工程管理之钢管桩.doc

7-2-8 钢桩 7-2-8-1 钢管桩 在我国沿海及内陆冲积平原地区，土质常为很厚（深达50~60m）的软土层，当上部结构荷载较大时，这类地基常不能直接作为持力层，而低压缩性持力层又很深，采用一般桩基，沉桩时须采用冲击力很大的桩锤，用常规钢筋混凝土和预应力混凝土桩，将很难以适应，为此多选用钢管桩加固地基。因此，钢管桩在国内外都得到了较广泛地应用。 钢管桩的特点是：（1）重量轻、刚性好，装卸、运输、堆放方便，不易损坏；（2）承载力高。由于钢材强度高，能够有效地打入坚硬土层，桩身不易损坏，并能获得极大的单桩承载力；（3）桩长易于调节。可根据需要采用接长或切割的办法调节桩长；（4）排土量小，对邻近建筑物影响小。桩下端为开口，随着桩打入，泥土挤入桩管内与实桩相比挤土量大为减少，对周围地基的扰动也较小，可避免土体隆起；对先打桩的垂直变位、桩顶水平变位，也可大大减少；（5）接头连接简单。采用电焊焊接，操作简便，强度高，使用安全；（6）工程质量可靠，施工速度快。但钢管桩也存在钢材用量大，工程造价较高；打桩机具设备较复杂，振动和噪声较大；桩材保护不善、易腐蚀等问题，在选用时应有充分的技术经济分析比较。 1．钢管桩构造、型式及规格 钢管桩的管材，一般用普通碳素钢，抗拉强度为402MPa，屈服强度为235.2MPa，或按设计要求选用。按加工工艺区分，有螺旋缝钢管和直缝钢管两种，由于螺旋缝钢管刚度大，工程上使用较多。为便于运输和受桩架高度所限，钢管桩常分别由一根上节桩，一根下节桩和若干根中节桩组合而成，每节的长度一般为13m或15m，各节桩的构造、型式如图7-90。 图7-90 钢管桩的构造型式 （a）下节桩；（b）中节桩；（c）上节桩 钢管桩的下口有开口和闭口之分，其构造、型式分别如图7-91。 图7-91 闭口钢管桩构造型式 钢管桩的直径自φ406.4~φ2032.0mm，壁厚自6~25mm不等，常用钢管桩的规格、性能见表7-92，应根据工程地质、荷载、基础平面、上部荷载以及施工条件综合考虑后加以选择。国内常用的有φ406.4mm、φ609.6mm和φ914.4mm等几种，壁厚用10、11、12.7、13mm等几种。一般上、中、下节桩常采用同一壁厚。有时，为了使桩顶能承受巨大的锤击应力，防止径向失稳，可把上节桩的壁厚适当增大，或在桩管外圈加焊一条宽200~300mm、厚6~12mm的扁钢加强箍（图7-92）。为减少桩管下沉的摩阻力，防止贯入硬土层时端部因变形而破损，在钢管桩的下端亦设置加强箍，对φ406.4~φ914.4mm钢管，高度为200~300mm，厚度6~12mm。 图7-92 钢管桩不同壁厚和桩端加强构造形式 （a）不同壁厚的钢管桩接头构造形式；（b）桩顶端的加强箍；（c）桩下端加强箍 t-钢管桩壁厚；t1-加强管壁厚 常用钢管桩规格 表7-92 钢管桩尺寸 重量 面积 断面特性 外径 （mm） 厚度 （mm） 内径 （mm） （kg/m） （m/t） 断面积 （cm2） 外包 面积 外表面积 （m2/m） 断面 系数 （cm3） 惯性矩 （cm4） 惯性 半径 （cm） （m2） 406.4 9 388.4 88.2 11.34 112.4 0.130 1.28 109×10 222×102 14.1 12 382.4 117 8.55 148.7 142×10 289×102 14.0 508 9 490 111 9.01 141 0.203 1.60 173×10 439×102 17.6 12 484 147 6.8 187.0 226×10 575×102 17.5 14 480 171 5.85 217.3 261×10 663×102 17.5 609.6 9 591.6 133 7.52 169.8 0.292 1.92 251×10 766×102 21.2 12 585.6 177 5.65 225.3 330×10 101×103 21.1 14 581.6 206 4.85 262.0 381×10 116×103 21.1 16 577.6 234 4.27 298.4 432×10 132×103 21.0 711.2 9 693.2 156 6.41 198.5 0.397 2.23 344×10 122×103 24.8 12 687.2 207 4.83 263.6 453×10 161×103 24.7 14 683.2 241 4.15 306.6 524×10 186×103 24.7 16 679.2 274 3.65 349.4 594×10 212×103 24.6 812.8 9