[工法特点]
1 提高单桩承载力,减少桩身沉降
运用“螺丝钉比钉子更牢固”的简单原理及挤土密实效应,通过桩侧螺牙与地基产生变截面的多支点的摩擦,提高桩侧摩阻力,实现桩土共同受力,使其更稳固,减小了地基沉降,通过大量的试验和观测记录,螺纹桩与同直径直孔灌注桩相比,单桩承载力可以提高30%以上,使桩身的沉降变形大为减小,在超荷载状态下的单桩沉降量小于20mm,对于沉降变形要求高的构筑物,有更高的应用价值。
2一体成桩,提高了成桩效果
螺纹桩施工过程易于控制,运用机械扭矩挤压成孔、钻杆中心压灌混凝土和后置钢筋笼,实现一体成桩,提高了成桩效果。桩芯混凝土通过钻杆中心从钻头活门直接泵送压入桩底,桩端无虚土,避免一般机械成桩清底不干净的质量缺陷。直接利用钻杆作为成孔时的护壁,避免一般机械成桩坍塌的风险,有效避免混凝土浇筑过程中夹渣、缩径、桩底沉渣、断桩等质量缺陷,成桩质量稳定,合格率较高。
3 绿色施工
螺纹桩施工过程中,基本不排土不排浆,根本解决了余土外运、泥浆污染问题,并且无振动、低噪音、不扰民,节能节材,做到绿色施工。
4适应性强
螺纹桩运用独特的施工工艺,不受地下水和淤泥、流砂层影响,对于不同土质有很强的适应性,能更好应用在地质条件特殊的基础施工中。
5降低成本,节约基础工程造价
螺纹桩施工简单快捷,所有工序单机完成,不需要其他辅助机具,降低机械成本。桩机设备自动化程度高,劳动力强度低,施工效率高。由于承载力的大幅度提高,同等条件下,螺纹桩与普通直孔灌注桩相比可缩短桩长,减小桩直径和减少桩根数,节约材料,减小工程量,缩短工期,达到降低成本,节约基础工程造价的目的。相同功能的建筑,使用螺纹桩基础,其基础工程的总体造价可降低25%左右。
[适用范围]
1 螺纹桩适用于黏性土、粉土、砂土和碎石土、湿陷性黄土、硬土、(抗压强度≤5.0Mpa)软质岩层等地层,尤其对回填土层较厚(易于坍塌)、流砂、卵石(粒径小于300mm)、地下水极其丰富的地质条件,采用螺纹桩施工较其它机械成桩效果更佳。对于无成孔经验和承载力数据的其他土层,应通过成孔、成桩试验和载荷试验确定。
2 螺纹桩在适应地层中,在(10~30)m的孔深范围内应用比较适宜。应用于中等桩径(400~700)mm的复合地基的刚性桩、钢筋混凝土基础的钢筋混凝土桩和复合地基处理的竖向增强体等。
[应用实例]
11.1重庆市合川区南屏新城区“合川华地•领域住宅小区”工程
该工程由A、B、C栋、商业及地下车库组成,总用地面积:20000m2,工程总建筑面积:63526.69 m2;在2010年6月开始进场进行人工挖孔桩施工,但由于地质条件复杂:回填土层较厚,覆土以下是粉土层,粉土层以下为(5~15)米的卵石层,其下层为岩石层。原设计人工挖孔桩直径(1.0~2.2)米不等,但由于临近嘉陵江边,地下水极其丰富,人工挖孔桩历时2月余,仅仅施工完成部分桩的回填土层,但粉土层混合丰富的地下水即成流砂,无法继续施工,并且不能保证成桩质量,有严重安全隐患。经过专家论证,设计单位重新设计,采用桩筏基础,更改为螺纹桩,基础持力层由中风化砂质泥岩更改为中密卵石层。两台桩机在3个月内将1700多根桩全部施工完成,并且满足设计及工期要求。人工挖孔桩设计深度必须穿过卵石层进入中风化岩层,深度在(25~30)米不等,而螺纹桩实际成桩深度在(10~17)米即满足设计承载力要求。直接节约成本约150多万元,并委托重庆恒意建设工程质量检测有限公司并对单桩竖向静载试验,单桩竖向静载试验、低应变动力、高应变动力检测,1700多根基桩波形规则,主频单一,被测基桩不存在断裂、空洞、缩径和离析等严重影响桩身质量的不良缺陷,桩身结构完整。I类桩1553根,Ⅱ类桩145根,无Ⅲ、Ⅳ类桩,所有桩经过检测均符合设计和规范要求。于2012年5月该工程已经全部竣工并投入使用,从施工到现在通过沉降观测,累计沉降量不超过20mm。取得了明显的经济效益和社会效益。
11.2 四川省渠县“东城半岛二期”工程
该工程项目共12幢高层建筑,周边均有裙楼、停车场;框架结构。建筑物占地总面积239927.65 m2,总建筑面积448222.70 m2。桩基础采用螺纹桩独立承台,桩径500mm,有效桩长25米左右,设计要求桩端进入70%的卵石土不小于3米,设计单桩承载力特征值1800KN,相比原挖孔桩设计,不仅显著提高了施工效率,还节省工程造价约90多万元。
11.3 四川省万源市“秦川大道69号”工程
该工程建设规模38237.51平方米,框肢剪力墙结构,为23层住宅小区。该工程位处万源市后河附近,原设计为人工挖孔桩,由于地下水丰富,人工挖孔桩无法施工。后设计更改采用螺纹桩独立承台,桩径500mm,有效桩长7~12米左右,设计要求穿透中密卵石层,桩端进入强风化砂岩1米,设计单桩承载力特征值1750KN。工期缩短的同时也节省了工程造价约70多万元。