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1、安徽省工程建设标准螺杆桩基础技术规程Technical specification for half-screw pile（报 批 稿）条文说明制定说明为便于广大螺杆桩勘察、设计、施工、检测等单位的有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定，螺杆桩基础技术规程编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明，供使用者参考。在使用中如发现本条文有不妥之处，请将意见函寄安徽省金田建筑设计咨询有限责任公司（合肥市包河工业区沈阳路20号，邮政编码: 230051，Email: ），以供修订时参考。目 次1 总 则 .- 1 -2 术语与符号 .- 2 -2.1 术语 .- 2 -3 地基勘察 .- 3
2、 -3.2 勘探点平面布置 .- 3 -3.4 勘察评价 .- 3 -4 桩的设计 .- 4 -4.1 一般规定 .- 4 -4.2 单桩竖向承载力确定 .- 4 -4.6 螺杆桩构造 .- 8 -5 施 工 .- 10 -5.1 一般规定 .- 10 -5.5 施工工艺 .- 11 -5.7 成品保护 .- 12 -6 质量检验与验收 .- 13 -6.1 一般规定 .- 13 -6.2 施工前检验 .- 13 -6.4 施工后检验 .- 13 -6.5 桩的检测 .- 14 -1 总 则1.0.11.0.4 螺杆桩是一种带螺牙的异型混凝土灌注桩，它采用带自控装置的螺杆桩机施工，通过特制的螺
3、纹钻杆钻进，自控系统严格控制螺纹钻杆提升速度与旋转速度同步，钻至设计深度在土体中形成带螺纹的钻孔后，混凝土由高压泵输送至空心螺纹钻杆由钻头泵出，在孔中填实形成全部或部分桩侧带螺牙的混凝土桩基。该技术具有单桩承载力高、造价低廉的特点，但由于该技术属于一种新型的施工技术，本规程编写的目的是为确保在设计、施工中做到安全适用、确保工程质量。螺杆桩设计与施工要实现安全适用、技术先进、经济合理、保证质量、节能环保等目标，应综合考虑工程与水文地质条件、上部结构类型和荷载特征、施工技术及环境条件等因素，把握相关技术要点。除本规程规定的适用范围外，在特殊性土层中应通过试验确定其适用性。本规程中提及的不稳定土层主
4、要指：可液化土层、软土层、岩溶和土洞附近、矿山开采塌陷区附近、滑坡体附近等。本规程所述的适宜地层主要指：能够形成螺牙的地层。对于其他行业（例如电厂、港口、公路、铁路等）采用螺杆桩的工程，本规程可使用，但同时应符合相应行业标准规定。2 术语与符号2.1 术语2.1.1 螺杆桩是一种变截面异形桩，采用特定的成桩设备，利用挤压旋转成孔技术施工，在地下水位上下均可使用。2.1.32.1.8 螺杆桩桩身结构具有一定的特殊性，比普通灌注桩更为复杂。螺杆桩内径、螺杆桩外径、螺牙厚度、螺牙宽度、螺距的大小，都直接影响螺杆桩的受力机理、承载力与稳定性。螺杆桩受力较为特殊，螺牙宽度、螺纹间距和深度不同，其承载力机
5、理发挥也不同，但为方便设计，假定螺杆桩承载力由端承力和按螺杆桩外径形成的侧面提供的侧阻力提供，提出了等效侧阻的概念。等效侧阻就是桩侧提供的承载力除以桩侧的面积。3 地基勘察3.2 勘探点平面布置3.2.2 端承桩的承载力依赖于桩端土层，勘探点间距宜小些，摩擦型桩的承载力依赖于桩侧土层，勘探点间距适当大些。3.2.3 复合地基的承载力更多地依赖于基础下伏土层的性质，受力性状接近于天然地基，所以作此规定。3.4 勘察评价3.4.3 本条是为螺杆桩基础防腐设计服务的，所以要求岩土工程勘察中应对于工程场地的岩土层（含地下水）对螺杆桩的腐蚀性进行评价。3.4.6 场地适宜性方面应重点评价以下几方面：螺杆
6、桩的稳定性、场地地层均匀性、岩土设计参数、沉桩可能性以及螺杆桩对场地环境条件的限制性要求。4 桩的设计4.1 一般规定4.1.1 螺杆桩不配筋时按刚性桩复合地基使用同样能够发挥螺纹的作用，较大幅度地提高地基承载力。4.2 单桩竖向承载力确定4.2.1 螺杆桩的受力与常规直杆桩的受力原理不同，除桩径、桩长和桩侧及桩端地基土影响单桩承载力外，螺纹间距和宽度对承载力影响也较大。根据太沙基极限平衡理论，螺杆桩螺牙的受力可假定为浅基础受力，螺牙以上的土体看作均布荷载，每一片螺牙可假定为一倾斜的圆形浅基础。当螺杆桩受力时，每一级螺牙下地基分别受力，随着荷载的增加，螺牙下地基土达到塑性，随荷载增加塑性区域逐
7、渐扩大，滑裂面向上延伸。假定螺牙的底面是粗糙的，螺牙周围土体滑动面如图1所示，可分为两个区域：I 区是螺牙底面下的土楔abo，由于假定螺牙是粗糙的，具有很大的摩擦力，因此ab面不会发生剪切位移，I区内土体不是处于朗金主动状态，而是处于弹性压密状态，它与螺牙底面一起移动。假定滑动面ob与水平面成角。II区滑动面是通过ofe 点的辐射线，忽略重度对滑动面形状的影响，其向径 tan0er。图1 螺杆桩极限荷载剪切破坏面当上下两级螺牙滑裂面的e和e 点重合时，螺杆桩受力最优，最优间距与外径满足：Hr21 （1）而 tan0er，根据三角关系， cos0D代入上式得 tgtgeH)23()2(cs（2）
8、式中： H螺杆桩螺距；D叶片外径； 压密核区与水平面夹角； 叶片倾角； 向径旋转角；r0初始向径；r滑裂面向径； 土的内摩擦角。当螺牙间距小于最优间距时，螺牙受力相互影响，两滑裂面相交，最终形成近似以螺牙外径为直径的滑裂面。 当螺牙间距大于H时，每个螺牙下地基土受力互不影响，随着荷载加大，螺牙下塑性区增大，滑裂面向上与桩身相交，上下滑裂区间的桩侧侧阻开始发挥，当侧阻达到极限时，螺杆桩承载力达到极限。可见螺杆桩承载力受桩间土、螺牙宽度和间距等多种因素的影响，当螺牙间距较小、土的抗剪强度较低时，螺杆桩单桩侧阻力为螺杆桩外径形成的剪切面的抗剪力；当螺牙间距较大、土的抗剪强度也较高时，螺杆桩各螺牙承载
9、力类似浅基础的受力，单桩承载力为所有螺牙承载力和螺纹段内径发挥侧阻。由于螺杆桩受力受多因素的影响，精确计算螺杆桩单桩承载力特征值非常困难，而实际螺杆桩的螺距一般为外径的1.11.4倍，为方便设计人员设计计算，我们提出了采用常规桩基承载力估算方法估算螺杆桩单桩极限承载力，如公式（4.2.1-1） （4.2.1-5），将螺杆桩极限承载力标准值简化为桩端极限端承力和等效极限桩侧阻之和。有设计经验的地区可以根据经验对端阻和等效侧阻进行取值，在没有成熟地区经验的地区，本规程提出了经验计算公式，参考干作业钻孔灌注桩极限承载力进行估算。根据试验研究证明，相同桩长、桩外径的螺杆桩与干作业钻孔灌注桩端承力略有差
10、别，但相差不大，假设两种桩型的桩端承力是相同的，根据螺杆桩静载荷试验的极限承载力，扣除端承力后计算出螺杆桩桩侧发挥的承载力，按螺杆桩外径形成的侧面面积计算出桩侧的等效极限侧阻，并与干作业钻孔桩的极限侧阻对比，计算出螺杆桩等效极限侧阻较干作业钻孔桩极限侧阻的增强系数，对全国不同地区的工程进行统计分析，提出了的经验取值，为1.31.7。表1为部分统计工程螺杆桩侧阻增强系数。表1 部分工程等效侧阻增强系数的统计工程名称 桩长 内径 外径 侧阻提高系数黑龙江某工程试验桩 8.0-19.0 350-500 400-850 1.50-1.84武汉国际钢铁物流 16.5-17.5 377 500 1.55-1.60上海世纪长江苑 17-23.0 377 500 1.43-1.72天门金汉宫城 23.0 377 500 1.45
