螺杆桩是一种变截面异形新型桩。该桩型具有环保效果好、桩身质量可靠、承载能力较高、工程造价低、工期短等优点被广泛应用。本文介绍了螺杆桩技术、受力机理及成桩工艺，分析了螺杆桩极限承载力的计算方法，并以工程实例证明其计算方法对工程具有一定的指导作用。

武汉大学城建学院提出了全螺纹灌注桩的设计理念及通过实际工程论证了该种桩型的可行性，并且与传统桩型进行了承载力和经济效益的比较：螺纹桩带有螺纹，能有效提高承载力，螺纹桩与传统直线型灌注桩的关系如同日常生活中螺丝钉与钉子之间的关系，与现有直线型桩相比具有显著的技术经济效益，由于螺纹钻杆螺牙问的泥土取代了部分混凝土，螺纹桩混凝土用量只有同直径直线型灌注桩的一半；试验结果表明，螺纹桩极限承载力是同直径直线型灌注桩的2倍多。2004年东北大学工程力学所、中冶沈阳勘察研究总院和辽宁电力勘测设计院联合开展了预制螺旋桩基础的研究工作。

螺杆桩成桩工艺为采用全液压桩机钻具旋转挤压土体泵压混凝土成桩。主要成桩工艺流程为(图2)：采用全液压设备将螺杆钻入土中→随提钻随泵压混凝土→放入钢筋笼(素混凝土桩无此工序)→成桩。

该桩通过挤压土体成孔，随提钻随泵压混凝土的成桩工艺，有效地解决了一般灌注桩清底、塌孔、缩径等成孔(桩)问题。由于采用桩机钻具旋转挤压土体成孔，管内泵压混凝土成桩，施工和成桩质量不受地下水位的影响，所以螺杆桩更适合应用于地下水位较高的软土地基。

螺杆桩螺纹段总极限侧阻力标准值Qsk2是由桩的螺牙与土机械咬合作用力通过桩侧壁土的抗剪强度体现的，Qsk2=u∑τsili。

(1)

式中：Quk为单桩竖向极限承载力标准值(kN)；u为桩身周长(m)；qsik为直杆段桩侧第i层土极限侧阻力标准值(kPa)；τsj为螺杆段桩侧第j层土抗剪强度值(kPa)；qpk为桩的极限端阻力标准值(kPa)；Ap为桩端面积(m2)；li、 lj为桩的直(螺)杆段穿越第li(lj)层土的厚度(m)。

其中τsj=cj+σjtanφj(适用于粘性土，砂土cj=0)；σj为剪切滑动面上的法向应力(kPa)；cj为第j层土的粘聚力(kPa)；φj为第j层土的内摩擦角(°)。

(2)

式中：ηpi为螺纹极限端阻力标准值深度修正系数；ψpi为螺纹极限端阻力标准值修正系数；Api为第层土螺牙的等效面积之和。

试验场地所选择的地质类型为回填土、淤泥质土、有软弱夹层的土。结合实际工程，淤泥质土场地选择在“220千伏辽河变电站新建工程”。

辽河变电站工程地质概况及试验桩各层土厚度(见表1)。地基土桩基设计参数参见国标JGJ94-2008。

试验桩采用直径为Ф500 mm的螺杆桩，混凝土强度等级为C30，大桩长约为24 m(可根据试验现场实际土层适当调整)，直杆段不小于全长的1/3，螺杆段不小于3 d或1 500 mm。

螺杆桩随着我国岩土事业的发展而诞生，作为一种具有很高实用价值的新型桩，发展前景十分广阔，在我国基础工程建设中显示出强大的生命力。

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