：

1边桩中心至承台边缘的距离不宜小于预制桩桩径或边长，且螺

纹复合桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm；

2对于墙下条形承台梁，桩中心至承台梁边缘的距离不宜小于预

制桩桩径或边长，且螺纹复合桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于

75mmo

条文说明：螺纹复合桩中的预制桩与水泥土作为一个整体共同承担

外部荷载，且预制桩承担主要荷载，因此确定桩中心至承台边缘距离时

应以预制桩为主并兼顾水泥土桩。

4.4.4螺纹复合桩与承台宜采用填芯混凝土中埋设锚固钢筋的连接方

式，并应符合下列规定：

1预制桩嵌入承台内的长度不宜小于50mm；

2填芯混凝土应采用微膨胀混凝土，强度等级不宜低于C40；

3对于承压桩，填芯混凝土深度应大于6倍预制桩直径或边长,

且不得小于3.0m；对于承受上拔力的桩，填芯混凝土深度应按本标准

公式（437-5）计算确定，且不得小于3.0m；对承受水平力较大的桩，

可在桩顶水泥土中设置钢筋笼；

4填芯混凝土中应通长配置锚固钢筋;

26

5对于承压桩，锚固钢筋数量和规格可按表4.4.3选取；对于承

受上拔力的桩，锚固钢筋面积应按本标准公式C4.3.7-6）计算确定且应

满足表4.4.3规定；箍筋可按表4.4.3选取；

表443锚固钢筋、箍筋数量和规格（mm）

d或b(mm)3004005006008001000

锚固钢筋4-1642206206工20622822

箍筋^6@200^6@20008@200^8@200四@150州@150

6设计基本地震加速度为0.15g的抗震设防7度区内IV类及以上

场地土中的预制桩，填芯混凝土深度不小于8d且不小于5m。

条文说明：螺纹复合桩与承台宜采用预制桩填芯混凝土中埋设锚固

钢筋的方式连接（图4）。

图4桩与承台连接构造

1一聚硫嵌缝膏；2—遇水膨胀橡胶条；3—缓膨型遇水膨胀橡胶条；4一锚固钢筋；5

—C20细石混凝土；6—底板防水层；7—聚合物水泥防水砂浆：8—1.5厚水泥基渗透

结晶型防水涂料；9一混凝土垫层；10—填芯混凝土；II一预制桩；12一水泥土桩

对于承压桩，填芯混凝土的主要作用是改善桩顶的受力状态，有利

于桩与承台的连接；对于承受上拔力的桩，还起到将力均匀传至桩身的

作用。填芯混凝土的灌注深度及质量直接影响到力的传递，设计时应慎

27

重处理，必要时应通过试验确定。

对于承受上拔力的桩也可以采用预制桩底部固定锚固钢筋的构造

措施，即把通长的锚固钢筋焊接于预制桩底部的端板或桩尖上，由锚固

钢筋将拔力传递至预制桩底部。

对承受水平力较大的桩，可在桩顶水泥土中设置钢筋笼。当在桩顶

水泥土中设置钢筋笼对，应考虑钢筋笼防腐蚀并应符合下列规定：

1钢筋笼长度不应小于3D;

2主筋宜选用614,箍筋宜选用①8@200;

3钢筋笼宜设置在环状水泥土中部。

4.4.5承台之间的连接除应符合国家现行标准《建筑地基基础设计规范》

GB50007.《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定外，尚应符合下

列规定：

1同一承台的桩数不多于2根时，应加强承台间的拉结；

2柱下桩基承台，宜在两个主轴方向设置连系梁。

4.4.6预制桩上下节拼接宜采用焊接或机械连接，接头数量不宜超过1

个，接头质量可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规

定执行。

条