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1、国内外带有螺纹桩身的异型桩简析（二）带有螺纹桩身的型桩技术的发展与创新陈超鋆（卓典正业北京有限公司）摘要：本文列举了几种典型的带有螺纹桩身的异型桩技术，根据这些典型技术的特点介绍了带有螺纹桩身的异型桩技术的发展，另外还列举了几种计算带有螺纹桩身的异型桩竖向受压承载力的方法，论证了这些方法的合理性与可行性。0引言带有螺纹桩身的异型桩最早的应用记录，是英国人Alexander Mitchell于1833年设计的、用于泰晤士灯塔基础的一种带螺纹叶片的钢预制桩单螺纹锚杆桩（Single Steel Screw Pile）。单螺纹锚杆桩施工速度快、无污染，在英国、美国、澳大利亚等国家得到广泛的应用。1日
2、本于20世纪90年代研制出钢纤维全螺纹混凝土预制桩，桩身采用28天抗压强度超过100Mpa的混凝土制成，用来克服施工时桩身受到的扭矩。220世纪60年代开始，欧美各国将异型带有螺纹桩身的桩技术的发展重心由预制桩向灌注桩转移。法国科学家GGrimaud于1963年研发出灌注型Screw Pile，是最早的灌注桩带有螺纹桩身，同时代的还有德国ATLAS公司研发的ATLAS桩技术。20世纪90年代以来，国外的FDP桩、SDS桩、APG桩等带有螺纹桩身的灌注桩新技术逐渐成为主流，国内也开始带有螺纹桩身的灌注桩的研究，并形成“灌注全螺纹桩成桩工艺”。2003年，一种全新的带有螺纹和直杆的灌注桩半螺丝桩，
3、即螺杆桩技术问世。螺杆桩改变了以往螺纹式异型桩的结构与工法，用普通混凝土实现了高承载力，目前外径为500mm的螺杆桩单桩极限承载力已突破5000kN，为国内外类似技术的数倍，且成桩速度快、无污染，是目前综合性能较高的一种带有螺纹桩身的异型桩新技术。1第一代带有螺纹桩身的异型桩技术1.1螺纹锚杆桩（Steel Screw Pile）3图1.1.1螺纹锚杆桩单螺纹式与双螺纹式图1.1.2双螺纹锚杆桩早期的螺纹锚杆桩为单螺纹锚杆桩（Single-Screw Steel Pile），桩身只有一圈螺纹叶片，在距桩尖大约为D（D为螺纹叶片外径）的位置与芯管焊接，后衍生出桩身有两圈螺纹叶片的双螺纹锚杆桩（D
4、ouble-Screw Steel Pile）和多圈螺纹叶片的多螺纹锚杆桩（Multi-Screw Steel Pile，最常见为三个螺纹叶片）。螺纹锚杆桩桩尖呈45度角开口状，桩头与打桩机连接后旋钻入土成桩，规格详表1.1.1。与传统直杆桩相比，螺纹锚杆桩的竖向受压、受拉承载力均有大幅提升，详表1.1.2。表1.1.1螺纹锚杆桩规格表参数规格螺纹外径(mm)1501200螺纹叶片厚度(mm)625双螺纹锚杆桩螺纹间距(mm)75、100、150、300表1.1.2某工程螺纹锚杆桩承载力表桩型荷载类型试验极限荷载(kN)极限承载力计算值(kN)单螺纹受压1010980双螺纹受压13691305
5、单螺纹受拉809800双螺纹受拉13071030注：桩径约400mm，螺纹叶片外径约750mm。与当时应用较多的木桩相比，螺纹锚杆桩的承载力可达木桩的57倍，且竖向受压和受拉承载力相当，因此大量用于锚杆、风电基础等。但螺纹锚杆桩缺点亦非常明显：(1) 焊缝易受地下水腐蚀；(2) 无法接桩，单桩承载力受到桩长限制；(3) 硬粘土、密实砂土层、风化岩等土层中难以成桩；(4) 造价昂贵。1.2Screw Pile4Screw Pile在沉管灌注桩技术的基础上研发而来，采用带有螺纹桩身的混凝土预制桩尖，钢筋笼底部锚固在桩尖内（如图1.2.1），另有一个外壁焊有数圈螺纹叶片的钢套管，其施工步骤如下：(1
6、) 将钢筋笼插入螺纹钢套管，吊装，对准桩位；(2) 钻至设计深度后，在螺纹钢套管中灌入混凝土；(3) 混凝土到达一定高度后开始拔管，同时反向旋转并振动，拔管过程中应保证混凝土高度，螺纹钢套管拔离地面后成桩结束。图1.2.1预制桩尖式Screw Pile施工过程中容易因混凝土预制桩尖破碎、堵住钢套管而形成“吊脚桩”，Screw Pile技术逐渐用钻头代替预制桩尖，钢套管相应改变为双层钢套管，其施工步骤如下（如图1.2.2）：(1) 将钻头插入螺纹钢套管，整体旋钻入土，钻至设计深度后将钻头提出螺纹钢套管；(2) 另备一根直径略小于螺纹钢套管内径的内套管，在内套管中预先置入钢筋笼，钢筋笼底部焊有一块
7、端板卡住套管口，将内套管伸入螺纹钢套管直至桩端，灌注混凝土；(3) 混凝土到达一定高度后开始振动拔内套管，将混凝土振捣密实直至内套管提离地面；(4) 拔螺纹钢套管，同时反向旋转并振动，拔管过程中应保证混凝土高度，螺纹钢套管拔离地面后成桩结束。图1.2.2钻头型Screw Pile成桩工法示意图Screw Pile从理论上解决了螺纹锚杆桩的多数缺点：(1) 用混凝土包裹钢筋笼，不易受地下水腐蚀；(2) 无需接桩；(3) 造价相对低廉。但Screw Pile没有解决螺纹锚杆桩的土层适应性问题，在硬土层、岩层中难以成桩，Screw Pile还具备沉管灌注桩的缺点：振动明显、噪音大、易缩径或断桩等，因
8、此Screw Pile并未得到广泛应用。1.3ATLAS桩5ATLAS桩是德国于20世纪90年代开发的一种全螺纹现浇灌注桩技术，桩内径为360560mm，螺纹宽度一般为50mm。钻杆为等径钢管，底部有类似鼓槌的扩大头。扩大头侧面有一圈螺纹叶片，下部开口用于连接预制桩尖。ATLAS桩施工工法如下（如图1.3.2）：(1) 钻具扩大头与预制桩尖连接后，对准桩位顺时针旋转下钻；(2) 钻至设计标高后，通过钻具内空腔置入钢筋笼；(3) 钻具逆时针旋转提升，提升时利用料斗通过钻具内空腔灌入混凝土；(4) 灌注完成，第二次置入钢筋笼，成桩完成。图1.3.1带螺纹叶片的钻具扩大头图1.3.2ATLAS桩成桩
9、工法示意图图1.3.3ATLAS桩ATLAS桩在可塑到硬塑粘土中可形成间距约100mm、端部较尖的桩身螺纹。与Screw Pile相比，ATLAS桩振动和噪音较小，缩径和断桩可能性降低，但仍存在以下问题：(1) 土层适应性较差，钻具对桩孔无护壁作用，在砂石土中易塌孔、埋钻；(2) 钢制预制桩尖不符合我国国情，如改用混凝土桩尖，下钻遇硬夹层时桩尖易破损并卡在钻具内。ATLAS桩的钻杆与扩大头1.4技术小结螺纹锚杆桩、Screw Pile和ATLAS桩是第一代带有螺纹桩身的异型桩技术的三种典型技术，其共同点可归纳为两点：(1) 土层适应性较差，一般只适用于软塑到硬塑粘土；(2) 桩身部分或全部为预
10、制式。表1.4.1第一代带有螺纹桩身的异型桩典型技术异同桩型参数螺纹锚杆桩Screw PileATLAS桩研发时间19世纪30年代20世纪60年代20世纪90年代类型钢预制桩螺纹沉管灌注桩预制桩尖钻孔灌注桩桩身预制部位全桩身桩尖或端板桩尖挤土类型挤土挤土取土单桩承载力(kN)8001300(桩径约400mm)/土层适应性软塑到硬塑粘土2第二代带有螺纹桩身的异型桩技术2.1APGD桩APG桩（Auger Pressure Grouted Pile，即螺旋压力灌注桩）是一种钻孔取土灌注桩，在20世纪40年代开始在欧洲得到应用。20世纪80年代，在APG桩的基础上衍生出挤土灌注桩技术APGD桩（Au
11、ger Pressure Grouted Displacement Pile，即螺旋压力挤土灌注桩），其钻具带有纺锤状扩大头的光壁钢管，扩大头最大直径处以下为正向螺纹叶片，以上为反向螺纹叶片。其施工工法如下（如图2.1.1）：(1) 正向旋转并加压钻进；(2) 钻至设计深度后，由钻头处的灌浆口或阀门进行压力灌注，灌注料可以是水泥浆或细骨料混凝土；(3) 正向旋转提钻，提钻的同时连续泵送；(4) 置入钢筋笼，成桩结束。图2.1.1APGD桩施工工法示意图从成桩工法来看，APGD桩是ATLAS桩的改进桩型，主要为以下几个方面：(1) 取消了预制桩尖；(2) 扩大头改为阶梯式变化，并在扩大头上部增加
12、了反向螺纹叶片，埋钻的可能性低于ATLAS桩；(3) 引入了连续泵送技术，成桩质量更稳定。APGD桩存在以下几个缺点：(1) 没有解决第一代带有螺纹桩身的异型桩的土层适应性问题；(2) 钻具扩大头以下部分没有护壁作用，桩端以上部分成桩效果较差，一般采用降低提钻速度、提高充盈系数的方式改善成桩质量，桩端以上桩段的充盈系数可达上部桩段的1.5倍；(3) 承载力不高，成桩质量较不稳定，在Los Angeles对9根APGD（内径约450mm）进行了静载试验，承载力最高为540kip（约合2403kN），最低仅为215kip（约合957kN）。APGD桩桩身并没有螺纹，但APGD成桩工法是之后的多种带
13、有螺纹桩身的灌注桩工法的雏形。2.2SDSP桩SDSP（Screw Discrepile）桩是在荷兰、比利时等欧洲西北部国家广泛应用的一种浅螺纹灌注桩。SDSP桩成桩工法与APGD桩基本相同，采用的钻具也是带扩大头的钻具，但与APGD桩相比有以下改变，如图2.2.1：(1) 扩大头由阶梯式改为橄榄球式；(2) 下部正向螺纹叶片的直径略大于扩大头直径。图2.2.1SDSP桩钻具橄榄球形扩大头SDSP桩施工工法如图2.2.2，具体如下：(1) 对准桩位，准备下钻；(2) 钻具顺时针旋转下钻至设计深度；(3) 钻具顺时针旋转提钻，同时通过钻具芯管连续泵送混凝土；(4) 混凝土泵送结束后，将钢筋笼插入
14、桩身，成桩完成。图2.2.2SDSP桩工法步骤图2.2.3SDSP桩钻具的改变降低了钻进过程中的成孔阻力，所成的SDSP桩桩身带有螺纹，如图2.2.3。SDSP桩的单桩承载力受限于桩身强度，以内径300mm、外径600mm的SDSP为例，其单桩承载力不超过700kN。2.3技术小结APGD桩技术是第二代带有螺纹桩身的异型桩的雏形，SDSP桩是第二代带有螺纹桩身的异型桩的典型技术，其共同点在于：(1) 钻具上带有纺锤或橄榄球状扩大头，扩大头下部为正旋螺纹叶片，上部为反旋螺纹叶片；(2) 采用连续泵送技术；(3) 适用于软塑到硬塑粘土；(4) 采用阀门式钻头，取消了预制桩尖。OMEGA、DE WA
15、AL桩等技术具备上述第1、2点特征，但钻头仍采用预制桩尖，不归入第二代。国内研发的双向螺旋挤土桩与SDSP桩技术特点和工法步骤相似，在此不予赘述。表2.3.1第二代带有螺纹桩身的异型桩典型技术异同桩型参数APGD桩SDSP桩研发时间20世纪80年代20世纪90年代工法类型干钻成孔泵送成桩干钻成孔泵送成桩泵送料类型水泥浆细骨料混凝土混凝土适用范围柔性桩承载力较低的刚性桩刚性桩土层适应性软塑到硬塑粘土软塑到硬塑粘土单桩承载力约14242403kN(桩径约450mm)700kN(桩径300mm)3第三代带有螺纹桩身的异型桩技术3.1过渡性技术灌注螺纹桩成桩工艺李波扬在国外螺纹型灌注桩技术的基础上，采
16、用预引孔、再钻孔灌注成桩的技术，提出了一种螺纹型灌注桩的施工方法灌注全螺纹桩成桩工艺，改良了国外类似技术的护壁效果和土层适应性，由此工艺形成的全螺纹桩其承载力与国外类似桩没有明显区别。本质上应归类于第二代和第三代技术之间的过渡性技术。其成桩工艺如图3.1.1，具体如下：(1) 预成孔，孔径为灌注螺纹桩外径的30%60%；(2) 采用特殊的长螺纹钻杆顺时针旋转下钻至设计深度；(3) 逆时针旋转并提钻，提钻的同时由钻杆内空芯高压泵入细石混凝土或砂浆；(4) 钻杆提离地面后，将钢筋笼插入桩身，成桩完成。6图3.1.1灌注全螺纹桩成桩工艺与国外类似技术相比，灌注螺纹桩成桩工艺有以下特点：(1) 钻具护
17、壁并挤扩土体；(2) 可在地下水位以上的填土、砂土、粉土、粘土中成孔成桩；(3) 二次成桩，即预成孔、后成桩；(4) 以螺纹外径为设计直径。其中，以螺纹外径为设计直径是灌注全螺纹桩成桩工艺与国外螺纹型灌注桩技术的根本区别，也是灌注全螺纹桩在国内“水土不服”的直接原因。在国内进行的静载试验中，灌注全螺纹桩在荷载较小（低于单桩承载力特征值）时发生桩破坏。灌注全螺纹桩提高的是桩周土体的承载力，而非桩身承载力。由于灌注全螺纹桩截面积小于设计直径相同的直杆桩，在使用普通混凝土的条件下，因桩身承载力不足发生桩破坏。海南“阳光经典”工程灌注螺纹桩（外径400mm，内径270mm）单桩极限承载力为720kN，
18、与SDSP桩等国外全螺纹灌注桩技术（见2.2节）基本相当。但由于灌注全螺纹桩以外径为设计直径，其单桩承载力低于同一工程中外径相同的长螺旋灌注桩（直径400mm，单桩极限承载力1100kN）。1 3.2第三代带有螺纹桩身的异型桩技术螺杆桩技术1. 螺杆桩简介螺杆桩又名半螺丝桩，是一种“上部为圆柱形，下部为螺纹形”的组合式异形灌注桩，采用了创新的同步控制、瞬间大扭矩等技术，结合连续泵送技术形成桩的下部螺纹段和上部圆柱段。螺杆桩的成桩工法如图3.2.1，具体步骤如下：(1) 对准桩位，开始下钻；(2) 顺时针旋转同步下钻，钻具挤扩桩周土体成孔，同时形成螺纹形桩孔；(3) 下钻至设计深度后，逆时针旋转
19、同步提钻，同时连续泵送混凝土，形成螺纹段；(4) 提钻至直杆段与螺纹段变径截面深度，改为顺时针旋转提钻，将上部桩孔螺纹扫掉，同时连续泵送混凝土，形成直杆段，提离地面后成桩完成，如设计需要配筋则将钢筋笼振动压入即可。图3.2.1螺杆桩成桩工法2. 螺杆桩技术特点与国外类似技术相比，螺杆桩技术有以下特点：(1) 钻具护壁并挤扩土体；(2) 采用同步控制技术形成桩身螺纹；(3) 适用范围广，不仅可用于常见的粘土、砂土等，还可在高硬度高粘度粘土、密实砂层、强风化岩层、卵石层等硬土层中成桩；(4) 一次成孔成桩；(5) 设计时以螺纹外径为设计直径；(6) 桩身为“上大下小”的变截面构造，符合附加应力分布
20、规律；(7) 单桩承载力高，直径500mm的螺杆桩单桩承载力已突破5000kN。与全灌注螺纹桩成桩工艺相比，螺杆桩技术中的同步与非同步交叉成桩工艺控制技术属于创新性核心技术之一，土层适用范围也有较大的扩展，且无需引孔。尤为重要的是，设计直径同样为螺纹外径的螺杆桩，由于采用了“上大下小”的变截面构造，解决了灌注螺纹桩桩身承载力不足的问题。14带有螺纹桩身的异型桩的发展带有螺纹桩身的异型桩随着打桩设备、工艺和建筑材料的进步而不断发展，其过程如表4.1.1：表4.1.1带有螺纹桩身的异型桩发展概况桩型成桩方式挤土类型螺纹类型设计直径桩径(mm)桩长(m)单桩极限承载力(kN)/相应桩径(mm)第一代
21、螺纹锚杆桩钢预制挤土13个内径1501200101300/600Screw Pile沉管浇灌挤土全螺纹内径ATLAS钻孔浇灌挤土全螺纹内径3605601020第二代APGD钻孔连续泵送挤土无螺纹直径30045024957/450SDSP钻孔连续泵送挤土全螺纹内径36061030700/300过渡全灌注螺纹桩成桩工艺预引孔后钻孔连续泵送先取土后挤土全螺纹外径30080030700/400第三代螺杆桩钻孔连续泵送部分挤土半螺纹外径40060030(5000/500*注：螺杆桩直杆段一般不超过12米。带有螺纹桩身的异型桩的发展可以归纳为以下几个方面：(1) 成桩方式：钢预制沉管浇灌钻孔浇灌钻孔连续泵
22、送；(2) 挤土类型：挤土先取土后挤土部分挤土；(3) 桩身螺纹类型：1到3个螺纹全螺纹半螺纹；(4) 设计直径：内径外径；(5) 桩径：小桩径（300mm左右）中等桩径（300-800mm）；(6) 桩长：短桩（不超过10m）中长桩（不超过30m）。5单桩竖向受压承载力计算方法的发展带有螺纹桩身的异型桩作用机理比直杆桩要复杂得多，用常规计算方法难以得出桩身螺纹竖向受压承载力的合理计算结果。在带有螺纹桩身的异型桩的发展历程中，国内外科学家提出的计算方法主要通过简化或试验反馈得出，下文主要介绍用于双螺纹锚杆桩的应力泡简化法、螺纹型灌注桩经验系数法、灌注螺纹桩的支盘近似法与简化系数法、螺杆桩计算方
23、法。5.1双螺纹锚杆桩应力泡简化法8双螺纹锚杆桩的受压计算模型如图5.1.1，其中螺纹间土体的桩侧阻力（粘土）按式5.1.1计算：图5.1.1螺纹锚杆桩受压计算模型(式5.1.1)式中：螺纹叶片之间的总桩侧阻力；螺纹距径比小于3时，取1；土体不排水快剪强度；螺纹叶片外径；顶螺纹叶片与底螺纹叶片的间距。式5.1.1把螺纹间土体的剪切滑移面简化为直径等于螺纹叶片直径、高度等于螺纹叶片间距的圆柱面，这个圆柱面面积小于剪切滑移面、剪应力方向处处相同，合理、安全、便于求解，这种方法称为“应力泡简化法”，是多种带有螺纹桩身的异型桩承载力计算公式的基本假设。但螺纹叶片的设置影响了螺纹锚杆桩桩芯部分承载力的计
24、算。Tomlinson提到：“在裂隙粘土中的钻孔桩端部设置扩大头，且容许扩大头产生显著沉降时，一部分桩身上会损失粘着力。”9螺纹锚杆桩发生显著沉降后，顶螺纹叶片以上的桩芯部分会出现脱空区域，这部分侧阻力受到损失，因此桩芯的总桩侧阻力按式5.1.2计算：(式5.1.2)式中：顶螺纹叶片以上桩芯部分的总桩侧阻力；粘土粘性系数，可理解为粘土侧摩阻力；桩芯直径；有效深度，在非冻土环境下一般按计算，为顶螺纹叶片埋深。需要指出的是，由于桩身材料为钢材，因此不需验算桩身强度，而只需验算桩身受扭和受压时的刚度。5.2螺纹型灌注桩经验系数法101971年，Tomlinson提出螺纹理论，指出螺纹型灌注桩的桩身螺
25、纹在粘土中的土体承载力为同等条件下直线型桩的15倍。国外形成的螺纹式灌注桩桩侧阻力计算方法，基本都是在螺纹理论基础上增加经验系数得出的，其中比较典型的一种如式5.2.1：(式5.2.1)式中（相同定义的符号不再注明，下同）：第i层土经验系数，按表5.2.1；第i层土静力触探天然地基承载力；第i层土的分层厚度；表5.2.1建议取值表粘土qc(Mpa)0.0750.20.51.01.52.02.53.03.00.060.050.0360.0310.0290.0290.0280.0270.027砂土qc(Mpa)10Mpa10Mpaqc20Mpa20Mpa按线性插值法取值式5.2.1有以下特点：(1
26、) 由于全桩身均有螺纹，桩身受压过程中不产生脱空区域，不需折减桩侧阻力；(2) 设计桩径为桩芯直径，螺纹作用只是提高土体承载力，应从设计上保证桩身承载力不低于设计要求的桩承载力；(3) 经验系数法适用范围有限，一种经验系数只适用于一种或少数几种情形。5.3灌注螺纹桩竖向受压承载力计算国内学者就灌注螺纹桩竖向受压承载力计算问题进行了大量研究，主要形成了以下两种计算方法：1. 支盘近似法11支盘近似法的基本原理是将连续分布的螺纹简化为等距分布的支盘，如式5.3.1：(式5.3.1)式中：螺杆桩直杆段的总桩侧阻力；第i层土的极限侧阻力标准值；第i层土中的螺纹段长度，应减去螺纹根部的厚度；第i层土的极
27、限端阻力修正系数，粘性土、粉土取0.71.0，砂土取0.60.9；第i层土的极限端阻力标准值；第i层土中螺纹的水平投影面积之和。支盘近似法存在以下问题：(1) 将复杂的螺纹剪切模型简化为支盘摩擦端承模型，计算原理简化，但计算过程繁冗；(2) 修正系数缺乏理论依据，难以准确取值。2. 简化系数法（间接法）11、14简化系数法是基于理论的一种计算方法，如式5.3.2：(式5.3.2)式中：第i层土的极限侧阻力标准值增加系数，为粘着力系数，=0.21.0。由于难以精确取值，为简化计算，简化系数法将增加系数最保守取值 ，同时将设计桩径由桩的内径变为外径，此时同传统直线型桩的计算一样，螺纹桩外径等于传统
28、直线型桩直径。14这种简化方法存在以下问题：(1) 时，这种简化方法不安全；(2) 混凝土的强度、弹性模量等力学参数比桩周土体高一到两个数量级；(3) 简化后设计桩径变为外径，提高了对单桩承载力的期望值，但桩身截面积减小为，桩身承载力达不到设计承载力，实际承载力低于桩径同为的直杆桩。5.4螺杆桩竖向受压承载力计算12、13螺杆桩直杆段和螺纹段竖向受压承载力计算方法的基本原理为应力泡简化法和土体剪切库仑公式，结合试验数据反馈，形成如式5.4.1和5.4.2的竖向受压承载力计算公式：(式5.4.1)(式5.4.2)式中：螺杆桩螺纹段的总桩侧阻力；螺纹段桩侧土不排水快剪强度；桩芯外径；第i层土的粘聚
29、力；第i层土法向应力，按表5.4.1；第i层土的内摩擦角。表5.4.1法向应力取值表土名称土的状态剪切试验法向应力（kpa）100200300400粘性土0.75IL10.50IL0.750.25IL0.500IL0.25粉土0.75e0.9e0.75粉细砂稍密中密密实中砂中密密实粗砂中密密实砾砂中密、密实螺杆桩竖向受压承载力计算公式属于半理论半经验计算方法，与之前的计算方法相比，螺杆桩螺纹段竖向承载力计算公式有以下特点：(1) 采用应力泡简化法作为计算基础；(2) 直杆段直径与螺纹段外径相等，螺纹相对于上部桩身不属于扩大头构造，不属于Tomlinson所说的粘着力损失的情形，因此式5.4.1
30、中螺杆桩的直杆段计算不需进行脱空区域的侧阻力折减；(3) 当桩顶受压时，这部分土体先受压后受剪，周围无排水环境，与固结不排水快剪试验相似，因此采用不排水快剪强度的试验公式计算土体抗剪强度。与式5.2.1采用天然地基承载力乘以经验系数计算土体抗剪强度的方法相比，式5.4.2将螺纹叶片之间的环状螺纹土体受力特征阐述得更清晰、计算方法更科学；6总结1. 自1833年螺纹锚杆桩首次应用以来，带有螺纹桩身的异型桩经过近两百年的发展，成桩方式从钢预制逐步发展到钻孔连续泵送，挤土类型从挤土型发展为部分挤土型，桩身螺纹数量由单（双螺纹）发展为全螺纹再发展为半螺纹，目前形成了结构合理、技术成熟的第三代带有螺纹桩
31、身异型桩技术螺杆桩技术；2. 将螺纹外径作为灌注全螺纹桩设计直径的设计理念是一种概念上的错误；3. 同样以螺纹外径为设计直径，由于桩身结构符合附加应力分布特点，螺杆桩用普通混凝土实现了超过5000kN的单桩承载力；4. 螺杆桩竖向承载力计算公式采用应力泡简化法计算螺纹段受剪面积，采用固结不排水快剪试验库仑公式计算螺纹段土体抗剪强度，采用经验法对法向应力进行阶梯式取值，计算思路清晰、方法科学。参考文献：1-国内外螺纹式异型灌注桩简析，周国钧、陈超鋆，基础工程2011年5月刊；2-桩基础设计与计算，刘金砺编；3-Screw Piles: Use and Design, KristenMTappen
32、den, November 2006；4-Screw Pile(Patent NO.3,277,968), GustaveGrimaud, United States Patent Office, 1966；5-Overview of construction and design of auger cast-in-place and drilled displacement piles, Monica Prezzi, Purdue University；6-灌注螺纹桩成桩工艺专利说明书，李波扬、吴敏，公开号CN1152650A，1997；7-中国螺杆桩技术（五）一种消除挤土负效应的挤土桩及其
33、施工工法，陈超鋆、彭桂皎等，地基处理第20卷第4期，2009；8-Screw Piles: Use and Consideration, Richard Schmidt and Mamdoub Nasr, Structure magazine, 2004；9- Tomlinson M J.Pile Design and Construction Practice. London:Viewpoint Publication,197710Screw Pile: Still a challenging discussion topic?, W. F. Van Impe, 2003；11-螺纹桩的设计及应用，李红文、李雪梅等，土工基础第20卷第2期，2006；12-螺杆桩螺纹段承载力计算方法与直杆段作用的探讨，王晓哲，地基处理第20卷第2期，2009；13-螺杆桩新技术及其应用，虞锋、彭桂皎、石庆华等，地基处理第16卷第4期，2005；14-一种新型的全螺旋灌注桩螺纹桩，李波扬、吴敏，建筑结构第34卷第8期，2002；
