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2025年螺旋钢管行业趋势分析：新型叶片式螺旋钢管桩极限承载性能突破

随着建筑行业对基础工程要求的不断提高，螺旋钢管桩凭借自身优势在工程建设中得到广泛应用。然而，传统叶片式螺旋钢管桩在承载力方面存在肯定局限性。为满意简单工程需求，尤其是应对村镇建筑物地基承载力不匀称的状况，科研人员对螺旋钢管桩的结构改良与性能讨论持续深化。在此背景下，一种叶片直径递变的新型叶片式螺旋钢管桩应运而生，其极限承载性能的讨论成为行业关注焦点。

一、新型叶片式螺旋钢管桩试验：探究叶片参数对承载力的影响

据《2025-2030年中国螺旋钢管行业市场深度讨论及进展前景投资可行性分析报告》统计，试验场地位于甘肃省兰州市七里河区彭家坪镇，此地地貌单元属于黄河南岸高级阶地，场地地形南高北低，地面标高1596.34-1597.89m。场地原本为耕地，上部土层是耕植土或杂填土，原状土层为风积黄土，地基承载力量欠佳，土质多孔疏松。试验前向下开挖1m，剩余杂填土层厚1.2m，开挖面积10.0m×10.0m，试桩间距设为1.5m。

试验所用试桩均由厂家定制，桩长1.6m，钢管直径60mm，叶片直径有三种规格，螺距均为102mm，材质经内外热镀锌防锈蚀处理。共设计6种桩型，每组3根，试桩总数18根。通过室内土工试验，确定了现场土层的物理力学参数，如杂填土重度16.30kN?m?3、压缩模量4MPa等，为后续试验分析供应依据。

现场试验采纳锚桩法加载，利用160kN的油压千斤顶施加压力，通过拉力计测量抗拔力，用量程50.0mm的位移计测量试桩竖向变形。试验采纳慢速维持荷载法，依据估算的单桩极限承载力确定设计加载量，单级荷载取设计加载量的1/10-1/8，并采纳桩顶累计位移大于30mm和荷载-位移曲线消失明显拐点这两种指标判定桩基极限承载力。

抗压试验结果显示，不同桩型的荷载位移曲线在相同荷载下表现出差异。例如，a3桩型在30mm标定位移处，承载力高于a2桩型12.5%，高于a1桩型28.6%。这是由于叶片在施工中会扰动土体，叶片下方土体的扰动状况直接影响桩的抗压承载力，直径最大叶片所处位置是关键因素。同时，对比发觉等叶片间距设计对新型叶片式螺旋钢管桩在地基承载力不匀称地基中更为合理。

抗拔试验数据表明，叶片间距对螺旋钢管桩抗拔极限承载力影响显著。等螺距设计使旋桩时叶片对土体扰动小，承载力量更高。部分桩型因叶片间距和直径的特别设计，其抗拔承载力表现出不同特性。此外，拆桩观看发觉，桩体拔出后叶片间土柱为剪切破坏，叶片间土体被挤压密实，证明白新型螺旋钢管桩在实际工程应用中的牢靠性。

二、新型叶片式螺旋钢管桩数值模拟：验证模型与分析参数影响

基于ABAQUS软件建立桩-土相互作用计算模型，采纳与现场试验相同尺寸的新型叶片式螺旋钢管桩三维模型及场地土体三维模型。建模时，土体深度设为2倍桩长，半径为最大叶片半径的10倍，对模型进行区域划分并重点加密中心区域和被叶片切割土体部件网格，单元数量掌握在40000个左右。

土体本构模型采纳Mohr-Coulomb弹塑性模型，参数依据土工试验数据取值;桩体给予Q235B材料属性，界面强度对土体强度折减，折减系数取0.5。荷载及边界条件方面，先对地应力计算模型施加-20kN的体力，土体侧向约束水平位移，除顶面自由外其他面法向约束。

通过对比最优网格划分条件下数值分析与物理模型试验所得的荷载位移曲线，发觉两者较为贴合，证明所建数值分析模型能较精确?????反映实际承载力。

讨论叶片直径递变对螺旋钢管桩承载力的影响时发觉，随着叶片直径从上而下依次递增，螺旋钢管桩承载力显著提高。例如，a2桩型和a3桩型相较于a1桩型，抗压极限承载力分别提高了12%和28%，极限抗拔承载力分别提高了16%和9%。但模拟试验未考虑土体扰动，导致部分桩型模拟结果与现场试验结果存在差距。

在分析叶片直径、间距对钢管桩承载力的影响时，采纳b类三叶片式螺旋钢管桩进行对比。结果表明，叶片间距和直径的变化会影响螺旋钢管桩的抗拔承载力，直径自上而下递增的桩型对土体扰动大，实际应用时需考虑平安系数。

三、新型叶片式螺旋钢管桩承载力综合分析：对比试验与模拟结果

采纳拐点法和累计位移法判定螺旋钢管桩极限承载力，对比现场试验与数值模拟结果发觉，多数桩型的抗压极限承载力数值模拟结果大于现场试验结果，差值小于10%，但a3、b3桩型因模拟未考虑叶片对地基土层的扰动，差值较大。抗拔承载力方面，部分桩型模拟结果与现场试验差距较大，数值模拟猜测结