5.8.1 樁身應(yīng)進(jìn)行承載力和裂縫控制計(jì)算。計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮樁身材料強(qiáng)度、成樁工藝、吊運(yùn)與沉樁、約束條件、環(huán)境類別等因素，除按本節(jié)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50017和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011的有關(guān)規(guī)定。

Ⅰ受壓樁

5.8.2 鋼筋混凝土軸心受壓樁正截面受壓承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1. 當(dāng)樁頂以下5d范圍的樁身螺旋式箍筋間距不大于100mm，且符合本規(guī)范第4.1.1條規(guī)定時(shí)：

5.8.4 計(jì)算軸心受壓混凝土樁正截面受壓承載力時(shí)，一般取穩(wěn)定系數(shù)φ＝1.0。對(duì)于高承臺(tái)基樁、樁身穿越可液化土或不排水抗剪強(qiáng)度小于10kPa的軟弱土層的基樁，應(yīng)考慮壓屈影響，可按本規(guī)范式(5.8.2-1)、式(5.8.2-2)計(jì)算所得樁身正截面受壓承載力乘以φ折減。其穩(wěn)定系數(shù)φ可根據(jù)樁身壓屈計(jì)算長(zhǎng)度l_c和樁的設(shè)計(jì)直徑d(或矩形樁短邊尺寸6)確定。樁身壓屈計(jì)算長(zhǎng)度可根據(jù)樁頂?shù)募s束情況、樁身露出地面的自由長(zhǎng)度l₀、樁的入土長(zhǎng)度h 、樁側(cè)和樁底的土質(zhì)條件按表5.8.4-1確定。樁的穩(wěn)定系數(shù)φ可按表5.8.4-2確定。

表5.8.4-1 樁身壓屈計(jì)算長(zhǎng)度lc

表5.8.4-2 樁身穩(wěn)定系數(shù)φ

Ⅱ 抗拔樁

5.8.7 鋼筋混凝土軸心抗拔樁的正截面受拉承載力應(yīng)符合下式規(guī)定：

5.8.9 當(dāng)考慮地震作用驗(yàn)算樁身抗拔承載力時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011的規(guī)定，對(duì)作用于樁頂?shù)牡卣鹱饔眯?yīng)進(jìn)行調(diào)整。

Ⅲ受水平作用樁

5.8.10 對(duì)于受水平荷載和地震作用的樁，其樁身受彎承載力和受剪承載力的驗(yàn)算應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1. 對(duì)于樁頂固端的樁，應(yīng)驗(yàn)算樁頂正截面彎矩；對(duì)于樁頂自由或鉸接的樁，應(yīng)驗(yàn)算樁身最大彎矩截面處的正截面彎矩；
    2. 應(yīng)驗(yàn)算樁頂斜截面的受剪承載力；
    3. 樁身所承受最大彎矩和水平剪力的計(jì)算，可按本規(guī)范附錄C計(jì)算；
    4. 樁身正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010執(zhí)行；
    5. 當(dāng)考慮地震作用驗(yàn)算樁身正截面受彎和斜截面受剪承載力時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011的規(guī)定，對(duì)作用于樁頂?shù)牡卣鹱饔眯?yīng)進(jìn)行調(diào)整。

Ⅳ預(yù)制樁吊運(yùn)和錘擊驗(yàn)算

5.8.11 預(yù)制樁吊運(yùn)時(shí)單吊點(diǎn)和雙吊點(diǎn)的設(shè)置，應(yīng)按吊點(diǎn)(或支點(diǎn))跨間正彎矩與吊點(diǎn)處的負(fù)彎矩相等的原則進(jìn)行布置?？紤]預(yù)制樁吊運(yùn)時(shí)可能受到?jīng)_擊和振動(dòng)的影響，計(jì)算吊運(yùn)彎矩和吊運(yùn)拉力時(shí)，可將樁身重力乘以1.5的動(dòng)力系數(shù)。
5.8.12 對(duì)于裂縫控制等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)的混凝土預(yù)制樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，可按下列規(guī)定驗(yàn)算樁身的錘擊壓應(yīng)力和錘擊拉應(yīng)力：

    3. 最大錘擊壓應(yīng)力和最大錘擊拉應(yīng)力分別不應(yīng)超過(guò)混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

條文說(shuō)明

5.8 樁身承載力與裂縫控制計(jì)算

5.8.2、5.8.3 鋼筋混凝土軸向受壓樁正截面受壓承載力計(jì)算，涉及以下三方面因素：
    1. 縱向主筋的作用。軸向受壓樁的承載性狀與上部結(jié)構(gòu)柱相近，較柱的受力條件更為有利的是樁周受土的約束，側(cè)阻力使軸向荷載隨深度遞減，因此，樁身受壓承載力由樁頂下一定區(qū)段控制?？v向主筋的配置，對(duì)于長(zhǎng)摩擦型樁和摩擦端承樁可隨深度變斷面或局部長(zhǎng)度配置?？v向主筋的承壓作用在一定條件下可計(jì)入樁身受壓承載力。
    2. 箍筋的作用。箍筋不僅起水平抗剪作用，更重要的是對(duì)混凝土起側(cè)向約束增強(qiáng)作用。圖30是帶箍筋與不帶箍筋混凝土軸壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。由圖看出，帶箍筋的約束混凝土軸壓強(qiáng)度較無(wú)約束混凝土提高80％左右，且其應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系改善。因此，本規(guī)范明確規(guī)定凡樁頂5d范圍箍筋間距不大于100mm者，均可考慮縱向主筋的作用。

圖30 約束與無(wú)約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
（引自Mander et al 1984)

    3. 成樁工藝系數(shù)ψ_c。樁身混凝土的受壓承載力是樁身受壓承載力的主要部分，但其強(qiáng)度和截面變異受成樁工藝的影響。就其成樁環(huán)境、質(zhì)量可控度不同，將成樁工藝系數(shù)ψ_c規(guī)定如下。ψ_c取值在原JGJ 94-94規(guī)范的基礎(chǔ)上，汲取了工程試樁的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，適當(dāng)提高了安全度。
    混凝土預(yù)制樁，預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁：ψ_c＝0.85；主要考慮在沉樁后樁身常出現(xiàn)裂縫。
    干作業(yè)非擠土灌注樁(含機(jī)鉆、挖、沖孔樁、人工挖孔樁)：ψ_c＝0.90；泥漿護(hù)壁和套管護(hù)壁非擠土灌注樁、部分?jǐn)D土灌注樁、擠土灌注樁：ψ_c＝0.7～0.8；軟土地區(qū)擠土灌注樁：ψ_c＝0.6。對(duì)于泥漿護(hù)壁非擠土灌注樁應(yīng)視地層土質(zhì)取ψ_c值，對(duì)于易塌孔的流塑狀軟土、松散粉土、粉砂，ψ_c宜取0.7。
    4. 樁身受壓承載力計(jì)算及其與靜載試驗(yàn)比較
    本規(guī)范規(guī)定，對(duì)于樁頂以下5d范圍箍筋間距不大于100mm者，樁身受壓承載力設(shè)計(jì)值可考慮縱向主筋按本規(guī)范式(5.8.2-1)計(jì)算，否則只考慮樁身混凝土的受壓承載力。對(duì)于按本規(guī)范式(5.8.2-1)計(jì)算樁身受壓承載力的合理性及其安全度，從所收集到的43根泥漿護(hù)壁后注漿鉆孔灌注樁靜載試驗(yàn)結(jié)果與樁身極限受壓承載力計(jì)算值R_u進(jìn)行比較，以檢驗(yàn)樁身受壓承載力計(jì)算模式的合理性和安全性(列于表14)。其中R_u按如下關(guān)系計(jì)算：

    從表14可見(jiàn)，雖然后注漿樁由于土的支承阻力(側(cè)阻、端阻)大幅提高，絕大部分試樁未能加載至破壞，但其荷載水平是相當(dāng)高的。最大加載值Q_max與樁身受壓承載力極限值R_u之比Q_max／R_u均大于1，且無(wú)一根樁樁身被壓壞。
    以上計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明三個(gè)問(wèn)題：一是影響混凝土受壓承載力的成樁工藝系數(shù)，對(duì)于泥漿護(hù)壁非擠土樁一般取ψ_c＝0.8是合理的；二是在樁頂5d范圍箍筋加密情況下計(jì)入縱向主筋承載力是合理的；三是按本規(guī)范公式計(jì)算樁身受壓承載力的安全系數(shù)高于由土的支承阻力確定的單樁承載力特征值安全系數(shù)K＝2，樁身承載力的安全可靠性處于合理水平。

表14 灌注樁（泥漿護(hù)壁、后注漿）樁身受壓承載力計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果

續(xù)表14

續(xù)表 14

    這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題，在工程實(shí)踐中常見(jiàn)有靜載試驗(yàn)中樁頭被壓壞的現(xiàn)象，其實(shí)這是試樁樁頭處理不當(dāng)所致。試樁樁頭未按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ 106規(guī)定進(jìn)行處理，如：樁頂千斤頂接觸不平整引起應(yīng)力集中；樁頂混凝土再處理后強(qiáng)度過(guò)低；樁頂未加鋼板圍裹或未設(shè)箍筋等，由此導(dǎo)致樁頭先行破壞。很明顯，這種由于試驗(yàn)處置不當(dāng)而引發(fā)無(wú)法真實(shí)評(píng)價(jià)單樁承載力的現(xiàn)象是應(yīng)該而且完全可以杜絕的。
5.8.4 本條說(shuō)明關(guān)于樁身穩(wěn)定系數(shù)的相關(guān)內(nèi)容。工程實(shí)踐中，樁身處于土體內(nèi)，一般不會(huì)出現(xiàn)壓屈失穩(wěn)問(wèn)題，但下列兩種情況應(yīng)考慮樁身穩(wěn)定系數(shù)確定樁身受壓承載力，即將按本規(guī)范第5.8.2條計(jì)算的樁身受壓承載力乘以穩(wěn)定系數(shù)φ。一是樁的自由長(zhǎng)度較大(這種情況只見(jiàn)于少數(shù)構(gòu)筑物樁基)、樁周圍為可液化土；二是樁周圍為超軟弱土，即土的不排水抗剪強(qiáng)度小于10kPa。當(dāng)樁的計(jì)算長(zhǎng)度與樁徑比l_c／d＞7.0時(shí)要按本規(guī)范表5.8.4-2確定甲值。而樁的壓屈計(jì)算長(zhǎng)度l_c與樁頂、樁端約束條件有關(guān)，l_c的具體確定方法按本規(guī)范表5.8.4-1規(guī)定執(zhí)行。
5.8.7、5.8.8 對(duì)于抗拔樁樁身正截面設(shè)計(jì)應(yīng)滿足受拉承載力，同時(shí)應(yīng)按裂縫控制等級(jí)，進(jìn)行裂縫控制計(jì)算。
    1. 樁身承載力設(shè)計(jì)
    本規(guī)范式(5.8.7)中預(yù)應(yīng)力筋的受拉承載力為f_pyA_py，由于目前工程實(shí)踐中多數(shù)為非預(yù)應(yīng)力抗拔樁，故該項(xiàng)承載力為零。近來(lái)較多工程將預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁用于抗拔樁，此時(shí)樁頂與承臺(tái)連接系通過(guò)樁頂管中埋設(shè)吊筋澆注混凝土芯，此時(shí)應(yīng)確保加芯的抗拔承載力。對(duì)抗拔灌注樁施加預(yù)應(yīng)力，由于構(gòu)造、工藝較復(fù)雜，實(shí)踐中應(yīng)用不多，僅限于單樁承載力要求高的條件。從目前既有工程應(yīng)用情況看，預(yù)應(yīng)力灌注樁要處理好兩個(gè)核心問(wèn)題，一是無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋在樁身下部的錨固；宜于端部加錨頭，并剝掉2m長(zhǎng)左右塑料套管，以確保端頭有效錨固。二是張拉鎖定，有兩種模式，一種是于樁頂預(yù)埋張拉鎖定墊板，樁頂張拉鎖定；另一種是在承臺(tái)澆注預(yù)留張拉鎖定平臺(tái)，張拉鎖定后，第二次澆注承臺(tái)鎖定錨頭部分。
    2. 裂縫控制
    首先根據(jù)本規(guī)范第3.5節(jié)耐久性規(guī)定，參考現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010，按環(huán)境類別和腐蝕性介質(zhì)弱、中、強(qiáng)等級(jí)諸因素劃分抗拔樁裂縫控制等級(jí)，對(duì)于不同裂縫控制等級(jí)樁基采取相應(yīng)措施。對(duì)于嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的一級(jí)和一般要求不出現(xiàn)裂縫的二級(jí)裂縫控制等級(jí)基樁，宜設(shè)預(yù)應(yīng)力筋；對(duì)于允許出現(xiàn)裂縫的三級(jí)裂縫控制等級(jí)基樁，應(yīng)按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算裂縫最大寬度w_max，使其不超過(guò)裂縫寬度限值，即w_max≤w_lim。
5.8.10 當(dāng)樁處于成層土中且土層剛度相差大時(shí)，水平地震作用下，軟硬土層界面處的剪力和彎距將出現(xiàn)突增，這是基樁震害的主要原因之一。因此，應(yīng)采用地震反應(yīng)的時(shí)程分析方法分析軟硬土層界面處的地震作用效應(yīng)，進(jìn)而采取相應(yīng)的措施。