螺杆桩技术及其工程现场应用PPT课件

螺杆桩技术及其应用一、绪论介绍螺杆桩技术的背景和意义，概述论文的研究内容及其价值，明确本文的研究目的和研究方法，阐明本文的结构安排。

二、螺杆桩的原理和分类1. 螺杆桩的基本原理及其应用特点2. 螺杆桩的分类及其特点3. 螺杆桩的材料及其选择原则三、螺杆桩的施工与质量控制1. 螺杆桩的施工工艺流程2. 螺杆桩施工质量控制的重要性及方法3. 螺杆桩的验收标准四、螺杆桩在工程应用中的优势与问题1. 螺杆桩在基础工程中的应用实例2. 螺杆桩在海洋工程中的应用实例3. 螺杆桩在特殊工程中的应用实例4. 螺杆桩应用中存在的问题和不足五、螺杆桩技术的发展趋势1. 国内外螺杆桩技术的发展现状2. 螺杆桩技术的未来发展趋势3. 螺杆桩技术对工程建设的促进作用六、结论对螺杆桩技术及其应用进行总结，评价其优点和不足，提出建议和展望。

第一章：绪论1.1 背景和意义螺杆桩是一种新型的地基基础形式，是将螺旋挖掘锤或钻机直接打入地面完成的。

螺杆桩具有施工速度快、环境污染小、承载能力大、经济性好等优点，自20世纪80年代起，在欧美发达国家得到了广泛应用。

近年来，随着我国城市化的加速和基础设施建设的需求增加，螺杆桩技术开始在我国得到推广应用，成为我国建筑工程中重要的地基工程技术之一。

螺杆桩技术的应用范围非常广泛，包括建筑工程、桥梁工程、码头和海洋工程、市政工程等领域。

螺杆桩可以钻进任何类型的土壤中，而且可以安装在狭小的空间中，具有非常好的适用性。

1.2 研究内容和价值当前，国内对于螺杆桩的研究还较为薄弱，研究的方向和内容相对单一，需要深入研究和探索螺杆桩的应用技术、质量控制和性能评估等方面。

这些方面的深入研究，可以有效地提高螺杆桩的施工质量和效率，推进该技术的发展和应用，从而进一步促进行业的发展。

因此，本文主要研究螺杆桩技术及其应用的相关问题。

本文的主要研究内容包括螺杆桩的原理和分类、螺杆桩的施工及质量控制、螺杆桩在工程应用中的优势与问题、螺杆桩技术的发展趋势等方面。

第一章地基处理
1.3 螺杆桩
作业内容：原地面处理，测量放样，桩机就位，钻杆垂直度检查与调整，钻进至设计桩底，投料，钻杆内充满混合料后开始拔管至桩顶，清土、封顶，钻机移至下一桩位，桩头开挖。

施工方法：采用挖掘机对施工场地按要求整平。

按施工图纸对桩位进行测量放样，检查长螺旋钻机各项参数皆符合要求后即可正常下钻。

钻进至设计桩底，均匀提钻同时泵送合格的混合料。

桩基施工完成后，待桩身强度达到80%时，进行桩头开挖及桩身质量检测
施工关键工序：1、钻机就位；2、测量放样；3、钻进施工；4、泵送混凝土；5、桩头振捣及养护。

（1）工艺流程
螺杆桩施工工艺流程图（2）作业要点
（3）“四新技术”应用
软基智能监测系统的应用：软基智能监测系统由钻机GNSS天线、机身GNSS天线、电流互感器、流量传感器、控制箱、数据中心和交互平台组成。

此系统可实时监测并详细记录桩孔定位、逐桩深度、逐桩灌注量、桩身垂直度、钻机过程逐米电流值和最大电流值、终孔孔电流值、施工总桩数和总延米等参数。

可于现场在控制箱屏幕上进行查看，也可远程使用电脑或手机、平板等移动设备查看。

较之传统检测手段更为详细、便捷、准确。

数字化施工平台桩基系统
（4）工程接口
严格把控桩头环切标高，复核合格后，立即进行桩帽、筏板或垫层等施工工序。

（5）现场标准化作业：
布桩网格线
钻机就位
单桩承载力试验
低应变检测。

1、螺杆桩原理螺杆桩及其成桩工法是在长螺旋钻孔灌注桩和日本钢钎维全螺纹预制桩的基础上的新桩型。

其主要技术特征表现为桩的“上部为直柱型，下部为螺丝型”，桩体几何断面更符合附加应力场由上而下减少的分布规律。

采用了变截面的构造形状，满足了附加应力的分布规律和应力分担比及刚度变化的要求，调整了土与桩之间的作用，桩侧土体应力分摊比及应力扩散度提高，桩端荷载减少，使桩身受力与土体受力协调一致。

桩归类于半挤土成型桩。

螺杆桩改变了桩与土体之间相互作用的模式，桩与土界面构成了机械型咬合。

将常识中“螺丝钉比钉子牢固”的道理运用在桩施工中，使其更牢固的特点得以实现。

螺杆桩每立方米混凝土提供的单桩竖向承载力高，桩身下段表面带螺纹，且无泥皮，桩端无沉渣，不塌孔，施工无噪音、无泥浆污染。

桩在竖向受力方面，附加应力是遵循由上至下逐步减小的规律，桩身应力逐步分担，约为10：1，即桩身的应力集中为上部大于下部。

螺杆桩的上大下小的分段设计满足了附加应力的分布规律。

桩的竖向承载力与桩的长细比有着密切的关系，桩断面积的大小和刚度的变化在制约桩的受力及变形方面起重要作用。

螺杆桩上部的柱体段在荷载传递过程中，加大了受压面积，提高了桩身刚度和对螺纹段功能发挥起到承上启下的作用。

．2、螺杆桩适用范围螺杆桩适用于淤泥质粘土，粉土，粘土，粉质粘土，中细砂，粒径小于20cm 砂砾石层，强风化层，象皮泥等地层。

不受地下水的限制。

螺杆桩用于包括复合地基的刚性桩、钢筋混凝土基础的钢筋混凝土桩和复合桩基的基桩，桩径300mm～1200mm，桩径视长细比调整。

螺杆桩设计，施工，验收除应符合本规定外，同时尚应按国家现行有关强制性标准的规定。

3、螺杆桩施工准备3.1 螺杆桩施工前应具备下列资料:3.1.1 建筑场地工程地质资料和必要的水文地质资料；3.1.2 复合地基处理工程施工图（或桩基工程图）及图纸会审纪要；3.1.3 建筑场地和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物等的调查资料；3.1.4 主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；3.1.5 地基工程的施工组织设计或施工方案；3.1.6 水泥、砂、石、钢筋等原材料及其制品的质检报告；3.1.7 有关荷载、施工工艺的实验参考资料。

螺杆桩施工工艺螺杆桩的特点及适用范围现浇螺杆桩采用特制的螺旋式桩机进行施工，通过螺纹式钻杆旋转挤压土体，钻杆提升过程中随即泵压混凝土而形成桩体.螺杆桩不仅综合了钢纤维混凝土全螺旋预制桩强度高的特点，也综合了螺旋灌注桩和螺纹桩施工方便的特点.与打入式预制桩相比,螺杆桩具有施工噪音低、无振动,对已施工的桩无影响等特点;螺杆桩由于桩身周表面带螺纹、成孔时无泥皮，桩端无沉渣，因此施工过程中能有效防止塌孔、断桩、缩径等质量问题的发生。

螺杆桩与普通直杆相比,可缩短桩长，减小桩径和桩数，同时,由于螺纹间土取代了部分混凝土,节省了材料，从而使工程造价大为降低,也加快了施工进度。

螺杆桩可作为复合地基的刚性桩、钢筋混凝土桩和复合桩基的基桩(CＦC桩)。

螺杆桩适用于淤泥质粘土、粉土、粘土、粉质粘土、中细砂,料径小于20mｍ的砂砾石层等地质条件，且不受地下水位的限制，适应范围广。

施工的主要机具和设备螺杆桩的高工设备主要由半螺旋螺杆桩桩机、强制式混凝土搅拌机、混凝土高压泵装置与管路系统、混凝土泵送车及导管系统等组成。

螺杆桩采用最新研制的国产半螺旋螺杆桩桩机设备进行施工,桩机由履带式或步履式的主机和特制的螺杆钻杆组成.为了保证施工过程中,钻杆下降和提升时的速度与旋转速度相对应,螺杆桩桩机还必需配备相应的自动控制装置。

为了确保螺杆桩施工时所需的混凝土用量和质量，一般每台桩机必需配备2台５00L强制式混凝土搅拌机进行作业，要求采用双涡轴式搅拌机。

泵送混凝土由高压泵装置与管理系统组成,高压泵的泵送压力宜选用大于４Mｐa,泵量与螺旋提升匹配为宜,并应配备耐高压的管路系统。

桩体材料粗骨料宜选用卵石或碎石,料径一般为5~25mm。

细骨料应选用干净的中粗砂,含泥量小于５%，砂率控制在40%～50%.水泥应选用合格的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，标号不应低于４25#,可根据不同的使用要求掺加外加剂(如减剂、增强剂、缓凝剂、细磨粉煤灰等)，外加剂的掺入应根据施工条件、气候条件和混凝土性能要求等因素综合确定。

1、螺杆桩原理螺杆桩及其成桩工法是在长螺旋钻孔灌输桩和日本钢钎维全螺纹预制桩的基础上的新桩型。

其主要技术特色表现为桩的“上部为直柱型，下部为螺丝型”，桩体几何断面更切合附带应力场由上而下减少的散布规律。

采纳了变截面的结构形状，知足了附带应力的散布规律和应力分担比及刚度变化的要求，调整了土与桩之间的作用，桩侧土体应力分摊比及应力扩散度提高，桩端荷载减少，使桩身受力与土体受力协调一致。

桩归类于半挤土成型桩。

螺杆桩改变了桩与土体之间互相作用的模式，桩与土界面构成了机械型咬合。

将知识中“螺丝钉比钉子坚固”的道理运用在桩施工中，使其更坚固的特色得以实现。

螺杆桩每立方米混凝土供给的单桩竖向承载力高，桩身下段表面带螺纹，且无泥皮，桩端无沉渣，不塌孔，施工无噪音、无泥浆污染。

桩在竖向受力方面，附带应力是依照由上至下逐渐减小的规律，桩身应力逐渐分担，约为10：1，即桩身的应力集中为上部大于下部。

螺杆桩的上大下小的分段设计知足了附带应力的散布规律。

桩的竖向承载力与桩的长细比有着亲密的关系，桩断面积的大小和刚度的变化在限制桩的受力及变形方面起重要作用。

螺杆桩上部的柱体段在荷载传达过程中，加大了受压面积，提高了桩身刚度和对螺纹段功能发挥起到承前启后的作用。

2、螺杆桩合用范围螺杆桩合用于淤泥质黏土，粉土，黏土，粉质黏土，中细砂，粒径小于20cm砂砾石层，强风化层，象皮泥等地层。

不受地下水的限制。

螺杆桩用于包含复合地基的刚性桩、钢筋混凝土基础的钢筋混凝土桩和复合桩基的基桩，桩径300mm～1200mm，桩径视长细比调整。

螺杆桩设计，施工，查收除应切合本规定外，同时髦应按国家现行有关强迫性标准的规定。

3、螺杆桩施工准备3.1螺杆桩施工前应具备以下资料:建筑场所工程地质资料和必需的水文地质资料；复合地基办理工程施工图（或桩基工程图）及图纸会审纪要；建筑场所和周边地区内的地下管线（管道、电缆）、地下修建物等的检查资料；主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；地基工程的施工组织设计或施工方案；水泥、砂、石、钢筋等原资料及其制品的质检报告；有关荷载、施工工艺的实验参照资料。

7）螺杆桩①施工工艺流程螺杆桩的施工顺序根据桩间距和周围建筑物的情况，按流水法分区考虑。

对于较密集的满堂布桩可采取成排推进，并从中间向四周进行；若一侧靠近既有建筑物，从毗邻建筑物的一侧由近及远进行。

同时根据桩的规格，先长后短进行施工。

当桩距小于1.2m且地下有深厚淤泥层及松散砂层时，采取跳跃式施工，或采用控制凝固时间间隔施工，以防桩孔间窜浆。

施工前应进行室内配比试验，并分段进行现场成桩工艺性试验，确定施工参数后，进行单桩或复合地基承载力试验。

螺杆桩施工流程如下图所示。

②施工方法1、桩机就位：按照测量放线的位置将桩机就位，桩位偏差不应大于0.4倍桩径。

2、对中调平：桩机就位后调平并稳固，确保成孔垂直度，垂直度偏差不应大于1%。

3、钻孔至设计深度：下钻过程中桩机自控系统严格控制钻杆下降速度和旋转速度，使二者匹配，要求钻杆旋转两周以上，下降一个螺距，钻至螺杆桩直线段设计深度，在土体中形成圆柱状段，此后钻杆旋转一周，下降一个螺距，钻至螺杆桩螺纹段设计深度，在土体中形成螺纹桩段。

螺杆桩施工流程图4、钻头钻至设计标高后，桩机反向旋转提升钻杆，提升过程中自控系统严格控制钻杆提升速度和旋转速度，保持同步和匹配。

与此同时将制备好的混凝土采用泵送方式迅速填满由钻杆旋转提升所产生的螺纹状空间，提到螺纹部分的顶段设计深度时，螺杆钻杆直接提升产生柱状空间，并同时向钻杆内继续泵压灌注混凝土。

对于螺杆桩复合地基，根据承载力的情况本标段采用泵压细石混凝土。

5、停泵：提钻时钻头达到桩顶设计标高时停止泵压混凝土，但应考虑灌注余量。

6、提出钻头：待钻孔中心泵压混凝土形成桩体后，缓慢的提出钻头。

7、成桩，准备下一循环作业。

③质量检测螺杆桩桩身完整性、单桩竖向承载力。

桩身完整性在施工完成28天后采用无损检测方法进行成桩质量检测，无损检测检测桩数不少于总桩数的10%，且每个工点不少于3根；单桩竖向承载力检测应在施工完成28天后采用现场荷载试验方法检测，检测数不少于总桩数的0.2%，且每一工点不少于3根。