新型螺杆灌注桩施工工法.

（2）螺纹段侧阻力sk 2 Q 计算 螺纹段的侧阻力sk 2 Q 是由桩的螺牙与土的机械咬 合作用力通过桩孔侧壁土的抗剪强度体现的，与直杆段桩 的受力机理截然不同，建议按下式计算： sk 2 si i Q = uåt l 式中： si t ——桩的螺纹段第i 层土抗剪强度值（kpa）。 土层抗剪强度si t 的确定方法： 根据室内土工试验指标按下式计算 砂类土tan si i i t =s j 粘性土tan si i i i t = c +s j 式中：i s ——剪切滑动石上的法向应力（kpa） i c ——第 i 层土的粘聚力（kpa）； i j ——第 i 层土的内摩擦角；
螺杆灌注桩将常识中“螺丝钉比钉子牢固”的简单道 理运用在桩与桩施工中，使其更牢固的特点得以实现。 螺杆灌注桩的结构:螺杆桩是一种变截面的异形灌注 桩，有上、下两部分组成。桩的上部为圆柱形，与普通的 灌注桩相同，下部为带螺纹状的桩体。上下两段的长度是 根据地基土质情况而进行调节的，没有一个固定的比例。 由于地基土一般都具有上软下硬的特点，因此，通常在承 载力小于120kpa 的土层中做成圆柱体桩，在承载力大于 120kpa 的土层中做成螺纹桩，这种设置充分发挥了地基 的承载能力。在确定螺纹桩体内径大小时，如果螺纹桩体 内径过小，就会出现桩身先于土体达到破坏的现象，经工 程实践证明，螺纹桩体内径为250～400mm（如表4.2.1 －1）,螺纹高度为50mm 为宜。
新型螺杆灌注桩施工工法
1．前言
螺杆灌注桩是一种新型的变截面异形桩，是在 日本的高强度钢纤维混凝土预制螺纹桩的基础上 创新而成的。它的全称为半螺旋钻孔管内泵压混 凝土灌注桩，其形状是上部为圆柱型，下部为螺 丝型的组合式新型桩（如图1-1）。具有承载力高 沉降小、工期短、施工方便、造价低、无污染、 无噪音等特点。螺杆桩已被建设部列为“建设部 2005 年科学技术项目计划”和“2005 年全国建 设行业科技成果推广项目”（项目编号： 2005005；证书编号：2005006）,并于2006 年获 得国家专利（专利号ZL03128265.2）
（3）桩端阻力计算 由于螺杆桩在成孔过程中对孔底有挤土作用，加之 管内泵压混凝土有较高的压力，作用机理相似预制桩。计 算式如下： Qpk=qpkAP 式中： pk q —极限端阻力标准值（kpa） P A —桩端面积； （4）螺杆桩单桩竖向极限承载力计算 将直杆段侧阻力、螺纹段侧阻力和端阻力公式合并即 得螺杆桩单桩竖向极限承载力计算公式如下： uk sk 1 sk 2 pk Q = Q + Q + Q 2 ( tan ) sik il i i i i pk p
3．适用Fra Baidu bibliotek围
螺纹灌注桩适用于杂填土、粘土、粉土、黄 土、各类砂层，粒径小于30cm（含石量≤50%） 的砾石层等各种土层，淤泥质土中慎用。不受地 下水的限制。 螺纹灌注适用于包括复合地基的刚性桩、钢 筋混凝土基础的钢筋混凝土桩和复合桩基的基桩， 桩径300mm～600mm，桩径视长细比调整。
4．工艺原理
2．工法特点
螺杆灌注桩与传统的混凝土灌注桩、长螺旋灌注桩 相比在施工过程中不取土，对桩间土有明显的挤密效果。 通过对天然地基的挤密，降低了地基土的压缩性，从而提 高了天然地基的承载力，减小了地基的沉降。对沉降变形 要求很高的建筑物，螺纹桩有很高的实用价值。 由于螺杆灌注桩的下部形成了螺纹段，使桩的受力性 能发生了变化，从而提高了桩的侧摩阻力。在相同条件下， 螺杆桩与普通直杆灌注桩相比单桩的极限承载力有显著提 高。 螺杆灌注桩单桩承载力较高，同等条件下与普通直 孔灌注桩相比可缩短桩长，减少桩径和减少桩数。作为大 型建筑物的基础时，即可作为桩下单桩方案以减少承台工 作量，又可沿箱基墙下或筏基板下布桩以减少底板厚度及 配筋量。减少了工程造价，又方便施工。
螺纹的间距 与螺纹周围 土体的抗剪 强度有关， 一般来说， 土的抗剪强 度越大，螺 距也越大， 反之越小。 实验证明， 螺纹间距为 1.0～1.5D 最佳。
螺杆灌注桩单桩竖向承载力计算
螺杆桩单桩竖向极限承载力计算公式由螺杆桩直杆段 侧阻力、螺纹段抗剪强度和端阻力三部分组成，因此，计 算需分段进行。 （1）直杆段侧阻力sk1 Q 计算 直杆段螺杆桩侧阻力sk1 Q 是由桩土之间的摩阻力实 现的。所以，计算方法与传统直线型灌注桩相同。即： sk1 sik i Q = uåq l 式中： sk1 Q ——直杆段侧阻力（kpa）； sik q ——桩的直杆段极限侧阻力标准值（kpa）， 可按表取值； u——桩身周长（m）； i l ——桩的直杆段穿越第i 层土的厚度（m）。
由于现有的螺杆桩钻机成套设备具有机械扭矩潜能 大，穿透力强的特点，因此螺杆灌注桩对于不同土质有很 强的适应性。并且不受地下水位的影响。 螺杆桩施工工艺简单不存在清底、取土、护壁、塌 孔、断桩等问题，桩身质量可靠。具有无振动、低噪音、 无环境污染等绿色桩型特色。 通过螺杆灌注桩处理的复合地基可以有效降低地震 力对结构的影响，同时，即使在建筑物过大水平位移情况 下，仍可以有效的传递垂直荷载，并由于加固后消除了可 液化土层，从而可以广泛地应用于地震区。 螺杆桩机设备性能先进，自动化程度高，劳动强度 低，施工进度快，可以连续泵送混凝土成桩。
5．施工工艺流程及操作要点
6．材料与设备
螺杆桩固化剂宜选用强度等级不低于32.5 级的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥，所选用的水泥 应有出厂合格证，不得受潮、过期。 混凝土用砂应选用粗砂或中砂，砂应质地坚 硬、干净，若有泥块和杂质，使用前应筛除，其 含泥量不得超过表6.1.2-1 规定。
粗骨料可选用卵石或碎石，石子应质地坚硬、耐久、 干净，石子的质量应符合国家现行的《普通混凝土用砂石 质量标准及验收方法》 （JGJ52-2006）。混凝土石子粒径宜采用5～25mm。针片 状颗粒不大于10%。 混凝土强度等级不应低于C25，施工过程中严格按照 配合比下料，严格控制粉煤灰的惨入量，塌落度控制在 18～20cm。混凝土宜采用早强混凝土，确保一周内混凝 土强度达到设计值的100%。 混凝土应符合泵送混凝土的要求，粉煤灰应采用Ⅰ、 Ⅱ级工业磨细粉煤灰。其他外加剂（如增强剂、缓凝剂等） 可根据不同的使用要求适量参入。外加剂的用量根据施工 需要通过实验确定。 采用商品混凝土，混凝土罐车运送时，应根据运距、 温度等条件预留混凝土塌落度损失量。 钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明 书及复试报告，表面应无老锈和油污。