一種上部直徑大，下部直徑小，且上下部分樁體螺紋方向相反的組合式全螺紋灌注樁。
基本介紹
- 中文名：變徑全螺紋樁
- 外文名：VDS-pile
變徑全螺紋樁又稱VDS-pile（variable diameter screw pile），是一種樁身上大下小，且上下部分螺紋方向相反的組合式螺紋樁。該樁上部反向螺紋部分的成樁方法有異於正向旋轉鑽進，反向旋轉提鑽成螺的傳統成螺方法，為正向旋轉鑽進，正向旋轉提鑽成螺的正向成螺技術。
變徑全螺紋灌注樁的施工方法：
第一步：將帶有正向成螺裝置的螺桿樁鑽桿對準樁位；第二步：正向旋轉鑽進至設計樁底標高；第三步：反向旋轉提鑽同時泵送混凝土形成下部螺紋段；第四部：正向旋轉提鑽泵送混凝土，此時鑽具將咬合在螺片間的土體剪下破壞，形成圓柱形樁孔，同時泵送的混凝土迅速填充樁孔和鑽具最下部凸起的掃土螺牙在圓柱形樁孔內旋轉剪下土體形成的空間，形成帶有反向螺紋的變徑全螺紋樁上部螺紋樁體
變徑全螺紋樁是在螺桿樁（一種上部為圓柱型，下部為螺絲型的組合式樁）基礎上發展創新而成，採用常規成螺工藝以及獨特的正向成螺技術組合施工形成的一種全新樁型。在保持了螺桿樁上大下小，符合樁身應力分布規律，下部螺絲型樁增大樁周土側阻力的同時，通過擴徑，增加上部樁體螺紋等有效途徑，進一步增大了樁承載力，並克服了螺桿樁因上部圓柱形樁提供側阻力低，為了滿足樁變截面處樁身抗壓強度而造成的對混凝土強度要求高，材料浪費，施工難度大及螺絲段樁芯直徑大導致螺牙高度小對樁周土側阻力增加效應小等不利因素，具有樁型更為合理，樁身螺紋形成更有保障，上下部分比例更易調整，樁身承載力更高，綜合造價更低，適用範圍更廣等優勢。
正向成螺技術及帶有二次成螺構造的螺旋鑽具在形成上部反向螺紋樁體時，樁體螺紋的形狀不受鑽具螺片形態控制（上部反向螺紋樁螺紋高度基本等同於鑽具掃土螺牙高度，厚度基本等同於掃土螺牙厚度），上部反向螺紋段螺紋螺距不受鑽具螺片間距的控制（鑽具旋轉一周提升距離等於上部樁身螺紋螺距），突破了傳統螺紋樁成樁方法形成的螺紋樁樁芯等同於鑽具芯桿直徑，螺片形狀等同於鑽具螺片形狀，螺紋間距等同於鑽具螺片間距的制約，可以根據設計要求，靈活調整樁身螺紋高度，厚度，螺距，更大的發揮螺紋樁對樁周土側阻力的增大效應。
變徑全螺紋樁為上下變截面的全螺紋構造，成樁後樁身全部帶有螺紋，而樁側土體形成土螺母。當樁受荷時，樁側土螺母受到壓縮，剪下，樁的承載力由樁端載力與樁的抗剪強度組成，因樁的抗剪強度遠大於同條件下樁側阻力，所以樁身全部帶有螺紋的變徑全螺紋樁承載力遠大於樁身部分帶有螺紋的螺桿樁以及其它傳統等截面樁。
變徑全螺紋樁與螺桿樁均為變截面的組合式樁，形態相似，在樁承載力計算時，可借鑑螺桿樁單樁豎向極限承載力套用計算公式，因其上部為帶有反向螺紋段的擴大樁體，變徑全螺紋樁上部極限承載力計算時應採用螺紋樁側阻力增大係數。變徑全螺紋樁極限承載力計算公式為：
Quk= Qsk1 +Qsk2+Qpk
Qsk1=U1∑βsiqsikLi
Qsk2=U2∑βsiqsikLi
Qpk = qpk·AP
式中：Quk----變徑全螺紋樁單樁豎向極限承載力標準值；
Qsk1----單樁上部螺紋段極限側阻力標準值；
Qsk2----單樁下部螺紋段極限側阻力標準值；
Qpk ----單樁總極限端阻力標準值；
qsik ----單樁第i層土時直桿樁的極限側阻力標準值；
qpk----單樁極限端阻力標準值；
U1 ----上部螺紋樁樁身周長
U2 ----下部螺紋樁樁身周長
AP ----樁端面積
Li ----樁周第i層土的厚度；
βsi ----單樁螺紋段第i層土的樁側極限側阻力標準值的修正係數；
變徑螺紋樁樁身抗壓承載力計算時，應對樁頂和樁身變截面處分別進行樁身抗壓承載力計算，上、下部樁身截面面積均應取螺紋樁樁芯部分面積。變徑全螺紋樁樁身抗壓承載力驗算應滿足下式規定：
N≤ψcƒcAp1
式中：
N——相應於荷載效應基本組合時，作用於樁驗算斷面的豎向壓力設計值
ƒc——砼軸心抗壓強度設計值；
ψc——樁施工工藝係數，ψc=0.7～0.8 ，無地下水時取ψc=0.8，有地下水時取ψc=0.7～0.8；
Ap1——驗算樁身部位斷面積 ；
