鋼管樁設計中的若干問題探討

張赫路

摘要：在實際的建筑施工中，應用最為廣泛的各種具有承載力的樁，而鋼管樁具有高承載力的優點，在施工過程中擠土效應也比較低。隨著我國建筑施工的不斷增長，對鋼管樁建筑施工的應用越來越多，探討鋼管樁設計中的若干問題顯得尤為重要。本文針對鋼管樁的特點、鋼管樁設計中應該注意的問題、實際鋼管樁設計中的案例進行探討，為實際鋼管樁設計提供一定的參考價值。

關鍵詞：鋼管樁；高承載力；特點；案例；設計

由于我國對鋼管樁的使用較少，在實際的施工過程中存在一定的技術問題。本文就針對鋼管樁中設計的若干問題進行探討，希望能夠為實際的鋼管樁設計施工提供一定的參考。

1 鋼管樁的特點

鋼管樁具有以下幾個特點：承載力很大、鋼管樁的種類規格多，選擇使用的余地大、鋼管樁的長度容易控制，節約資源、鋼管樁在實際的施工過程中擠土量受到限制，對周圍的土體影響較少、加快施工進度、使施工工程質量得到保證、同時在施工過程中不易受到腐蝕、但鋼管樁的單價較高。

針對目前國內使用最多的鋼管樁大多采用的是A3型號的低碳鋼、本身這種剛材料的抗壓、抗拉和抗剪能力就很強，把這種材料加工成鋼管后期抗彎能力更強。當把鋼管樁打在地質層較好的地方，可以增大鋼管樁的承載能力，同時也會使鋼管樁的使用數量減少，這樣就會減少承臺整體的尺寸。對于地震較多的區域在修建高層建筑物時可以采取鋼管樁修筑，提高建筑物的水平承載能力。

2 鋼管樁設計中應注意的問題

2.1 常見問題

鋼管樁在實際的施工時需要很多的焊接，其焊接結點的質量很難得到保證，由于各樁的承載能力很大，在端部、頂部以及上下樁接觸的位置需仔細處理好結點焊接，以免在使用時出現質量不過關而導致樁斷的現象。同時在對樁管打壓過程中，有時鋼管會偶遇到很大的作用力，這時就需要在設計前提前計算好樁的預應力，避免鋼管在打樁過程中出現屈服的現象。同時由于鋼管樁的單價投資比其他樁要高，但是其又具有施工快等優點，所以需要在施工前綜合考慮應用其他樁還是鋼管樁的效益進行比較。

2.2 極限承載力標準值計算

鋼管樁在確定其承載力時有三種確定方法即：根據地質參數進行計算、根據鋼管樁試驗進行承載力確定、也可以根據經驗公式進行承載力的計算。理論計算公式如下：

Quk=Qsk+Qpk=λsU∑qsikIi+λqpkAp

公式中：qsik、qpk分別表示鋼管樁的極限側阻力以及鋼管樁頂端的極限阻力標準值；U表示鋼管樁的樁身長；Ap表示鋼管樁的側面面積；Ii表示土層的厚度。

鋼管樁一般在二級建筑物施工中應用，在對鋼管樁進行施工前，必須對鋼管樁進行必要的試驗測定鋼管樁的承載能力。經驗公式的計算表達式如下：

Quk=efH/（S+C/2）×（WH+e2Wp）/（WH+WP）

式中ef表示重錘的機械效率；WH表示重錘的重量；Wp表示鋼管樁的重量；H表示重錘的重錘下落的高度；C表示鋼管樁的貫入度；S表示鋼管樁的回彈量；e表示鋼管樁的在土層中的回復系數。

但是由于經驗公式一般有缺陷，在實際的施工過程中需要結合三種計算方法才能最終確定鋼管樁的承載力。

3 實際案例分析

在某橋梁施工中使用鋼管樁。首先在施工前需要注意橋臺的選擇，橋臺的結構一般是用石砌或者素的混凝土結構，對于承重量小的橋臺一般是使用鋼筋混凝土結構。根據這座橋梁的承載力，其橋臺設計為鋼筋混凝土橋臺。橋臺的平面圖、立面圖如下圖所示。

在橋梁施工中應用最為廣泛的是鋼管柱橋臺。因為橋臺不僅要受豎向力，也需要抵抗周圍土體對橋臺的壓力。第二階段在橋臺的實際施工過程中，采用板樁對橋臺進行填土來抵抗橋臺后臺所受到土的壓力。利用鋼管樁自身的強度和剛度實現橋臺周圍土體的整體推移，減小橋臺所受周圍土體的對橋臺產生的水平推移。采用鋼管樁打入土中，其施工簡單，嵌入土層的深度足夠保證橋臺具有很穩定的懸臂式。

最后對使用鋼管樁的橋臺進行承載力的驗算，得到該橋臺滿足設計承載力需求。

4 結論

隨著我國施工技術的不斷改進，將鋼管樁應用到實際的施工技術中會大大降低施工的難度，保證施工的質量，加快施工的進度，降低施工的工程費用，提高整個工程項目效益。

參考文獻：

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