钢桩的管材,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、型式如右图。
钢桩的下口有开口和闭口之分。钢桩的直径自φ406.4~φ2032.0mm,壁厚自6~25mm不等,常用钢桩的规格、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。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。
钢桩尺寸 |
重量 |
面积 |
断面特性 |
|||||||
外径 (mm) |
厚度 (mm) |
内径 (mm) |
(kg/m) |
(m/t) |
断面积 (cm) |
外包 面积 |
外表面积 (m/m) |
断面 系数 (cm) |
惯性矩 (cm) |
惯性 半径 (cm) |
(m) |
||||||||||
406.4 |
9 |
388.4 |
88.2 |
11.34 |
112.4 |
0.130 |
1.28 |
109×10 |
222×10 |
14.1 |
12 |
382.4 |
117 |
8.55 |
148.7 |
142×10 |
289×10 |
14.0 |
|||
508 |
9 |
490 |
111 |
9.01 |
141 |
0.203 |
1.60 |
173×10 |
439×10 |
17.6 |
12 |
484 |
147 |
6.8 |
187.0 |
226×10 |
575×10 |
17.5 |
|||
14 |
480 |
171 |
5.85 |
217.3 |
261×10 |
663×10 |
17.5 |
|||
609.6 |
9 |
591.6 |
133 |
7.52 |
169.8 |
0.292 |
1.92 |
251×10 |
766×10 |
21.2 |
12 |
585.6 |
177 |
5.65 |
225.3 |
330×10 |
101×10 |
21.1 |
|||
14 |
581.6 |
206 |
4.85 |
262.0 |
381×10 |
116×10 |
21.1 |
|||
16 |
577.6 |
234 |
4.27 |
298.4 |
432×10 |
132×10 |
21.0 |
|||
711.2 |
9 |
693.2 |
156 |
6.41 |
198.5 |
0.397 |
2.23 |
344×10 |
122×10 |
24.8 |
12 |
687.2 |
207 |
4.83 |
263.6 |
453×10 |
161×10 |
24.7 |
|||
14 |
683.2 |
241 |
4.15 |
306.6 |
524×10 |
186×10 |
24.7 |
|||
16 |
679.2 |
274 |
3.65 |
349.4 |
594×10 |
212×10 |
24.6 |
|||
812.8 |
9 |
794.8 |
178 |
5.62 |
227.3 |
0.519 |
2.55 |
452×10 |
184×10 |
28.4 |
12 |
788.8 |
237 |
4.22 |
301.9 |
596×10 |
242×10 |
28.3 |
|||
14 |
784.8 |
276 |
3.62 |
351.3 |
690×10 |
280×10 |
28.2 |
|||
16 |
780.8 |
314 |
3.18 |
400.5 |
782×10 |
318×10 |
28.2 |
|||
914.4 |
12 |
890.4 |
311 |
3.75 |
340.2 |
0.567 |
2.87 |
758×10 |
346×10 |
31.9 |
14 |
886.4 |
351 |
3.22 |
396.0 |
878×10 |
401×10 |
31.8 |
|||
16 |
882.4 |
420 |
2.85 |
451.6 |
997×10 |
456×10 |
31.8 |
|||
19 |
876.4 |
297 |
2.38 |
534.5 |
117×10 |
536×10 |
31.7 |
|||
1016 |
12 |
992 |
346 |
3.37 |
378.5 |
0.811 |
3.19 |
939×10 |
477×10 |
35.5 |
14 |
988 |
395 |
2.89 |
440.7 |
109×10 |
553×10 |
35.4 |
|||
16 |
984 |
467 |
2.53 |
502.7 |
124×102 |
628×10 |
35.4 |
|||
19 |
978 |
311 |
2.14 |
595.4 |
146×102 |
740×10 |
35.2 |
作为钢桩的附件,主要有用于承受上部荷载而焊在桩顶上的桩盖,和焊于钢桩顶部用的扁钢带及用于保护桩底的保护圈,以及用于桩节焊接的铜夹箍。
为减轻软土地基负摩擦力对桩的承载力的不利影响,一般在钢桩的上部一定深度,将特殊沥青、聚乙烯等复合材料涂敷于钢桩外表面以形成滑动层,层厚6~10mm可降低负摩擦力4/5-9/10。