螺纹桩技术规程征求意见稿

PAGEPAGE31PAGE0UDC中华人民共和国行业标准PJGJ/TXXX-201#备案号J×××－201#螺纹桩技术规程Technicalspecificationforscrewpile（征求意见稿）201#－XX－XX发布201#－XX－XX实施中华人民共和国住房和城乡建设部发布中华人民共和国行业标准螺纹桩技术规程TechnicalspecificationforscrewpileJGJ×-201×批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期：20××年××月××日××××出版社20××北京

前言根据住房和城乡建设部《关于印发<2011年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》（建标[2011]17号）的要求，规程编制组经广泛调查、研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规程。本规程的主要技术内容是：1.总则；2.术语和符号；3.基本规定；4.设计；5.施工；6.工程桩检验。本规程由住房和城乡建设部负责管理，由重庆建工住宅建设有限公司、北京波森特岩土工程有限公司负责具体技术内容的解释。本规程执行过程中如有意见或建议，请寄送重庆建工住宅建设有限公司（地址：重庆市渝中区桂花园43号，邮编：400015）。本规程主编单位：重庆建工住宅建设有限公司北京波森特岩土工程有限公司本规程参编单位：上海中桩建筑技术有限公司重庆市勘测院中铁四局集团建筑工程有限公司山东省城乡岩土工程发展有限公司重庆大学中国机械工业第三设计院山东省城乡建设勘察院上海新华建筑设计有限公司厦门市工程检测中心有限公司辽宁波森特岩土工程有限公司武汉汉平岩土工程有限公司锦宸集团有限公司北京中建建筑科学研究院有限公司山东鑫国基础工程有限公司本规程主要起草人员：王继忠陈怡宏郑建武周尚永杨启安张意全学友李波扬葛宝亮刘强陈翰新张坤韩琦陈颖异叶枝顺钟大祥陈鹭琳王庆伟吴汉平吴方华李玉朋王庆军冯永能李明张百乐向渊明于克猛本规程主要审查人员：

目次TOC\o"1-2"\h\z\u1总则 12术语和符号 22.1术语 22.2符号 33基本规定 54设计 64.1一般规定 64.2桩顶作用效应计算 64.3单桩竖向承载力确定 74.4单桩水平承载力确定 84.5桩基沉降计算 94.6构造 95施工 115.1施工准备 115.2施工控制 115.3混凝土拌合物性能要求 126工程桩检验 13附录A螺纹桩构造 14附录B常规螺纹桩尺寸 15本规程用词说明 16引用标准名录 17附：条文说明…………18ContentsTOC\o"1-2"\h\z\u1Generalprovisions 12Termsandsymbols 22.1Terms 22.2Symbols 33Basicrequirements 54Design 64.1Generalrequirements 64.2Calculationofforceonthepiletop 64.3Determinationofverticalloadcapacity 74.4Determinationoflateralloadcapacity 84.5Calculationoffoundationsettlement 94.6Structure….. 95Construction 115.1Constructionpreparation 115.2Constructioncontroll 115.3Propertiesofconcretmixture 126Acceptanceandtest 13AppendixAPilestructure 14AppendixBCustomsizeofscrewpile……………… 15ExplanationofWordinginthisspecification… ………..16Listsofquotedstandards……………… ………………..17Addition:Explanationofprovisions……… ……….….181总则1.0.1为在螺纹桩设计与施工中做到安全适用、技术先进、经济合理、保证质量，制定本规程1.0.2本规程适用于螺纹桩的设计、施工和验收。1.0.3螺纹桩的设计与施工，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，并合理选用成孔工艺和施工设备，加强施工质量的控制和管理。1.0.4在进行螺纹桩的设计、施工及验收时，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定2术语和符号2.1术语2.1.1螺牙screwthread桩身的螺纹部分。2.1.2采用特定的设备和成孔方法形成的桩身全部或部分带有螺牙的混凝土灌注桩。螺纹桩构造图见附录A。2.1.3螺纹桩内径innerdiameterofscrewpile螺纹段上下螺牙间圆柱体部分的直径。2.1.4螺纹桩外径externaldiameterof桩身外轮廓的直径。2.1.5设计桩径designdiameter用于桩身承载力验算的计算桩径，直杆段为桩身外径，螺纹段为桩身内径。2.1.6螺牙沿轴线方向长度。2.1.7螺牙宽度the螺牙垂直于轴线方向的长度。2.1.8螺距桩身螺牙的间距。2.1.9等效侧阻equivalentshaft按螺纹桩外径计算的单位面积侧阻力。符号2.2.1作用效应Fk——相应于荷载效应标准组合时，上部结构传到承台顶面的竖向力；Hk——相应于荷载效应标准组合时，作用于承台底面的水平力；Hik——相应于荷载效应标准组合时，作用于第i根螺纹桩桩顶的水平力；Mxk、Mxk——相应于荷载效应标准组合时，作用于承台底面绕过螺纹桩桩群形心的x、y主轴的力矩；N——相应于荷载效应基本组合时，作用于螺纹桩顶的竖向压力设计值；Nik——相应于荷载效应标准组合时，偏心竖向力作用于承台顶时第i根螺纹桩桩顶所受的竖向力；Nkmax——相应于荷载效应标准组合时，偏心竖向力作用于承台顶时螺纹桩桩顶所受的最大竖向力；Nk——相应于荷载效应标准组合时，螺纹桩桩顶所受的竖向力；2.2.2抗力和材料性能fc——混凝土轴心抗压强度设计值；Gk——螺纹桩基的承台及其上部土自重标准值；qlwsik——螺纹桩穿过的第i层土层的等效侧阻力；qsik——干作业钻孔桩极限侧阻力标准值；qpk——螺纹桩极限端阻力标准值；Quk——螺纹桩单桩竖向极限承载力标准值；Ra——螺纹桩单桩竖向承载力特征值；Rha——螺纹桩单桩水平承载力特征值；2.2.3几何参数Ap——螺纹桩外径在桩端的投影面积；Ap1——按设计桩径计算的某位置桩身截面面积；d——螺纹桩内径；D——螺纹桩外径；s——螺纹桩螺间距；li——螺纹桩穿过的第i层土层厚度；n——承台下螺纹桩的数量；t——螺牙厚度；u——按螺纹桩外径计算的周长；xi、xj、yi、yj——第i、j根螺纹桩至y、x轴的距离；2.2.4计算系数K——安全系数；β——螺纹桩桩身等效极限侧阻力标准值相对于干作业钻孔桩极限侧阻力标准值的增强系数；ψc——成桩工艺系数。3基本规定3.0.1螺纹桩可应用于黏性土、粉土、砂土和碎石土、湿陷性黄土等土层，对于其他土层，应通过成孔、成桩试验和载荷试验确定。3.0.2设计时应根据单桩承载力、桩身强度、地质条件及施工设备选择桩的构造参数。3.0.3螺纹桩中心距不宜小于3.5倍螺纹外径，且不宜小于1.5m。在含水量较大的黏性土中满堂布置螺纹桩时宜增加桩间距或预先引孔。3.0.4螺纹桩应符合桩身承载力和稳定性等要求。3.0.5当为螺纹桩复合地基增强体设计螺纹桩时，桩身可不配置钢筋。复合地基设计应按现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79执行。3.0.63.0.7设计时宜控制桩间距，施工时应监测邻桩的位移，避免或减少邻桩之间的相互影响，防止发生断桩和桩身缩径。3.0.81当按单桩承载力确定螺纹桩桩数时，传至承台基础底面的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合计算。相应抗力应采用螺纹桩单桩承载力特征值。2计算螺纹桩基或复合地基变形时，传至基础底面的荷载应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合计算，不计入风荷载和地震作用。相应的地基变形限值应为地基变形允许值。3在计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时，应采用传至承台顶面的荷载效应基本组合。当进行承台和桩身裂缝控制验算时，应分别采用荷载效应标准组合和荷载效应准永久组合。4设计4.1一般规定4.1.1螺纹桩的竖向承载力应符合下列规定： 1轴心竖向力作用下，应符合下式要求：(4.1.1-1)式中：Nk——相应于荷载效应标准组合时，螺纹桩桩顶所受的竖向力；Ra——螺纹桩单桩竖向承载力特征值。2偏心竖向力作用下除应符合公式(4.1.1-1)要求外，尚应符合下式要求：(4.1.1-2)式中：Nkmax——相应于荷载效应标准组合时，偏心竖向力作用于承台顶时螺纹桩桩顶所受的最大竖向力。4.1.2在水平力作用下，螺纹桩单桩水平承载力应符合下式要求：（4.1.2）式中：Hik——相应于荷载效应标准组合时，作用于第i根螺纹桩桩顶的水平力； Rha——螺纹桩单桩水平承载力特征值。4.1.3承台的设计应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定执行。4.2桩顶作用效应计算4.2.1相应于荷载效应标准组合、在轴心或偏心竖向荷载作用于承台顶时，螺纹桩桩顶所受的竖向力可按下列公式计算：(4.2.1-1)(4.2.1-2)式中：Nik——相应于荷载效应标准组合时，偏心竖向力作用于承台顶时第i根螺纹桩桩顶所受的竖向力；Fk——相应于荷载效应标准组合时，上部结构传到承台顶面的竖向力；Gk——螺纹桩基础的承台及其上部土自重标准值，对于地下水以下部分应扣除水的浮力，当其作用有利时，应乘以0.9折减系数；Mxk、Mxk——相应于荷载效应标准组合时，作用于承台底面绕过螺纹桩桩群形心的x、y主轴的力矩；xi、xj、yi、yj——第i、j根螺纹桩至y、x轴的距离。4.2.2单桩桩顶水平力可按下式计算：(4.2.2)式中：Hk——相应于荷载效应标准组合时，作用于承台底面的水平力；n——承台下螺纹桩的数量。4.3单桩竖向承载力确定4.3.1单桩竖向承载力特征值的确定应符合下列规定：对于设计等级为甲级和地质条件复杂的乙级建筑，设计前应通过单桩竖向静载荷试验确定单桩竖向承载力特征值。在同一条件下，试桩数量不应少于3根；当总桩数量少于50根时，不应少于2根。地基基础设计等级为丙级的建筑物，也可按相近地质条件下的试桩资料确定。单桩竖向承载力特征值应按下式计算：(4.3.1式中：Quk——螺纹桩单桩竖向极限承载力标准值；k——安全系数，取k=2。4.3.2初步设计时，螺纹桩单桩竖向极限承载力标准值可采用下列公式估算：(4.3.2-1)(4.3.2-2)式中：u——按螺纹桩外径计算的周长；qlwsik——螺纹桩穿过的第i层土层的等效极限侧阻力标准值，无经验值可按式4.3.2-2）计算；qsik——干作业钻孔桩极限侧阻力标准值，可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94中干作业钻孔桩极限侧阻力标准值取值；β——螺纹桩桩身等效极限侧阻力标准值相对于干作业钻孔桩极限侧阻力标准值的增强系数，可根据工程经验确定。无经验时，直杆段可取1.0；螺纹段可取1.3～1.7，当螺纹段桩侧土以砂土为主或桩长较短时取高值，以黏性土为主或桩长较长时取低值；qpk——螺纹桩极限端阻力标准值。无当地经验时，可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定取值；li——螺纹桩穿过的第i层土层厚度；Ap——螺纹桩外径在桩端的投影面积。4.3.3软弱下卧层的验算当螺纹桩持力层下受力范围内存在软弱下卧层时，应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定进行软弱下卧层承载力验算。4.3.4螺纹桩的桩身承载力应符合下式规定：（4.3.4）式中：N——相应于荷载效应基本组合时，相应于荷载效应基本组合时，作用于螺纹桩某位置的竖向压力设计值；fc——混凝土轴心抗压强度设计值；Ap1——按设计桩径计算的某位置桩身截面面积；ψc——成桩工艺系数，可取0.9～0.95，挤土效应明显时取低值，挤土效应小时取高值；当只有部分桩身为螺纹时，应对桩顶和桩身变截面处分别进行桩身承载力验算。当桩身穿透可液化土或不排水抗剪强度小于10kPa的软弱土层时，桩身抗压承载力验算应考虑压屈的影响，计算方法可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94执行。4.4单桩水平承载力确定4.4.1螺纹桩单桩水平承载力的确定应符合下列规定：1对于受水平荷载较大的设计等级为甲级、乙级的螺纹桩基，单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载荷试验确定，试验方法可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106执行；2当桩身配筋率小于0.65%时，可取单桩水平静载荷试验的临界荷载的75%作为单桩水平承载力特征值；当配筋率不小于0.65%时，可按静载荷试验结果取桩基承台底标高处桩的水平位移为10mm所对应荷载的75%作为单桩水平承载力特征值；3当缺少单桩水平静载荷试验资料时，螺纹桩水平承载力特征值可按照现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94水平承载力特征值估算公式进行估算，桩身直径应按螺纹段的设计桩径取值。4.4.2验算永久荷载控制的螺纹桩水平承载力时，应将上述第2、3款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数0.8。4.4.3螺纹桩群桩水平承载力特征值的确定可按照现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94执行。4.5桩基沉降计算4.5.1下列建筑桩基应进行沉降计1设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基。2设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基。3软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。4在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降。5软弱地基上的建筑物存在偏心荷载。6相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时。7持力层下存在软弱下卧层。4.5.2桩基沉降变形指标包括沉降量、沉降差、整体4.5.3计算桩基变形时，桩基变形指标应按下列规定采用1由于土层厚度与性质不均匀、荷载差异、体型复杂、相互影响等因素引起的桩基沉降变形，对于砌体承重结构应由局部倾斜控制。2对于多层或高层建筑和高耸结构应由整体倾斜值控制。3当其结构为框架、框架-剪力墙、框架-核心筒结构时，尚应控制柱（墙）之间的差异沉降。4.5.4螺纹桩基最终沉降变形的计算可采用实体深基础分层总和法按现行行业标准《建筑桩基技术规范》4.5.54.5.6建筑物桩基沉降变形允许值可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ944.6构造4.6.1为满足桩身承载力及螺牙受力要求，螺纹桩直径、螺距及螺牙的宽度、高度应满足构造要求。常规螺纹桩尺寸宜按附录B确定。当采用非常规尺寸时，尚应对螺牙的受力进行验算或试验。4.6.2当部分桩身为直杆段时，直杆段长度除满足桩身承载力的要求外，不应小于最大弯矩点深度，且大于3倍螺纹桩外径。4.6.3作为基桩的螺纹桩，桩身混凝土强度等级不应小于C30。4.6.4螺纹桩主筋混凝土保护层厚度不应小于35mm。4.6.5作为基桩的螺纹桩，桩身内应配筋，配筋长度应根据受力状况确定，尚应符合下列规定：1承受压力的桩，配筋长度不应小于2/3桩长，承受水平荷载的桩，配筋长度除符合对抗压桩的要求外，尚不宜小于4.0/α（α为桩的水平变形系数）。对于抗拔螺纹桩，桩身应通长配筋。2受地震作用的螺纹桩，桩身配筋长度应穿过可液化土层和软弱土层，进入稳定土层的长度除应满足计算要求外，对于砂土和粉土及黏土尚不宜小于2倍螺纹桩外径。3承受负摩阻力的桩或成桩后开挖基坑而随地基土回弹的桩，其配筋长度应穿过软弱土层并进入稳定土层，进入深度不应小于3倍螺纹桩外径。4螺纹桩身配筋率宜取0.20%~0.65%，对于受荷载特别大的螺纹桩、抗拔螺纹桩和嵌岩螺纹桩，桩身配筋应按计算确定，且不应小于最小配筋率0.20%。4.6.6承台的构造应符合下列规定1独立承台最小宽度不应小于500mm，最小厚度不应小于300mm；高层建筑平板式或梁板式筏形承台的最小厚度不应小于400mm；墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不小于200mm。2承台混凝土的强度等级不应低于C20。3承台底面纵向钢筋的混凝土保护层厚度，当无混凝土垫层时不应小于70mm，有混凝土垫层时，不应小于50mm4承台配筋，对于矩形承台其钢筋应按双向均匀通长布置，钢筋直径不宜小于10mm，间距不宜大于200mm；对于三桩承台，钢筋应按三向板带均匀布置，且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内。承台梁的主筋除按计算配置外，尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010关于最小配筋率的规定，且上下主筋均不应少于3Φ12，箍筋不应少于Φ6@250mm，桩顶嵌入承台梁深度对大直径桩不小于100mm，对中等直径桩不宜小于50mm。承台梁混凝土强度等级不应低于C20。5施工5.1施工准备5.1.1螺纹桩施工前，必须具备5.1.25.1.3施工现场的主要场地应进行硬化处理，供水、供电等在施工前应准备就绪，并应配备必要的备用供电设备。5.1.4砂、石、水泥、钢材等原材料的质量应符合国家现行标准的规定及设计的要求。5.1.5桩轴线的控制点应设在不受施工影响处，并应妥善保护、定期复测。5.2施工控制5.2.1螺纹桩机就位后，必须平整、稳固，确保在成孔过程中不发生倾斜和偏移。5.2.2桩的施工顺序应根据桩间距和地质情况确定，可采用从中央向四周、从一边到另一边的顺序成桩，或采用跳跃施工方式成桩。5.2.3螺纹桩机钻杆下钻、提钻速度和旋转速度应同步。5.2.4桩端进入持力层的实际深度不能满足设计要求时，应停止施工，由监理或建设单位组织勘察、设计、施工等单位人员共同查找原因，妥善解决，并形成文件资料。5.2.5螺纹桩机提钻时，混凝土应同步泵送，充盈系数不应小于1.0。5.2.6每根螺纹桩的混凝土浇筑应连续进行，超灌高度不应小于50cm，并应保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计强度。5.2.7钢筋笼采用后置式安装，搬运和吊装时，应防止变形。钢筋笼的制作应符合国家现行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18和《钢筋机械连接技术规程》JGJ107的有关规定。5.2.8施工人员和设备安全生产应符合国家现行有关安全生产标准的规定。5.3混凝土拌合物性能要求5.3.1混凝土工程宜采用预拌混凝土，应采用泵送施工。5.3.2混凝土细骨料宜选用中砂，粗骨料宜采用连续级配，最大公称粒径不应大于205.3.3混凝土拌合物的扩展度应大于500mm，坍落度应控制在180mm～5.3.4混凝土拌合物的坍落度经时损失不应影响混凝土的正常施工，且不宜大于30mm/h。5.3.5掺用引气剂或引气型外加剂混凝土拌合物的含气量不宜大于5.0%。6工程桩检验6.0.16.0.26.0.3工程桩承载力检验应采用静载荷试验进行检测，检测方法可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106执行。单位工程检验桩数不应少于总桩数的1%6.0.4附录A螺纹桩构造图A.0.1螺纹桩d—螺纹桩内径；D—螺纹桩外径；t—螺牙厚度；b—螺牙宽度；s—螺距附录B常规螺纹桩尺寸B.0.1表B.0.1为几种常规螺纹桩尺寸表B.0.1常规螺纹桩尺寸螺纹桩内径（mm）螺纹桩外径（mm）螺距（mm）螺牙宽度（mm）螺牙厚度内侧（mm）外侧（mm）300400350/4005010050300500350/40010010050300500350/40010010060377500350/40060100503775004406112060377550440861206037760044011112060本规程用词说明1为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1）表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。引用标准名录《建筑地基基础设计规范》GB50007《建筑结构荷载规范》GB50009《混凝土结构设计规范》GB50010《建筑抗震设计规范》GB50011《岩土工程勘察规范》GB50021《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB50081《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204《通用硅酸盐水泥》GB175《混凝土外加剂》GB8076《建筑用砂》GB14684《建筑用卵石、碎石》GB/T14685《预拌混凝土》GB/T14902《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046《高强高性能混凝土用矿物外加剂》GB/T18736《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》GB/T20491《混凝土膨胀剂》GB23439《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10《钢筋焊接及验收规程》JGJ18《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55《混凝土拌合用水标准》JGJ63《建筑地基处理技术规范》JGJ79《建筑桩基技术规范》JGJ94《建筑基桩检测技术规范》JGJ106《钢筋机械连接技术规程》JGJ107中华人民共和国行业标准螺纹桩技术规程JGJXXX-201#条文说明制订说明《螺纹桩技术规程》（JGJ×××—201#），经住房和城乡建设部2012年××月××日以第××号公告批准发布。本规程制订过程中，编制组进行了广泛而深入的调查研究，总结了我国工程建设螺纹桩工程实践经验，同时参考了国外技术法规、技术标准，通过试验取得了制订本规程所必要的重要技术参数。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定，《螺纹桩技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与规程正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。目次TOC\o"1-2"\h\z\u1总则 212术语和符号 222.1术语 223基本规定 234设计 244.1一般规定 244.2桩顶作用效应计算 244.3单桩竖向承载力确定 244.6构造 285施工 295.1施工准备 295.2施工控制 295.3混凝土拌合物性能要求 296工程桩检验 311总则1.0.1～1.0.4螺纹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纹桩机施工，通过特制的螺纹钻杆钻进，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。改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、施工中安全适用、确保工程质量螺纹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。对于其他行业（例如电厂、港口、公路、铁路等）采用螺纹桩的工程，本规程可使用，但同时应符合相应行业标准规定。2术语和符号2.1术语2.1.2螺纹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2.1.3～2.1.8螺纹桩桩身结构具有一定的特殊性，比普通灌注桩更为复杂。螺纹桩内径、螺纹桩外径、螺牙厚度、螺牙宽度、螺距的大小，都直接影响螺纹桩的受力机理、承载力与稳定性。2.1.9螺纹桩受力较为特殊，螺牙宽度、螺纹间距和深度不同，其承载力机理发挥也不同，但为方便设计，假定螺纹桩承载力由端承力和按螺纹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基本规定3.0.1根据目前国内现有施工设备和工程经验，螺纹桩在粘黏性土、粉土、砂土和碎石土、湿陷性黄土中能成孔，且有成熟的工程经验，而在其他土层中成桩较为困难，故本规程中规定螺纹桩可应用于这些土层中。随着施工设备的不断发展完善，在其他地层中若经过试验成桩，则也可采用螺纹桩技术。3.0.3由于螺纹桩属挤土桩，施工时必然会对邻桩有一定的影响，设计时桩间距过小容易引起桩间土的隆起，从而造成桩断桩或缩径，故本规程规定螺纹桩的最小桩间距为3.5倍桩外径。在含水量较大的粘性土中施工时，由于其施工影响范围大于其他土层，故在该类土层中设计时应适当加大桩间距以减小对邻桩的影响，或采用先引孔排土，减少螺纹桩施工成孔的挤土效应3.0.5在基底桩间土较好的地基中，可采用复合地基，将螺纹桩设计成复合地基的增强体，实现桩土共同受力，这样既能发挥螺纹桩单桩承载力高的特点，同时能发挥桩间土的承载力，螺纹桩复合地基的设计方法可参照现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79执行。由于复合地基一般是地基板（梁）下布桩或满堂布桩，且桩身不配筋，设计时应注意桩间距的控制，防止挤土效应造成螺纹桩断桩或缩径。尤其满堂布置螺纹桩时，应适当增加桩间距。3.0.6由于螺纹桩是一种新的桩型，不同地区的土性相差较大，其成孔效果及施工情况可能有显著差别。因此，对于没有使用经验的地区，在进行施工图设计和工程桩正式施工前应进行成孔、成桩试验验证其技术的可行性，并应进行试桩载荷试验，根据载荷试验结果调整设计参数。3.0.7由于螺纹桩挤土效应，为确保施工质量应对邻桩位移进行监测，控制并减少施工队邻桩的影响。4设计4.1一般规定4.1.1螺纹桩基桩或复合基桩桩顶竖向承载力验算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007执行。4.2桩顶作用效应计算4.2.1承台下螺纹桩单桩竖向受力的计算采用正常使用极限状态下标准组合进行计算。单桩所受承载力可按本规程（公式和）进行计算，但须满足三个假定条件：（1）承台为刚性，受弯矩作用时呈平面转动，不产生挠曲；（2）桩与承台为铰接相连，只传递轴力和水平力，不传递弯矩；（3）各基桩刚度相等，当各基桩刚度不等时应按实际刚度进行受力计算或采用其他数值方法进行计算。4.3单桩竖向承载力确定4.3.2螺纹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，螺纹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。当螺纹桩受力时，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α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。图1螺纹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，螺纹桩受力最优，最优间距与外径满足（1）而，根据三角关系，代入上式得（2）式中：H——螺纹桩螺距；D——叶片外径；α——压密核区与水平面夹角；β——叶片倾角；θ——向径旋转角；r0——初始向径；r——滑裂面向径；φ——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，螺纹桩承载力达到极限。可见螺纹桩承载力受桩间土、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，螺纹桩单桩侧阻力为螺纹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，螺纹桩各螺牙承载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。由于螺纹桩受力受多因素的影响，精确计算螺纹桩单桩承载力特征值非常困难，而实际螺纹桩的螺距一般为外径的1.1-1.4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纹桩单桩极限承载力，如公式（4.3.2-1）（4.3.2-2），将螺纹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、桩外径的螺纹桩与干作业钻孔灌注桩端承力略有差别，但相差不大，假设两种桩型的桩端承力是相同的，根据螺纹桩静载荷试验的极限承载力，扣除端承力后计算出螺纹桩桩侧发挥的承载力，按螺纹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，计算出螺纹桩等效极限侧阻较干作业钻孔桩极限侧阻的增强系数β，对全国不同地区的工程进行统计分析，提出了β的经验取值，为1.3-1.7。表1为部分统计工程螺纹桩侧阻增强系数。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8.0-19.0350-500400-8501.50-1.84武汉国际钢铁物流16.5-17.53775001.55-1.60上海世纪长江苑17-23.03775001.43-1.72天门金汉宫城23.03775001.45-1.63世博园试桩20.03775001.64-1.81东营辛兴小区21.53004001.35-1.64山东机务飞行倒班宿舍楼15.03005001.39-1.45博兴阳光小区16.083005001.35-1.47博兴名士豪庭7.53004001.40-1.65北部湾某工程22.03775001.50东城半岛24.03775001.68迪亚溪谷12.03774001.84-1.90盘锦某安置房7.03774001.75-1.90海兴行政中心8.03775001.78-2.05试验桩10.0-16.0377400-5501.42-1.83从理论上分析，普通桩基和螺纹桩基最大区别在桩侧侧阻或等效侧阻的发挥上，普通桩基础其侧阻为桩土间抗剪力，而螺纹桩桩侧等效侧阻来源于螺牙间土体的抗剪强度，故螺纹桩等效侧阻和普通桩基础侧阻的不同表现为土抗剪强度和桩土界面抗剪强度的不同，地基土的内摩擦角大于桩土间的摩擦角，因此螺纹桩承载力高于普通直杆桩承载力。根据现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007和《建筑边坡工程技术规范》GB50330中建议的挡土墙摩擦角（见表2），在不考虑土的粘聚力情况下，根据土的抗剪强度计算公式，螺纹桩等效极限侧阻和普通桩基极限侧阻比值为土的抗剪强度和桩土抗剪强度比值，即为地基土内摩擦角与桩土摩擦角的正切比值，根据表2，桩土摩擦角按第三种情况取值。表3为地基土内摩擦角为5。～45。时螺纹桩等效极限侧阻增强系数的计算值，经计算为1.49～2.41，与统计值基本相符，这也是提出等效极限侧阻增强系数的理论依据。表2土对挡土墙背的摩擦角度δ挡土墙情况摩擦角δ墙背平滑，排水良好（0-0.33）φk墙背粗糙，排水良好（0.33-0.50）φk墙背很粗糙，排水良好（0.50-0.67）φk墙背与填土间不能滑动（0.67-1.00）φk表3土的摩阻力和界面摩阻力的比值内摩擦角φkδ=0.67φktanφk/tanδδ=0.50φktanφk/tanδ53.351.492.502.00106.71.505.002.021510.051.517.502.042013.41.5310.002.062516.751.5512.502.103020.11.5815.002.153523.451.6117.502.224026.81.6620.002.314530.151.7222.502.414.3.4桩身全螺纹的基桩由于桩身截面面积相同，桩顶受力最大，故在进行桩身承载力验算时只需对桩顶进行验算即可，而对于非全螺纹的螺纹桩，在变截面处虽然轴力较桩顶小，但由于桩身截面减小，故也须对该截面进行承载力验算。螺纹桩螺牙对桩身承载力有一定贡献，但由于螺牙提供的承载力很难精确计算，故在验算时忽略螺牙对桩身承载力的有利影响，桩身截面面积按设计桩径进行计算。当桩侧穿过可液化土层或不排水强度小于10kPa的软弱土层时，桩侧土的侧向约束较小，验算桩身承载力时应考虑压屈影响。4.6构造4.6.1螺纹桩受力时螺牙将受地基土的冲切作用，若螺牙厚度太小，螺纹桩受力时螺牙可能被地基土冲切破坏，螺牙下地基土的冲切力受螺牙宽度和桩侧地基土物理力学指标等的影响，采用常规方法准确计算螺牙所受冲切力较为困难，须进行数