钢管桩轴力同反力关系

钢管桩具有强度高，能承受较大冲击力，易于穿透硬土层，承载力高；能承受较大的水平力；桩长可任意调节；重量轻、刚度好，装卸运输方便；挤土量少等优点。但钢管桩易受腐蚀，所以需进行防腐处理。钢管桩一般使用无缝钢管，也可采用钢板卷板焊接而成，一般在工厂制作。按卷板制作工艺不同，钢管桩可分为直缝钢管桩和螺旋缝钢管桩两种。钢管桩的直径为400～1000mm、管壁厚度为6～50mm。一般由一节上节桩、若干节中节桩与一节下节桩组成。分节长度一般为12～15m。钢管桩桩端有开口型和闭口型两种。对于开口型桩端，为了使桩能穿透硬土层或含漂砾的土而不损伤桩端，桩端可做加强处理；闭口型桩端就是在桩端穿上桩靴，多用于端承桩。

（1）钢管桩的竖向荷载计算：

有以上计算可知，居中行走时中部在单排钢管桩中心线时，单排钢管桩中间的钢管桩受力最大：

RL=544.09KN

钢管桩等自重计算：钢管桩顶面标高为+5.14m，暂按入土18m计算，地质钻孔为准进行计算，由设计图纸中所附地质勘察资料可知，河床面为-6.95m，钢管桩为直径630mm的标准螺旋焊接管，则钢管桩自重为

W=30.09×1.23=37.01KN

钢管桩受力P=544.9+37.01=581.91KN （2）钢管桩的竖向承载力计算

本栈桥所有桩基均支撑在中砂、卵石层上，按摩擦桩计算其容许承载力。根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）中的沉桩的承载力容许值公式，则桩的容许承载力为：

n

irkPrikiiaqAqluR121

（5.3.3-3） 式中：aR——单桩轴向受压承载力容许值（kN），桩身自重与置换土重（当

自重记入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值作为荷载考虑；

u——桩身周长（m）； n——土的层数；

il——承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m）；

ikq——与il对应的各土层与桩侧摩阻力标准值（kPa）,宜采用单桩摩

阻力试验确定或通过静力触探试验测定，当无试验条件时按规范给定值选用

分类

1、按承台位置的高低分

①高承台桩基础——承台底面高于地面，它的受力和变形不同于低承台桩基础。一般应用在桥梁、码头工程中。

②低承台桩基础——承台底面低于地面，一般用于房屋建筑工程中。

2、按承载性质不同

①端承桩——是指穿过软弱土层并将建筑物的荷载通过桩传递到桩端坚硬土层或岩层上。桩侧较软弱土对桩身的摩擦作用很小，其摩擦力可忽略不计。

②摩擦桩——是指沉入软弱土层一定深度通过桩侧土的摩擦作用，将上部荷载传递扩散于桩周围土中，桩端土也起一定的支承作用，桩尖支承的土不甚密实，桩相对于土有一定的相对位移时，即具有摩擦桩的作用。

3、按桩身的材料不同

①钢筋混凝土桩

可以预制也可以现浇。根据设计，桩的长度和截面尺寸可任意选择。

②钢桩

常用的有直径250~1200mm的钢管桩和宽翼工字形钢桩。钢桩的承载力较大，起吊、运输、沉桩、接桩都较方便，但消耗钢材多，造价高。我国目前只在少数重点工程中使用。如上海宝山钢铁总厂工程中，重要的和高速运转的设备基础和柱基础使用了大量的直径914.4mm和600mm，长60mm左右的钢管桩。

③木桩

目前已很少使用，只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。在地下水位以下时，木材有很好的耐久性，而在干湿交替的环境下，极易腐蚀。

④砂石桩

主要用于地基加固，挤密土壤。

⑤灰土桩

主要用于地基加固。

4、按桩的使用功能分

①竖向抗压桩

②竖向抗拔桩

③水平荷载桩

④复合受力桩

5、按桩直径大小分

①小直径桩

d

≤250mm

②中等直径桩

250mm<

d

<

800mm

③大直径桩

d

≥

800mm

6、按成孔方法分

①非挤土桩

泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩，应用较广。

②部分挤土桩

先钻孔后打入。

③挤土桩

打入桩。

7、按制作工艺分

①预制桩

钢筋混凝土预制桩是在工厂或施工现场预制，用锤击打入、振动沉入等方法，使桩沉入地下。

②灌筑桩

又叫现浇桩，直接在设计桩位的地基上成孔，在孔内放置钢筋笼或不放钢筋，后在孔内灌筑混凝土而成桩。

与预制桩相比，可节省钢材，在持力层起伏不平时，桩长可根据实际情况设计。

8、按截面形式分

①方形截面桩

制作、运输和堆放比较方便，截面边长一般为250~550mm。

②圆形空心桩

是用离心旋转法在工厂中预制，它具有用料省，自重轻，表面积大等特点。国内铁道部门已有定型产品，其直径有300mm、450mm和550mm，管壁厚80mm，每节长度自2m~12m不等。