劲性复合桩抗拔承载机理分析与改进对策

易兴中， 刘鑫烨

(南通建工集团股份有限公司， 江苏 南通 226006)

劲性复合桩抗拔承载机理分析与改进对策

易兴中， 刘鑫烨

(南通建工集团股份有限公司， 江苏 南通 226006)

由水泥土桩与预应力抗拔管桩组合所形成的劲性复合桩用于大型多层商业综合体建筑的抗浮构件，在国内外尚属首次。本文通过既有劲性复合抗拔管桩的承载机理分析、校核与对比，指出设计劲性复合抗拔桩存在承载力不足、耐久性缺陷，以及主导规程依据缺失等问题；根据静载试验桩与实际劲性复合抗拔桩受力工况条件对比分析，得出实际劲性复合桩的抗拔承载力特征值小于静载试验结果的结论；并依据分析结果，对桩基结构进行处置改进，使柱下独立承台群桩基础呈群桩整体破坏，而劲性复合桩中的刚性管桩与灌芯组合结构，以及刚性桩与承台节点不发生破坏，此时，可满足设计抗浮承载能力的要求。

劲性复合桩； 水泥土桩； 预应力管桩； 抗拔承载力； 静荷载拉拔试验； 桩体结构改进

大型多层商业综合体建筑，常设有大型地下室，用于建筑物设备用房、地下停车场等功能性用房；在富含地下水地区，由于该类建筑物自重荷载小，抗浮稳定性设计控制是建筑物基础设计的关键内容之一，一般采用压重或设置抗浮构件，而设置抗浮构件措施是较经济的技术手段。常见的抗浮构件分为永久性抗浮锚杆和抗拔桩，抗拔桩分为钢筋混凝土钻孔灌桩、先张法预应力抗拔管桩或空心方桩、预制钢筋混凝土方桩等形式。

先张法预应力抗拔管桩用于抗拔桩具有经济、快捷的优点，但因其节点承载能力控制难度大、施工因素影响环节多，以及管桩本身的配筋与构造因素，其抗拔承载能力稳定性控制较灌注桩及预制方桩差。

劲性复合桩是柔性桩与刚性桩经复合施工形成的具有互补增强作用的桩[1]；水泥土桩与预应力管桩组合所形成的桩是劲性复合桩的一种，水泥土桩、预应力管桩、水泥土桩与预应力管桩组合桩均源于国外，水泥土桩与预应力管桩组合所形成的劲性复合桩用于承压桩或复合地基，尚有相关国家工程建设标准、规范、规程支撑，而水泥土桩与预应力管桩组合所形成的劲性复合桩用于建筑物的抗拔桩，在国内外尚属首次。本文结合工程对象，依据国家及地方相关工程建设标准、规范、规程，对劲性复合桩抗拔承载能力机理进行了分析，对存在的问题制订了改进对策与建议。

1 设计概况

某钢筋混凝土框架结构，建筑结构安全等级为二级，建筑地基及桩基设计等级均为甲级，抗震设防类别为重点设防类，按7度进行抗震设计，按8度采取抗震措施，建筑物地下二层，地上三层，建筑面积25万m2，建筑结构设计合理使用年限为50年。该工程基础采用框架柱下钢筋混凝土承台加劲性复合抗拔桩基础形式，主要布桩方式为柱下五桩承台、柱下四桩承台、柱下六桩承台，

承台覆盖平面范围一般为9 m×9 m；基桩形式为等芯柔刚复合桩(劲性复合桩)，外芯柔性桩采用粉喷桩或三轴水泥搅拌桩，桩径D=800 mm，桩长12 m，水泥等级42.5级，掺灰量15%；内芯桩采用苏G/T23-2013(一)图集[2]中的PHA-500AB(125)-C80，有效桩长12 m；桩头与承台的锚固处置方法参照文献[2]P30页做法，节点承载能力设计时考虑管桩内预应力钢棒的抗拉承载力作用；劲性复合桩的抗拔承载力特征值要求为800 kN，桩顶水头高度为10 m，地下水对钢筋混凝土结构及钢筋具有弱腐蚀性。设计静载试验桩做法如图1所示：

图1 桩基承载力检测示意

根据地质勘察报告，相关桩基设计土层参数指标如表1、表2所示：

表1 预制桩设计参数

表2 劲性复合桩设计参数

2 抗拔承载能力机理分析

抗拔桩均为摩擦型桩，对于设计等级为甲级的桩基，其单桩竖向极限抗拔承载力标准值应通过单桩静载试验确定，初步设计时，可依据相关规范、规程，采用经验参数法计算。

2.1 抗浮稳定性验算

选取建筑物中典型标准柱网尺寸9 m×9 m进行抗浮稳定性验算，水头10 m，基础采用五桩承台，浮力荷载8100 kN，建筑物自重荷载4998.5 kN，则按GB 50007-2011《建筑地基基础设计规范》[3]：

式中：Gk为建筑物自重与压重之和(kN)；Tua为抗拔桩单桩抗拔承载力特征值(kN)；Nwk为浮力作用值(kN)。

显然当单桩抗拔承载力特征值控制为800 kN时，可满足建筑物抗浮稳定性控制要求，在设计水位满足抗浮控制要求的最小单桩抗拔承载特征值可为701.3 kN。

2.2 竖向抗拔承载力计算

劲性复合桩的竖向抗拔承载力计算按JGJ/T 327-2014《劲性复合桩技术规程》[1]第4.3.5条相关公式计算。群桩呈非整体破坏，劲性复合抗拔桩破坏面位于内、外芯界面时，单桩竖向抗拔承载力特征值为1055.6 kN；群桩呈非整体破坏，劲性复合抗拔桩破坏面位于外芯与土界面时为879 kN；群桩呈整体破坏时为1175.7 kN。劲性复合桩单桩竖向抗拔承载力特征值计算取值879 kN，符合设计单桩抗拔承载力特征值800 kN的要求。

2.3 与采用灌注桩用作抗拔桩时的竖向抗拔承载力比较

灌柱桩桩径取800 mm，有效桩长取12 m，则按JGJ 94-2008《建筑桩基技术规范》[4]规定公式计算，群桩呈非整体破坏，灌注桩破坏面位于灌注桩与土层界面时，单桩竖向抗拔承载力特征值为582 kN，群桩呈整体破坏时为1028 kN，取单桩竖向抗拔承载力特征值为582 kN；当灌注桩桩径由800 mm改为1200 mm时，其计算单桩抗拔承载力特征值为909 kN。

根据计算结果，桩长为12 m的Φ800灌注桩，其抗拔承载力特征值计算值(582 kN)，远小于水泥土桩桩径800 mm、内芯管桩桩径为500 mm的劲性复合桩抗拔承载力计算特征值(879 kN)；桩长为12 m的Φ1200灌注桩抗拔承载力计算特征值与劲性复合桩的抗拔承载力计算特征值相当。

这是不合理的。可能有人认为，劲性复合桩的形成过程中，劲性桩对柔性桩有挤扩作用，从而增大了外芯与土界面的摩阻力；但是对于干作业粉喷桩，劲性桩的压桩过程也是对粉喷桩的破坏，粉喷桩横截面会受力挤剪破坏，减弱粉喷桩与土界面的摩阻力，以及芯桩与水泥土界面的摩阻力；而对于湿作业三轴水泥搅拌桩，劲性桩的压桩过程对湿作业水泥桩的挤扩作用完全可忽略不计，且仅是外径的略微均匀扩张，劲性复合桩中的水泥土桩与土界面间的摩阻力不会出现显著增大现象。

2.4 桩身承载力校核

本工程劲性复合桩由水泥土桩与预应力管桩组成，劲性复合桩的桩身抗拉承载能力由预应力管桩决定，劲性复合桩中的水泥土桩抗拉承载能力完全可忽略不计，根据文献[2]，PHA-500AB(125)-C80抗拔管桩桩身的抗拉承载力设计值为1059 kN，与荷载效应基本组合下实际劲性复合桩单桩桩顶所受到的轴向拉力荷载设计值基本一致。

式中：Nt为抗拔桩单桩上拔力设计值；Nl为预应力管桩抗拉承载力设计值。

2.5 抗拔承载力校核

劲性复合桩与承台节点锚固设计做法参照文献[2]中P30页中“截桩桩顶与承台连接详图(一)”，文献[2] 中P31页 “截桩桩顶与承台连接详图(二)”做法为常规做法。见图2所示。

图2 截桩桩顶与承台连接示意

“截桩桩顶与承台连接详图(一)”做法认为，桩头的抗拔力由预应力钢棒与填芯混凝土内的钢筋或填芯混凝土结构与芯壁摩阻力共同承担。根据图集提供的计算公式，计算为：

N1=σ1As1=360×14×10.72×π÷4=453 kN

N2=σ2As2=360×6×202×π÷4=678 kN

N2>K1πd1fnL2=0.8×π×250×0.2×4000÷1000=502.7 kN

N1+N2=453+502.7=955.7 kN>Nt=944.3 kN

式中：N1为桩身预应力钢筋提供的上拔力设计值；N2为填芯混凝土内插钢筋提供的上拔力设计值；σ1、σ2分别为预应力钢筋和内插钢筋抗拉强度设计值，σ1取值宜与σ2相近；As1、As2分别为预应力钢筋和内插钢筋面积；L2、d1分别为填芯混凝土长度和直径；K1为经验系数，取0.8；fn为填芯混凝土与管桩内壁的粘结强度设计值，宜由现场试验确定，当缺乏试验时，取C40微膨胀混凝土为0.2～0.35 N/mm2。

“截桩桩顶与承台连接详图(二)”做法认为，桩头的抗拔力由填芯混凝土内的钢筋或填芯混凝土结构与芯壁摩阻力承担，而预留锚固于承台的管桩预应力钢棒仅起到保险作用。根据图集提供的计算公式，计算为：

N2=σ2As2=360×6×202×π÷4=678 kN

N2>K1πd1fnL2=0.8×π×250×0.2×4000÷1000=502.7 kN

N2=502.7 kN

根据文献[2]做法及计算公式，采用常规桩头锚固做法(“截桩桩顶与承台连接详图(二)”)，桩头节点承载能力不能满足桩基所受抗拉设计值要求；而根据“截桩桩顶与承台连接详图(一)”做法及计算公式，考虑预应力钢棒与承台结构的锚固作用下，桩头节点承载能力能满足桩基所受力抗拉设计值要求。很显然，存在如下问题：

(1)“截桩桩顶与承台连接详图(二)”中，在确保预应力钢棒不受损伤的前提条件下，其节点受力特性与“截桩桩顶与承台连接详图(一)”中节点受力特性完全一致；“截桩桩顶与承台连接详图(一)”中预应力钢棒所受拉力传递至端板，必须克服钢棒与承台混凝土的锚固作用，且预应力钢棒所受到拉力需达到其屈服强度，但考虑到锚固于承台的预应力钢棒与芯柱插筋所受到的应变基本一致性，预应力钢棒所受拉力传递至端板时，还需要芯柱插筋有较大的屈服变形，这种可能，基本不会出现。仅能说明，文献[2]中P30节点做法与P31节点做法，效果是一致的。

(2)现实中，以机械并人工辅助处置管桩桩头时，或多或少使管桩内的预应力钢棒有损伤，受损伤的预应力钢棒在受力后极易脆断，受折弯的预应力钢棒调直时或折弯的预应力钢棒受力后均会发生脆断现象。因而文献[2]中“截桩桩顶与承台连接详图(一)”做法中充分考虑管桩预应力钢棒的锚固作用是不现实的。

(3)桩头处置后，管桩桩头预应力释放，至少会影响承台下500～600 mm桩身长度内管桩内预压力失效，即承台下桩头受力后会产生裂缝，产生裂缝的预应力管桩在具有腐蚀性的地下水长期作用下，管桩内预应力钢棒会受到腐蚀，并失效，即便桩头处置时预应力钢棒未受到任何损伤，受腐蚀的预应力钢棒自然失去与承台的锚固作用。

(4)根据江苏省DGJ/TJ 109-2010《预应力混凝土管桩基础技术规程》[5]3.6.4条，管桩本身的抗拉承载能力验算包括桩身抗拉承载能力、接头连接强度、端板孔口抗剪强度、钢棒与墩头连接强度、桩顶填芯混凝土与承台连接强度，依次验算，取其中的最小值控制。而桩顶填芯混凝土与承台连接强度验算要求中，均仅考虑填芯插筋及填芯混凝土与管芯内壁的摩阻力，未考虑锚固于承台结构中的管桩预应力钢棒作用，其它国家及地方规范、规程相关规定均类似。因而文献[2]中P30页节点做法中，桩头承载力设计值计算公式，无相关国家及地方标准、规范、规程支撑依据，也未见相关理论支撑依据。

(5)实际劲性复合桩成桩过程中，会发生管桩桩顶标高高于设计桩顶标高的现象，当管桩桩顶高出基础承台结构顶标高时，桩顶端板自然去除，此时，文献[2]中P30页节点做法计算承载能力设计值效果将无法实现。

(6)文献[2]中，填芯混凝土长度控制为不小于3.5 m，且不少于8D，仅是当管桩单独用作抗拔桩时对其桩头填芯混凝土及其插筋锚固的基本要求，一般工程中PHA-500AB(125)-C80单独用作抗拔管桩时，其抗拔承载力特征值一般设计控制为250～300 kN；而该工程的劲性复合桩外桩径800 mm，刚性芯柱管桩桩径为500 mm，设计抗拔承载力特征值为800 kN，显然填芯深度设计值存在问题。

(7)设计做法中，劲性复合桩桩头与承台的锚固，依然仅受管桩与承台锚固作用效果控制，劲性复合桩中水泥土桩对桩头与承台的锚固承载能力不起任何作用。

(8)桩头与承台锚固承载力验算同时说明，设计填芯插筋规格直径存在严重不足。

2.6 验收与耐久性问题

劲性复合桩设计主导规程依据的文献[1]中，未提及基桩耐久性控制问题，未涉及劲性复合桩用于抗拔桩的相关验收要求内容。应当作四新技术，按GB 50300-2013《建筑工程施工质量验收统一标准》[6]3.0.5条要求进行质量控制，即：“当专业验收规范对于工程中的验收项目未作出相应规定时，应由建设单位组织监理、设计、施工等相关单位制定专项验收要求。涉及安全、节能、环境保护等项目的专项验收要求应由建设单位组织专家论证。”

桩基作为建筑物结构的重要组成部分，其合理设计使用年限也为50年，因而也涉及桩基耐久性设计与建筑物建造过程中的桩基耐久性质量控制。而该工程劲性复合桩设计中的水泥土桩对劲性复合桩承载能力的大大提高起到关键作用，而水泥土桩具有不少于50年的耐久性能吗？水泥土桩本身具有渗透性，不具抗渗性，在地下二类或三类环境中，受弱腐蚀性地下水的长期作用，其性能会退化，会削弱其劲性复合桩中的复合作用。因而水泥土桩或由水泥桩为主体之一所组成的复合桩，一般用于地基承载能力要求相对较低复合地基中，且对于永久性建筑物，也仅利用其承压作用，充分考虑桩土、桩与承台的共同协调作用；用于承拉或承弯结构，也仅是作用于临时结构中，如支护结构中挡土结构兼作止水帷幕，拉锚桩的锚固体等。

因而，劲性复合桩用于抗拔桩使用时，其主导规程依据缺失，应按相关四新技术验收控制要求处置；劲性复合桩用于建筑物的永久性抗构件，其基桩耐久性值得商榷。

3 静载试验桩的试验工况条件下承载力分析

3.1 试验桩静载试验结果情况

根据设计静载试验桩做法示意(图1)，选取三根桩长为22 m的劲性复合桩，在地面进行了破坏性静载试验，试验桩的抗拔极限承载力分别为：3185、3503、3185 kN。

由于该工程劲性复合桩的有效桩长为12 m，而实际试验桩的桩长为22 m，为考虑地面10 m段桩长的影响，选取三根桩长为10 m的劲性复合桩，在地面进行了破坏性静载试验，试验桩的抗拔极限承载力分别为：1040、1248、1248 kN。

根据试验桩检测结果，有效桩长为12 m的劲性复合桩在设计试验工况条件下的极限抗拔承载力在1937～2463 kN间，可取1937 kN。

3.2 工程桩静载试验抽样试验结果

根据设计静载试验桩做法示意(图1)，选取总桩数1%的工程桩在地面进行了静载检测，静载试验桩的桩长均为22 m，检测单桩极限抗拔承载力要求为2900 kN，对应的是有效桩长为12 m的劲性复合桩800 kN的抗拔承载力特征值，检测数据的取用与试验桩结果一致。其桩基静载检测结果，全部33根静载检测桩的极限抗拔承载力均为2900 kN，各桩均未出现极限荷载状态，检测过程桩基最大上拔量在2.49～26.70 mm，各试验桩最大回弹量在0.04～21.67 mm，各试验桩的上拔变形量值均较小，各试验基桩均有不可恢复变形。

3.3 静载试验桩工况条件下桩基抗拔承载力分析

根据设计静载试验桩做法示意(图1)，在内径不大于250 mm的管腔中，设置了14根1×7ф15.24-1960钢铰束，未采用压力灌浆填芯，而采用普通微膨胀C40混凝土全程灌芯，是不可能保证内芯混凝土的密实度，实际基坑开挖后，全数静载试验桩的内腔表观质量现象为：有填芯混凝土部位的混凝土呈离析、松散状，大部分管芯为空腔，说明试验桩桩端锚具与端板起到关键作用。设计静载试验桩结构受力简图如图3所示。

图3 设计静载试验桩结构受力

显然，静载试验桩的试验拉力荷载通过钢铰束传递至桩底部端板，劲性复合板桩所受拉力荷载由桩底向顶端传递，无论是劲性桩中的水泥土桩，还是劲性桩中的预应力管桩均受压。

而根据该工程的设计图纸，劲性抗拔桩实际受力工况是：基础承台受浮力作用，劲性桩所受到的拉力是通过承台与管桩连接灌芯桩头结构由桩顶逐步向桩底部传递。工程桩结构受力简图如图4所示。

图4 工程桩结构受力

工程所用劲性复合板桩所受拉力荷载通过承台与管桩连接灌芯桩头结构由桩顶部逐步向桩底部传递，无论是劲性桩中的水泥土桩，还是劲性桩中的预应力管桩均受拉。

显然，静载试验桩的设计工况条件，与实际工程桩的受力工况条件有着显著的差异，类似压力型锚杆与拉力型锚杆的区别。如图5所示[7，8]。

图5 拉力型工程桩与压力型试验桩桩土粘结应力分布示意

试验桩桩土粘结应力峰值出现在桩下端，随所受拉力荷载的增大，粘结应力峰值逐步由桩底端向桩上方移动；实际工程桩桩土粘应力峰值出现在桩上端，随所受拉力荷载的增大，粘结应力峰值逐步由桩上端向桩下端方向移动。对于静载试验桩，由于预应力管桩受压强度及水泥土桩受压强度均大于其受拉强度，劲性复合桩桩体在静载试验过程处在良好受力状态，水泥土桩受压过程会对土壁产生一定的径向力，从而有效增大了桩土间摩阻力，提高桩的抗拔承载力；同时在弹塑性条件下，静载试验桩的抗压变形刚度大。而对于实际工程桩，其基桩受力过程的受拉变形刚度在克服管桩的预压应力后由管桩内预应力钢棒决定，这就是静载试验桩的上拔变形量较小的原因。根据文献[7，8]资料，同等条件下，压力型锚杆极限抗拉承载力比拉力型锚杆极限抗拉承载力大，其比值在1.5～2.0间，并受锚杆锚固段长径比的影响。该工程劲性复合桩实际受力工况相当于拉力型锚杆，而静载试验桩受力工况相当于压力型锚杆；根据试验桩试验结果，试验桩的极限抗拔承载力在1937～2463 kN间，可推断，实际工程劲性复合桩的单桩极限抗拔承载力在1291～1642 kN间，实际工程中劲性复合桩会发生单桩抗拔承载力特征值小于设计所要求的800 kN现象，当然这种判断尚未考虑水泥土桩耐久性缺陷的不利影响。

4 抗拔承载能力控制改进对策

4.1 抗拔承载能力控制改进对策

根据本文2、3部分分析内容，该工程劲性复合抗拔桩的承载力存在问题，需采取有效改进措施。

(1)改进承台与桩头连接的承载能力，并通过改进管桩填芯结构与管桩严密的叠合作用，保证劲性复合桩中管桩的承载能力，将劲性复合桩可能失效的破坏界面发生于管桩与水泥土桩侧或发生于水泥土与土层界面，并确保劲性复合桩桩头与承台节点、管桩桩身不发生受拉破坏或受拉管桩产生裂缝后的受腐蚀破坏。

(2)通过试验改进打凿桩头工艺方法(机械切除管桩根部钢棒混凝土保护层混凝土，切断桩头箍筋，千斤顶分段挤压破碎桩头、人工逐段凿除清理)，尽量避免对管桩钢棒的损伤、折弯，并保留管桩端板。从而保证桩头与承台节点尽量满足文献[2]中P30页节点做法，充分利用管桩中预应力钢棒的保险作用。

(3)管桩管芯内填有水泥土的桩，采用专用机械钻孔清理桩内水泥土，控制管芯内可灌芯深度不小于8 m，保证每一管桩桩头的填芯深度。

(4)对管桩内壁采用机械凿毛，控制桩芯内壁凿毛深度不小于2 m。以此加大管芯内壁摩阴力，并充分保证管桩填芯结构与管桩的叠合作用效应。

(6)桩内填芯混凝土深度由设计4 m，改为全程灌芯，有效填芯深度不小于8 m，灌芯混凝土采用C40自密实微膨胀混凝土。

通过上述(2)～(6)的改进措施，桩头承载能力得到有效提高，按文献[5]计算如下：

N2=σ2As2=360×6×252×π÷4=1060 kN

N2

N2=1060 kN>Nt=944.3 kN

(7)建议建设相关责任主体方通过设计计算校核，必要时额外采取加大楼层结构配重或其它有效提高建筑物抗浮承载能力的措施。

4.2 灌芯结构抗拔检测试验

灌芯结构现场原位拉拔检测试验表明，加大管桩芯内插筋规格与长度，增加管桩填芯深度，可有效增强管桩与填芯结构的叠合作用效应，保证填芯结构与管桩间的粘结应力分布有效下移，从而使劲性复合桩桩土粘结应力分布更为合理，有效提高桩身承载能力，使基桩有效抗拔承载能力最大化。试验过程桩基应变图形表明，现场所采取的处置措施是有效可靠的。

5 改进后的劲性复合桩抗拔承载能力分析

选取该工程框架柱下典型五桩承台基础，不考虑水泥土桩作用，桩体为管桩与填芯结构组合结构，群桩呈整体破坏时，其抗拔承载能力特征值计算为932 kN。

根据改进后的基桩原位静载拉拔检测试验，三根基桩弹性变形量极小，基桩均始终处于弹性工作状态，按文献[9]，考虑群锚效应的减弱影响，土层内摩擦角为31°，最小桩间距为2.4 m，桩长12 m，则基桩呈非整体破坏时的最小抗拔承载能力特征值(承台群桩中的中间桩)可为1059×0.7=741.3 kN。

计算结果表明，改进后的劲性复合桩抗拔承载能力可满足建筑物在设计抗浮水位下的抗浮控制要求。

6 结论

(1)依据相关规范、规程，采用经验法计算与分析，既有劲性复合桩外芯水泥土桩桩径800 mm、内芯桩PHA-500AB(125)-C80，内外芯有效桩长12 m，其抗拔承载力计算特征值大于等长直径为800 mm的灌注桩抗拔承载力特征值，并与等长、直径为1200 mm的灌注桩抗拔承载力计算特征值相当，这是不现实的。

(2)劲性复合桩的桩头与承台连接节点的承载能力，决定于管桩桩头与承台连接节点承载能力，与是否为劲性复合桩无关联。

(3)文献[2]中P30页管桩桩头与承台连接节点承载力设计值计算方法可靠度不足，无相关国家及地方标准、规范、规程支撑依据，无相关理论支撑依据；管桩桩头处理后，将释放预应力后的管桩预应力钢棒锚固于承台结构中，对连接节点承载力起保险作用；设计所参照文献[2]的桩头节点做法存在承载能力严重不足的问题。

(4)作为劲性复合抗拔桩结构关键组成部分的水泥土桩存在耐久性缺陷，在地下二类或三类环境中，受弱腐蚀性地下水的长期作用，其性能会退化，会削弱其在劲性复合桩中的复合作用；当劲性复合桩用于永久性建筑物基础抗浮构件时，应弱化或忽略其外芯水泥土桩的作用。

(5)设计静载试验桩的工况条件不符合劲性复合桩实际受力工况条件要求，也不符合相关国家及地方标准、规范、规程的要求；不考虑劲性复合桩结构耐久性能影响的前提条件下，实际工程劲性复合桩的单桩极限抗拔承载力在1291～1642 kN间，会发生基桩单桩抗拔承载力特征值小于设计要求值的现象。

(6)通过系列技术措施改进，增强桩头与承台结构连接承载能力，保证填芯结构与桩身结构叠合作用，使刚性桩与填芯结构形成可靠的组合结构，有效提高刚性桩桩身抗拉承载能力，保证单桩最小抗拔承载能力，控制承台桩基呈群桩整体性破坏形式，此时改进后的劲性复合桩抗拔承载能力可满足建筑物在设计抗浮水位下的抗浮控制要求。

(7)劲性复合桩用作抗浮构件，存在主导规程依据缺失问题，应按文献[6]中相关四新技术要求进行验收控制。

[1] JGJ/T 327-2014, 劲性复合桩技术规程[S].

[2] 苏G/T23-2013(一), 先张法预应力混凝土抗拔管桩(一)[S].

[3] GB 50007-2011, 建筑地基基础设计规范[S].

[4] JGJ 94-2008, 建筑桩基技术规范[S].

[5] DGJ32/TJ 109-2010, 预应力混凝土管桩基础技术规程[S].

[6] GB 50300-2013, 建筑工程施工质量验收统一标准[S].

[7] 张健超. 压力型与拉力型锚杆的承载性状双比分析研究[D]. 长沙: 湖南科技大学, 2012.

[8] 吴曙光, 张永兴, 康 明. 压力型和拉力型锚杆工作性能对比研究[J]. 水文地质工程地质, 2008, (5): 45-49.

[9] 程良奎, 李象范. 岩土锚固·土钉·喷射混凝土——原理、设计与应用[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2008.

Uplift Bearing Mechanism Analysis and Improvement Countermeasures of Strength Composite Pile

YIXin-zhong,LIUXin-ye

(Nantong Construction Group Co Ltd， Nantong 226006， China)

Strength composite pile composed of concrete soil pile and pre-stressed pull-out bearing pile is used as anti-floating components of large-scale commercial complex building, which is the first time in our country. The paper points out strength composite pile’s shortcomings of insufficient bearing capacity and duration through bearing mechanism analysis, check and comparison of strength composite pile, as well as problem of missing leading regulation basis; gets the conclusion that strength composite pile’s characteristic value of uplift bearing capacity is less than static load test result according to comparative analysis of stress condition of static test pile and practical strength composite pile. According to analysis it make some improvements of strength composite pile in order that independent bearing pile caps under pile have overall damage, while rigid pipe pile, filling and core composite structures, rigid pile and bearing joint will not be damaged, at this point, regardless of calculation characteristic value of single-pile bearing strength of cement soil pile composite effect, it will satisfy requirements of anti-floating bearing capacity.

strength composite pile; cement soil pile; prestress pipe pile； uplift bearing capacity; static pull-out load test； pile structure improvement

2016-03-08

2016-04-29

易兴中(1967-)，江苏南通人，教授级高级工程师，硕士，研究方向为施工技术(Email：931046556@qq.com)

TU473.1

A

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