（正式版）DB41∕T 2125-2021 《公路钢管螺旋桩设计施工技术规范》

41I 2 3 8 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定1公路钢管螺旋桩设计施工技术规范本文件规定了钢管螺旋桩的规格和质量要求、设计、钢管螺旋桩的施工和质量管本文件适用于公路工程中使用的钢管螺旋桩的设计JTG3363公路桥涵地基与基础螺旋叶片焊接于钢管上，叶片和钢管共同承受荷载的焊接于钢管螺旋桩身，距钢管下端一定距离的螺旋状2在桩基上拔过程中，由滑裂体内桩身重量、土体重量以及桩土界面间摩阻力之和共同承载的一种模钢管螺旋桩适用范围见附录A。LTPPr—钢管壁厚，单位为毫米(mm);L—桩长，单位为毫米(mm);T—螺旋叶片厚度，单位为毫米(mm);Ab——螺旋叶片投影直径，单位为毫米(mm);P—螺旋叶片高度，单位为毫米(mm);单位为毫米LTP标引序号说明：H₅—钢管螺旋桩叶片间距，单位为毫米(mm)。4.3.1钢管螺旋桩钢材应使用Q345B及以上高强度钢，质量应符合GB/T700的相关规定、钢板应具备4.3.2钢管、钢管和叶片、钢管和桩帽间的焊接均应满足GB50661中的相关规定。4.3.3钢管长度允许偏差-0.5%～0.7%;叶片厚度允许偏差±0.4mm;钢管壁厚的允许偏差±0.4mm;管端100mm长度范围内，钢管外径允许偏差为标准外径的±0.5%;钢管弯曲度不得超过管长的0.2%。4.3.4螺旋叶片内外径公差±2mm,螺旋公差±3mm;螺旋面上的每一条半径线均应垂直于螺旋钢管的中轴线，螺旋张角误差不超过3°。5.1.1钢管螺旋桩的设计流程图如图3所示，按照JTG3363的要求执行。安全性评估、安装扭矩评估、打桩设5.1.2根据现场承载力试验45.1.4根据施加桩顶的荷载和钢管螺旋桩的极限承载力并结合现场设备、土质条件综合确定单、多叶片的选择。5.2抗压极限承载力计算5.2.1圆柱剪切承载模式当H/D<3时，采用图4所示的圆柱剪切承载模式。图4圆柱剪切承载模式抗压极限承载力按照式(1)计算。式中：Qu1t——钢管螺旋桩抗压极限承载力，单位为千牛(kN);Qhelzx——叶片间土体的极限承载力，单位为千牛(kN);单螺旋叶片极限承载力，单位为千牛(kN);Ah——螺旋叶片投影直径，单位为毫米(mm);At——钢管螺旋桩投影面积，单位为平方毫米(mm²);Cu——土体固结不排水抗剪强度，单位为千帕(kPa);D——螺旋叶片直径，单位为毫米(mm);L——顶部到底部螺旋之间的距离，单位为毫米(mm);Po——钢管直径，单位为毫米(mm);Hefe—桩有效长度(等于上螺旋埋置深度H减去螺旋直径D),单位为毫米(mm);55.2.2叶片式承载模式当H/D≥3时，采用图5所示叶片式承载模式。图5叶片式承载模式抗压极限承载力按照式(2)和式(3)计算。Q=mBearing+smaitem4LC₀N。+πBH式中：Qe桩基抗压荷载，单位为千牛(kN);m螺旋叶片数量，单位为个；Qbearin单螺旋叶片极限承载力，单位为千牛(kN);Qshart——桩侧摩阻力，单位为千牛(kN);Ah螺旋叶片投影直径，单位为毫米(mm);Cu——土体固结不排水抗剪强度，单位为千帕(kPa);N—承载能力因子；Po钢管直径，单位为毫米(mm);Here—桩有效长度(等于上螺旋埋置深度H减去螺旋直径D),单位为毫米(mm);a桩土间摩擦因子。A,=Dgos.……….(3)式中：Ah——螺旋叶片投影直径，单位为毫米(mm);D—螺旋叶片直径，单位为毫米(mm);β—叶片与水平面夹角，单位为度(°)。N和α分别按表1和表2取值。叶片直径(m)N6表2a取值中密砂5.3抗拔极限承载力计算5.3.1倒圆台承载模式图6倒圆台承载模式抗拔极限承载力按照式(4)和式(5)计算。V—倒圆台内第i层地基的土体积，单位为立方米(m³);Yi—第i层地基土的天然重度，单位为千牛每立方米(kN/m³);f—每层叶片承担的荷载，与土质有关，单位为千牛(kN);V——倒圆台内第i层地基的土体积，单位为立方米(m³);Z——第i层土的厚度，单位为米(m);7当Z/A≥6时，采用图7所示叶片式承载模式。抗拔极限力承载力按照式(6)计算。f₁—桩土界面摩阻力，单位为千牛(kN);f;—每层叶片承担的荷载，与土质有关，单位为千牛(kN)。当地基土为黏土时，f;按式(7)计算。f;—每层叶片承担的荷载，与土质有关，单位为千牛(kN);C—土体固结不排水抗剪强度，单位为千帕(kPa)。当地基土为砂土时，f;按式(8)计算。fj—每层叶片承担的荷载，与土质有关，单位为千牛(kN);Nq—承载力计算系数，取值20～100,对密实砂土取大值，对松散的砂土取小值；D—螺旋叶片直径，单位为毫米(mm);H₅—钢管螺旋桩叶片间距，单位为毫米(mm);Yi—第i层地基土的天然重度，单位为千牛每立方米(kN/m³)。当Z/Aₙ<6时，采用图8所示圆柱剪切模式。8单桩抗拔承载力按照式(9)和式(10)计算。W—桩的重量，单位为千牛(kN);D—螺旋叶片直径，单位为毫米(mm);m—螺旋叶片数量，单位为个；H——最上部叶片的深度，单位为毫米(mm);6.1堆放、运输和起吊6.1.1钢管螺旋桩进场后，按规格、品种、牌号分类堆放，并做好6.1.3起吊前，平稳安放拧桩机，依据测量放线桩位拧桩；起吊中，应保持桩身、桩帽、动力头的中6.2成桩测量放样→确定拧桩顺序→桩机就位→吊桩喂桩→倾斜度校正→液压旋进→接桩→停止旋进→成96.2.2.1测量控制点应设置在施工震动影响范围以外，控制点数量应不少于两个。6.2.2.2划分区域，确定各区域定位点，逐排逐列确定6.2.2.3应及时检查现场轴线、水准控制点、桩位6.2.3.2成桩机械应有足够的功率、强度、刚度和稳Kt=.................6.2.4.1对成桩机械回转半径范围内的桩，应一次流水6.2.5.1成桩旋进时，应确保每旋转一圈，钢管螺旋桩进尺与螺旋间距一致。6.2.5.2旋进过程中遇障碍物或意外情况应及时停钻，采取反转方法处理，不应强行旋进或提拉。6.2.5.4成桩过程中出现异常情况时的解接部位的焊缝等级不低于三级，桩身和螺旋叶片部位的焊缝等级不低于二7.1.2抽检桩身钢管材质、长度、桩径、壁厚、钢管顺直度、螺旋叶片倾角、焊接质量7.2.3成桩过程中应做好施工记录，包括12345%67%≤（1/100）L1量234567.4.1安装完成后应进行测量复核、桩坑回填a)公路深挖路堑边坡加固、挡土墙，尤其是膨胀土、湿陷性黄土地区；b)各类公路桥梁建设所需的临时性施工栈桥；f)公路服务区内房屋、加油站、收费站、信号牌、广告牌地基；A.2不适用于岩石、漂石、有腐蚀性地下水的地区等B.1钻桩达到设计安装扭矩，但未达到设计深度时，按照以下方法c)拆除已打入钢管螺旋桩，在同一孔位预钻一个小直径导向孔，重新安装钢管螺旋桩；d)拆除已打入钢管螺旋桩，将其重新定位安装到距原有桩位两侧的一小段距离范围内；e)若相邻两根钢管螺旋桩都出现钻桩达到设计安装扭矩，但未达到设计深度时，应按GBB.2钻桩达到设计深度，但未达到设计安装扭矩时，按照以下方法a)达到最大深度前，使用附加延伸部分，加长钢管螺旋桩或加大叶片b)使用带有螺旋叶片的延长部分