预制桩与灌注桩在建筑工程中的应用Word文档下载推荐.docx
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1.2.2摩擦端承桩桩顶荷载主要由桩端承受,如通过软弱土层桩端嵌入基岩的桩,由于桩的长细比很大,在外部荷载作用下,桩侧摩擦阻力也起到部分作用,但桩侧阻力小于桩端阻力。
1.3按桩身材料分类
1.3.1砼桩
①预制砼桩可在工厂集中生产,也可在场地附近预制。
一般为400&
#215;
400或500&
500,单节长
10米左右,现南京广泛使用的预应力砼薄壁管桩,外径为Φ350~Φ500,壁厚60~80,管长7m~11m等。
在南京的小高层建筑中已被广泛使用。
②灌注砼桩是用桩机设备在施工现场就地成孔或采用人工挖孔,在孔内放置钢筋笼,其深度和直径根据工程地质勘察报告,由设计单位确定。
在南京各类建筑中也已广泛地使用。
1.3.2钢桩主要采用型钢和钢管两大类,作临时支挡结构或永久性的码头工程。
H型钢和I型钢
桩则主要用作支承桩。
钢管桩则由各种直径和壁厚的无缝钢管制成。
H型钢桩,在南京模范马路穿越玄武湖隧道工程中作基坑支护桩使用,上海宝钢曾使用直径为900的钢管桩。
上述几种桩型中,最常用的为预制桩和就地灌注桩。
2预制桩的特点和适用条件
2.1预制桩的特点
2.1.1桩的单位面积承载力较高。
由于其属挤土桩,桩打人后其周围的土层被挤密,从而提高地基承载力;
2.1.2桩身质量易于保证和检查;
适用于水下施工;
桩身砼的密度大,抗腐蚀性能强;
施工工效高。
因其打人桩的施工工序较灌注桩简单,工效也高;
2.1.3预制桩单价较灌注桩高。
预制桩的配筋是根据搬运、吊装和压人桩时的应力设计的,远超过正常工作荷载的要求,用钢量大。
接桩时,还需增加相关费用;
2.1.4锤击和振动法下沉的预制桩施工时,震动噪音大,影响周围环境,不宜在城市建筑物密集的地区使用,一般需改为静压桩机进行施工。
2.1.5预制桩是挤土桩,施工时易引起周围地面隆起,有时还会引起已就位邻桩上浮。
2.1.6受起吊设备能力的限制,单节桩的长度不能过长,一般为10余米。
长桩需接桩时,接头处形成薄弱环节,如不能确保全桩长的垂直度,则将降低桩的承载能力,甚至还会在打桩时出现断桩。
2.1.7不易穿透较厚的坚硬地层,当坚硬地层下仍存在需穿过的软弱层时,则需辅以其他施工措施,如采用预钻孔(常用的引孔方法)等。
2.2预制桩的适用条件
2.2.1持力层上覆盖为松软土层,没有坚硬的夹层;
2.2.2持力层顶面的土质变化不大,桩长易于控制,减少截桩或多次接桩;
2.2.3水下桩基工程;
2.2.4大面积打桩工程。
由于此桩工序简单,工效高,在桩数较多的前提下,可抵消预制价格较高的缺点,节省基建投资;
2.2.5工期比较紧的工程,因已在工厂预制,缩短工期。
3灌注桩的特点和适用条件
3.1特点
3.1.1适用于不同土层;
3.1.2桩长可因地改变,没有接头。
目前钻孔灌注桩的直径已达2.OM,有的桩长达88M,如上世纪80年代修建的济南黄河斜张桥的钻孔灌注桩直径为1.5M,长达82-88M;
3.1.3仅承受轴向压力时,只需配置少量构造钢筋。
需配制钢筋笼时,按工作荷载要求布置,节约了钢材(相对于预制桩是按吊装、搬运和压桩应力来设计钢筋);
3.1.4单桩承载力大(采用大直径钻孔和挖孔灌注桩时);
3.1.5正常情况下,比预制桩经济;
3.1.6桩身质量不易控制,容易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥的现象;
3.1.7桩身直径较大,孔底沉积物不易清除干净(除人工挖孔灌注桩外),因而单桩承载力变化较大;
3.1.8一般不宜用于水下桩基。
但在桥桩(大桥)施工中,有采用钢围堰(大型桥梁)中进行水钻灌注桩施工,如南京长江二桥桥桩施工时,采用大直径围堰,然后在围堰中进行水钻灌注桩施工的工艺,确保了桩基施工的质量。
3.2灌注桩的适用条件
3.2.1沉管灌注桩此类桩的适用条件基本同预制桩。
现已广泛用于南京的多层住宅中,有时采用单打,有时采用复打工艺,主要依据土层的松软程度和单桩承载力来决定;
3.2.2水钻孔灌注桩此类桩除了在碎石土、自重湿陷性黄土、砾石层中不宜使用,其余土层基本均适用。
目前,对单桩承载力较大的高层建筑、大跨度工业厂房、大型桥梁等工程中,基本使用了水钻孔灌注桩。
如南京的&
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华泰证券大厦&
、建设中的南京奥体中心、已建成的南京国际会议展览中心、南京长江大桥等大型工程中均采用了这种桩型;
3.2.3螺旋钻孔灌注桩适用于基本无地下水,且桩长有一定限制,一般不能穿过卵砾石层,这种桩形属非挤土型干钻孔桩,不需要泥浆护壁,因此施工周期比水钻孔灌注桩要短,现场无泥浆污染。
如现施工的南京地铁指挥中心工程,使用了这种桩型。
还有机动洛阳铲成孔灌注桩,其适用条件基本同螺旋钻孔灌注桩,此桩在小高层建筑中使用较广,如南京市公安局干警宿舍楼桩基工程。
3.2.4人工挖孔灌注桩此桩适用于地下水较少,对安全要求特高,如有害气体、易燃气体、孔内空气稀薄等,尤其在有地下水时需边抽边挖,因此对漏电保护等也有特殊要求。
人工挖孔灌注桩不适宜用于砂土、碎石土和较厚的淤泥质土层等。
4预制桩的施工工艺
目前预制桩在南京地区使用比较普遍的是预应力砼薄壁管桩。
根据设计要求,工程地质勘察报告和现场施工条件,合理制定施工组织设计或施工方案,分析沉桩阻力,合理选用静压桩机的型号和施工工艺,作好施工准备。
4.1沉桩阻力
首先根据桩型、沉桩深度、接头形式以及工程地质条件、对沉桩阻力作出分析,选用合适的静压桩机设备。
沉桩阻力的影响因素主要是由土质结构、埋入持力层深度、桩数、桩距、施工顺序等组成,分析实测资料表明,沉桩阻力是由桩侧阻力和桩尖阻力组成。
通常情况下,两者沉桩阻力的比例是个变值。
应该根据不同情况分析沉桩阻力。
4.2桩顶垫材
合理选用垫材能提高打桩效率和沉桩精度,保证桩帽免遭损坏,压桩时,垫材起着缓和并均匀传递桩机对桩头的压力,并均匀地传递于桩帽上。
一般采用橡木、桦木等硬木按纵纹受压使用,并根据情况及时更换。
4.3桩的起吊、运输和堆放
4.3.1管桩应达到砼强度等级的80%以后放可倒运,达到100%才能出厂;
4.3.2管桩吊运应轻吊轻放,严防碰撞;
4.3.3管桩堆放、吊运支点需按计算要求进行,起吊时,绳索和桩的夹角应≥45&
#176;
;
4.3.4堆放场地应压实平整,并有排水措施;
4.3.5管桩应分规格堆放,堆放层数,应根据其强度,地面承载力、垫木及堆垛稳定性确定,一般管径直径:
350应≤7层,400~450应≤6层,500应≤5层;
4.3.6管桩应按支点位置放在垫枕上,层和层之间用垫木隔开,每层垫木应在同一水平面上,各层垫木位置应在同一垂线上,堆垛时,必须在两侧打好防止滚垛的木楔。
4.4压桩程序和接桩方法
4.4.1静压法沉桩一般采取分段压入,逐节接长的方法。
接桩有焊接法和浆锚法。
在接桩时,应先检查下节桩的顶部,如有损伤应予修复,并清除桩顶上的杂物。
在上节桩就位前,要清除接头处附着的污染物。
有变形的桩,应修理合格经监理单位签证同意后再使用;
4.4.2沉桩应连续施打,避免长时间中断;
4.4.3压桩顺序应结合工程要求综合考虑各种因素和客观条件,选用打桩效率高、对环境危害影响小的合理打桩顺序。
5灌注桩的施工工艺
5.1准备工作
5.1.1资料准备。
根据施工图、地质报告和水文地质资料、地下管线图、临近建、构筑物等情况制定施工组织设计。
5.1.2场地准备。
迁移场地内妨碍施工的高架线路、地下管线等,地下构筑物应先挖除。
确保施工现场的三通一平和设置场地排水、搭建临设和其他准备工作(如水钻孔桩所用的泥浆循环池和沉淀池等)、设置基准轴线的控制点和水准点。
对各种施工机械进行检查调试。
5.2施工工艺
5.2.1根据设计桩型,采用相应成孔工艺,并使之符合设计和规范要求;
5.2.2钢筋笼制作和安放
①钢筋笼制作,钢筋的种类、钢号、规格、搭接、焊接、间距等均应符合设计和施工验收规范要求。
对于大直径的钢筋笼,为确保搬运、吊放时不变形,应在笼内设置支撑。
钢筋笼下部应加设砼保护层垫块;
②钢筋笼的安放和连接,安放时要垂直缓慢地放人孔内,避免碰撞孔壁。
当钢筋笼较长时,应采用逐节接长放人孔内。
主筋接头必须不在同一平面内。
安放完毕,应检查笼顶标高。
5.3清孔钢筋笼入孔前,需进行清孔
5.4砼灌注
砼所用材料和配合比必须根据材料试验室提供的配合比,施工过程中,现场应制作砼试块,同条件养护。
砼灌注方法:
5.4.1孔内水下灌注宜用导管法;
5.4.2孔内无水或渗水量很小时,灌注宜用串筒法,用插入式振动棒分层捣实;
5.4.3孔内无水或孔内虽有水,但能疏干时,宜用短护筒直接投料法;
5.4.4大直径桩砼浇灌宜用砼泵;
5.5砼灌注质量控制
5.5.1成孔通过验收合格后,应尽快灌注砼。
并检查砼坍落度;
5.5.2确保砼灌注振捣密实;
5.5.3每根桩的砼灌注必须连续运行,以确保不出现断桩现象;
5.5.4根据规范和设计要求,桩顶标高需留有适当的超灌量,以确保桩头质量;
并做好桩头和孔口的保护工作;
冬季施工时,应有相应的保温措施;
每根桩灌注结束,应由专人做好施工记录。
6结束语
桩基施工结束后,应根据国家有关规定,请有资质的专业单位,对桩基进行大、小应变测试,若有不合格的桩基,应采取相应的加固措施。
主体结构施工时,应根据设计要求,设置沉降观察点,定期观察,作出记录,以确保建筑物的安全使用。
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