现浇薄壁灌注桩在基坑支护中的应用
- 格式:pdf
- 大小:306.14 KB
- 文档页数:2
灌注桩在基坑围护施工中的应用摘要:结合某工程基坑施工实例,针对该工程特点,采取钻孔灌注桩及内支撑进行基坑围护,详细地阐述复杂环境条件下钻孔灌注桩在基坑支护中的应用,确保了基坑变形等要求,实践表明该围护技术效果显著,可为同类工程推广使用。
关键词:钻孔灌注桩;基坑围护;水下关灌注;变形监测1. 工程概况本工程位于福州市晋安区火车北站东侧,道路南起二环路,沿洋下河两侧向北延伸,于旧西园铁路道涵处穿越铁路后,下穿三环路,北至秀山路全长1.434km。
道路起点至沁园路段路幅宽52米,沁园路至东浦路段路幅宽58米,三环路北侧至终点秀山路段路幅宽46米。
2. 围护方案分析鉴于受建设场地狭小的局限性,为有效地利用现有场地,建筑物离钢筋混凝土灌注桩越小越经济。
同时由于工程所处地区的场地内地下水位较高,施工前必须进行降水,为防止降水影响到周围建筑物和旧城墙的安全,必须在工程的四周形成封闭的止水帷幕。
虽然水泥土搅拌桩是利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,就地将软土和固化剂强制搅拌,使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土,由于改变了土的特性,土体特别致密、柔韧性高、具有适应性强、造价低廉、施工简便等特点。
利用两排或三排桩互相交叉咬合,不但能起支护桩的作用,而且止水效果明显,以往我们施工过的止水帷幕及周边地区采用的止水帷幕多是水泥土搅拌桩,但水泥土搅拌桩也有一项致命的弱点,就是桩机需要的工作面较大,最小不得少于1500 mm,用在开阔的场地较适宜,但明显不适用于本工程,所以只能在灌注桩上想办法进行解决。
钢筋混凝土灌注桩采用C25 商品混凝土浇筑而成。
上部设冠梁,冠梁高400 mm,宽800 mm,在灌注桩上布设,灌注桩主筋插入冠梁内,冠梁与灌注桩形成整体,将所有桩连接,共同受力以抵抗变形。
钢筋混凝土本身具有一定的自防水功能,灌注桩采用商品混凝土,商品混凝土的流动性大、自密性强,其防水效果要好于现场搅拌的混凝土,而且混凝土直径达到800mm,能起到一定的防水、止水作用,主要的问题是如何解决桩间600 mm 范围内的防水问题。
大直径现浇混凝土薄壁筒桩在基坑工程中的应用史海莹,龚晓南(浙江大学岩土工程研究所,浙江杭州310027)摘要大直径现浇混凝土薄壁筒桩截面抗弯刚度大,作为挡土结构应用于基坑工程具有良好的抗侧移性能,与其他形式围护桩相比,具有施工质量有保证、环境影响小等优点。
联体筒桩同时具有挡土、止水的功能,用于深基坑支护有较好的经济效益。
本文从截面特点、布桩形式、环境效应等方面对筒桩支护进行了讨论。
关键词大直径现浇混凝土薄壁筒桩;基坑支护;截面抗弯刚度;桩间距1 引言2001年,大直径现浇混凝土薄壁筒桩(下文简称筒桩)作为基坑围护桩在杭州市区首次使用,桩径为Φ800mm、Φ900mm,壁厚150mm。
其后,筒桩应用于基坑工程较少见诸于报道。
实际上,在横向力作用下,筒桩的大直径圆环几何特性使其作为基坑围护桩具有一定推广意义。
本文将从筒桩的截面特点、布桩形式、环境效应等方面对其进行分析。
2 截面特点根据现有施工机械能力,筒桩的直径可达1200~1500mm,壁厚通常为120~200mm。
直径1500mm壁厚200mm的筒桩,其截面惯性矩相当于Φ1370mm的实心桩,而混凝土用量却仅与Φ1020mm实心桩相当。
表1为不同单桩混凝土用量与截面惯性矩对比结果。
由表中数据可见,筒桩与实心桩的混凝土用量相近时,前者具有更大的截面惯性矩;两者截面惯性矩相近时,前者混凝土用量更少,即构件受弯时,筒桩的环形截面特性使材料抗力得以充分发挥。
表1 不同桩径单桩混凝土用量与截面惯性矩[7]3 布桩形式排桩支护的基坑一般采用间隔布桩,其中,桩间距是一个重要指标。
工程设计中常按经验或构造要求确定其值,但力学分析和数值模拟[1~2]均表明挡土支护桩之间存在土拱效应。
基坑支护桩间的土拱效应可理解为:由于支护桩的存在,桩间土和桩后土朝向基坑内侧的变形存在差异,从而土颗粒之间出现摩擦剪切,桩间土的应力状态发生改变,垂直于基坑侧壁的主应力向平行于基坑侧壁方向倾斜,桩间土压力遂向桩体转移,如图1所示,即发生应力迁移[2]。
灌注桩基础在工程实例中的应用灌注桩基础是一种常见的地基工程技术,它是一种混凝土柱状体,通过在地下钻孔中灌注混凝土而形成。
灌注桩基础具有承载能力强、抗震性能好、施工方便等优点,在工程实例中得到了广泛的应用。
一、桥梁工程桥梁工程是灌注桩基础应用的重要领域之一。
在桥梁的基础设计中,灌注桩基础可以用于桥墩的基础支撑。
在桥墩的基础设计中,灌注桩基础可以根据桥墩的荷载大小和地质条件的不同,采用不同的灌注桩直径和长度,以达到承载能力的要求。
在桥梁施工中,灌注桩基础的施工速度快,施工质量高,可以大大缩短桥梁的建设周期。
二、高层建筑在高层建筑的基础设计中,灌注桩基础也是一种常见的地基工程技术。
在高层建筑的基础设计中,灌注桩基础可以用于建筑物的基础支撑。
在高层建筑的基础设计中,灌注桩基础可以根据建筑物的荷载大小和地质条件的不同,采用不同的灌注桩直径和长度,以达到承载能力的要求。
在高层建筑的施工中,灌注桩基础的施工速度快,施工质量高,可以大大缩短建筑物的建设周期。
三、水利工程在水利工程中,灌注桩基础也是一种常见的地基工程技术。
在水利工程的基础设计中,灌注桩基础可以用于水利工程的基础支撑。
在水利工程的基础设计中,灌注桩基础可以根据水利工程的荷载大小和地质条件的不同,采用不同的灌注桩直径和长度,以达到承载能力的要求。
在水利工程的施工中,灌注桩基础的施工速度快,施工质量高,可以大大缩短水利工程的建设周期。
四、地铁工程在地铁工程中,灌注桩基础也是一种常见的地基工程技术。
在地铁工程的基础设计中,灌注桩基础可以用于地铁隧道的基础支撑。
在地铁工程的基础设计中,灌注桩基础可以根据地铁隧道的荷载大小和地质条件的不同,采用不同的灌注桩直径和长度,以达到承载能力的要求。
在地铁工程的施工中,灌注桩基础的施工速度快,施工质量高,可以大大缩短地铁工程的建设周期。
总之,灌注桩基础在工程实例中的应用非常广泛,它具有承载能力强、抗震性能好、施工方便等优点,在各种工程领域中都得到了广泛的应用。
小直径灌注桩在基坑支护中的应用一、工程概况某工程占地面积1600m2,十二层框架剪力墙结构,人工挖孔灌注桩根底,地下一层,层高3.2 m,基坑开挖深度3.6m。
由于该工程位于市中心商业繁华地段,其基坑与南面相邻房屋较近〔最近处1.8m,最远处3m〕,为确保开挖过程中的施工平安,需采用基坑支护技术,重点支护的长度约50m。
二、工程地质条件该工程自地表至-15m深处的土层分布依次为:杂填土、粉质粘土、粉土、砂质土、砂卵石土、强风化泥岩、中风化泥岩石,其土体地质条件较好,对采用支护技术较为有利。
三、支护方案比拟 1. 人工挖孔灌注桩支护原设计选用人工挖孔灌注桩进行支护,这种方法在深基坑支护中较为常见。
桩的设计参数为:直径为900mm,护壁厚150mm,孔深12m,以砂卵石层为持力层。
2. 小直径灌注桩支护该方案选用直径为350mm的取土式灌注桩〔俗称洛阳铲桩〕为支护桩,桩长12m,钢筋笼伸至桩底,按受力钢筋配置,以砂卵石层为持力层,按照悬臂桩受力状态的设计原理进行验算。
经验算,其桩侧土满足文克尔假定,但单排桩难于满足支护要求,调整为梅花型排桩〔如图1所示〕后能满足支护要求,同时桩与桩之间的间隙也得以消除。
另外为平安起见,在桩顶设置圈梁〔如图2所示〕,不考虑圈梁与支护桩的共同作用,仅将圈梁的作用单独作为平安储藏,以改善支护桩的受力和变形状态,减少桩身位移。
图1 梅花桩平面布置图2 桩顶圈梁布置 3. 两种方案的经济技术比拟人工挖孔桩在深基坑支护中较为常见,平安可靠,但造价高〔该工程预算约为45万元〕,工期长〔该工程约需2个月〕,余土外运多,且施工中的平安隐患较多。
小直径灌注桩在基坑支护中运用不多,但相对于人工挖孔桩其造价较低〔该工程预算约25万元〕,工期较短〔该工程约为45天〕,余土外运少,且施工占用的场地较小,施工中较平安。
经综合论证后决定采用小直径灌注桩对基坑进行支护。
四、施工中采取的技术措施 1. 支护体系施工采用两台施工机械同时进行支护桩施工,每间隔三根桩打一根。
基坑支护-灌注桩灌注桩灌注桩是直接在所设计的桩位上开孔,其截面为圆形,成孔后在孔内加放钢筋笼,灌注混凝土而成的。
具有施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点,灌注桩在施工中得到较为广泛的应用。
根据成孔工艺的不同,灌注桩可以分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩和人工挖孔的灌注桩等。
钻孔灌注指利用钻孔机械钻出桩孔,并在孔中浇筑混凝土(或先在孔中吊放钢筋笼)而成的桩。
根据钻孔机械的钻头是否在土的含水层中施工,又分为泥浆护壁成孔和干作业成孔及套管护壁三种方法。
(1)泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程:场地平整→桩位放线→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位、孔位校正→成孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→第一次清孔→质量验收→下钢筋笼和钢导管→第二次清孔→浇筑水下混凝土→成桩。
(2)干作业成孔灌注桩施工工艺流程:测定桩位→钻孔→清孔→下钢筋笼→浇筑混凝土。
沉管灌注指利用锤击打桩法或振动打桩法,将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中,然后边浇筑混凝土(或先在管内放入钢筋笼),边锤击或振动边拔管而成的桩。
前者称为锤击沉管灌注桩,后者称为振动沉管灌注桩。
沉管灌注桩成桩过程为:桩机就位→锤击(振动)沉管→上料→边锤击(振动)边拔管,并继续浇筑混凝土→下钢筋笼、继续浇筑混凝土及拔管→成桩。
人工挖孔指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔,然后安放钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩。
为了确保人工挖孔桩施工过程中的安全,施工时必须考虑预防孔壁坍塌和流砂现象发生,制定合理的护壁措施。
护壁方法可以采用现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、砖砌体护壁、沉井护壁、钢套管护壁、型钢或木板桩工具式护壁等多种。
以应用较广的现浇混凝土分段护壁为例说明人工挖孔桩的施工工艺流程。
人工挖孔灌注桩的施工程序是:场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇筑第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、起重卷扬机或电动葫芦、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁,校核桩孔垂直度和直径→拆上节模板,支第二节模板,浇筑第二节混凝土护壁→重复第二节挖土、支模、浇筑混凝土护壁工序,循环作业直至设计深度→进行扩底(当需扩底时)→清理虚土、排除积水,检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→浇筑桩身混凝土。
灌注桩在基坑围护施工中的应用- 结构理论在基坑的施工过程中,采用合适有效的围护技术是非常必要的。
灌注桩作为基坑的围护技术之一,有其使用中的特点和优越性。
本文中笔者将结合具体的基坑施工案例,阐述灌注桩的使用优势,为该技术的推广尽绵薄之力。
关键词:钻孔灌注桩;基坑围护;水下关灌注;变形监测1 工程概况案例中所举的工程案例系某市火车站附近公路,道路纵贯南北铁路,并穿过沿途立交桥,全程总长达1.434千米。
另外,该工程的起点处道路较宽,最宽处达到五十八米,最窄也可达到五十二米。
2 围护方案分析通过上文的工程概况的介绍我们了解到,该工程的施工场地较小,不利于大范围的围护灌注桩。
所以,在进行围护的设置的时候,我们要尽量缩小钢筋混凝土灌注桩的体积。
另外,通过对施工区域的地质勘查我们可以发现,该施工区的地下水水位偏高,在施工正式开始前必须及时的将这些地下水有效的引流,否则将会严重影响施工的质量。
传统的围护桩也是以水泥为主要的混合材料,比如典型的有水泥土搅拌桩,这种围护桩不仅操作简单,成本低廉,还具备密度高的特性。
但是通过上文的工程环境的勘察我们发现,此种围护桩并不适用于该工程,因为该工程的场地偏小,而水泥土搅拌桩只能用于大型的工程和宽阔的施工工地中。
如果不是受限这一应用特点,水泥土搅拌桩将是最适合的围护桩,因为它充分的结合了水泥和土的建筑特性,可以有效的保护基坑的施工。
基于上述问题,钢筋混凝土灌注桩作为更加适合该工程的围护技术应该被采用,首先钢筋混凝土灌注桩是使用混凝土浇筑而成的,与水泥土搅拌桩具有同样的刚度和承载力。
另外,钢筋混凝土灌注桩的上端有一个高达四米宽达八米的冠梁,该冠梁不仅可以连接所有的主体结构的钢筋,稳定灌注桩的结构,还能将各个灌注桩连接成一个整体,形成更加可靠的围护结构。
另外,因为灌注桩的材料是钢筋混凝土,该种建筑材料的防水性能是非常好的,可以在围护基坑的同时达到防止基坑内入水的效果,简化了基坑的防水工作,在灌注桩围护的同时将其一并解决。
内撑式支护结构在基坑支护中起到的作用!内撑式支护结构的含义可用"外护内支"四个字表述。
"外护",指的是用支护结构对外击碎边坡土体、防止地下水渗漏;"内支"是指利用内支撑系统为支护结构的稳定提供足够的支撑力,内撑式支护结构的形变上部支承结构一般为柱式受力,主要是保证水平支撑核心的纵向稳定,加强支撑体系壁面的空间刚度和承受水平压制传来的竖向荷载,要求具有较好的自身减震和较小的竖向位移。
而水平支撑结构在发挥其支撑功能时是梁式受力,主要是平衡支护墙外侧水平作用力,要求传力直接、平面刚度好而且分布均匀。
内撑式支护结构由支护结构体系与支撑体系两部分组成。
支护结构体系常采用钢筋混凝土排桩墙和地下连续墙。
支撑体系可采用水平支撑和斜支撑。
根据不同选用开挖深度又可采用单层水平支撑、双层水平支撑及多层水平支撑,分别如图1-4a、b及c所示。
当基坑平面面积很大,而开挖远距不同时,宜采用单层平直支撑,如图1-4d所示。
支撑采用钢架混凝土支撑和钢管(或型钢)支撑两种形式。
混凝土混凝土支撑体系具有刚度大、整体性好的特点。
而且可采取灵活的平面布置形式适应基坑工程的各项要求。
支撑布置形式目前常用的有正交支撑、圆环支撑或对撑、角撑结合边桁架布置形式。
而钢管支撑的优点是钢管可以回收,且加预压力方便。
钢支撑架设和拆去速度快,架设后不需要等待强度即可直接开挖下层土方,而且支撑材料可重复循环使用,对节省下基坑工程造价和加快工期具有显著加快优势,适用于开挖多维度一般、平面形状规则、狭长形的基坑工程中。
钢支撑几乎成为地铁转车站基坑工程首选的支撑体系。
但钢支撑节点构造和安装复杂以及复杂性目前常用的钢支撑材料截面承载力较为有限等特点,使其不适用以下几种异常情况∶(1)基坑尺寸不规则,十分困难钢支撑平面布置。
(2)基坑面积巨大,单个方向钢支撑长度过长,拼接节点多易积累形成较大的偏差,传力可靠性难以保证。
现浇薄壁灌注桩在基坑支护中的应用摘要:现浇薄壁灌注桩从结构特点来看,因系圆形薄壁结构,且有较强的抗压抗弯性能,采用环形构件可在少量降低抗弯性能的前提下,将管芯混凝土节余下来,用最少的材料获得最有效的结构效应,体现了材料受力合理、用料经济、质量可靠的设计理念。
由于它是连续浇灌高频振动拔桩,因而桩身质量有保证。
关键词:现浇薄壁灌注桩;基坑支护;应用;它的主要部件和成桩工序是利用内外2根钢管,底部插在预制的混凝土环形桩尖上,通过夹持器将振动锤和内外管连接成整体,施以中、高频振动,将2根钢管连同桩尖同时沉入地基土中直至设计标高,进入内管多余的土将从内管上部的排土孔中溢出或滞留在高出地面的内管中(在拔管后排留地面),揭开连接器放入钢筋笼,从外层钢管的灌入口中灌入混凝土,边振边拔管,使混凝土密实,从而形成质量可靠的大直径薄壁灌注桩。
一、现浇薄壁灌注桩概述大直径现浇混凝土薄壁筒桩是一种新型桩,已成功应用于高速公路、铁路、水利堤坝、基坑支护工程;因其经济效益好、施工速度快、质量有保证、无污染等优点取得很好的经济和社会效益。
现浇薄壁灌注桩一般外径在800 ~2 000mm,壁厚控制在200mm 以下,简称“筒桩”,是采用专用施工机械在地基中形成大直径筒形孔,然后配置钢筋笼并就地灌注混凝土而成型的筒形桩。
施工时将内、外钢护筒套在桩靴上,上连夹持器用振动锤压入土层设定深度,形成桩体所需的环形空间。
其施工过程与振动沉管桩一致,不同的是振动沉管桩因实心桩尖将大量土体挤出桩外,大直径开孔薄壁管桩在成桩过程中,土体不可避免进入管身,使之挤土效应大大下降。
开口预应力管桩土体进入管内1 /2 或1 /3,而筒桩是沿全长将土体带入桩身,形成复合桩型。
筒桩因有效直径大,其稳定性好,抗压、抗弯刚度大。
它进入土层只有一层薄壁,实现尽可能少地挤压桩周土层,有效地减少土层的位移,对周边建筑物的安全起到了积极的作用,适合承受有较大水平力的地下支护工程。
关于建筑施工中灌注桩施工技术的应用解析灌注桩是一种常见的地基处理方式,其施工方式通常采用钻孔-灌注的方法进行。
在建筑施工中,灌注桩的应用十分广泛,特别是在复杂地质条件下,灌注桩施工技术可以显著提高地基的稳定性和承载能力。
下面详细解析灌注桩施工技术的应用情况。
一、灌注桩的工作原理灌注桩是一种以混凝土为主要材料的桩基础,其核心部分为灌浆体。
施工时,首先在地面上钻出一定深度的孔洞,然后将钢筋网放置在孔洞中,最后将混凝土灌入孔洞中,并通过振动器对混凝土进行浆体的密实,使混凝土与土壤有机结合,从而在强度上达到高强度材料相同的性能。
经过这样的处理,灌注桩就能够承受大量的压力和剪切力,并且具有优秀的抗震性能和较长的使用寿命。
二、灌注桩的施工精度灌注桩的施工精度主要体现在以下几个方面:1.孔径和孔深的控制。
灌注桩施工时,需要根据土层的特性和建筑结构的需要,合理设计灌注桩的孔径和孔深。
因为孔径和孔深的大小直接影响灌注桩地基的承载力和稳定性,因此,施工人员需要严格遵守设计要求并且对施工现场进行实时监控,以确保灌注桩孔洞的尺寸和深度控制在设计范围内。
2.混凝土浆体的均匀性和强度。
灌注桩的灌浆体质量对于其性能和稳定性至关重要。
为了确保混凝土灌浆体质量,施工人员需要严格按照配比比例和施工工艺要求进行操作,同时还需根据实际情况调整施工参数。
确保混凝土浆体的均匀性和强度可以大幅提高灌注桩的承载能力和稳定性。
3.灌注桩的水平度和垂直度。
灌注桩的水平度和垂直度能够直接影响其与建筑物之间的结合紧密度,还能够对桩基础的稳定性和承载能力产生较大的影响。
因此,施工人员需要在施工过程中通过仪器实时监控,对灌注桩的垂直度和水平度进行调整和修正,确保其稳定性和性能能够满足设计要求。
1.适用范围广。
灌注桩在不同的地质环境条件下具有较广泛的适用性,能够处理多种土层类型和受力情况,特别是在弱土地质条件下,形成高强度的混凝土-土壤复合材料体系,能够有效地增强地基的整体承载力和稳定性。
关于建筑施工中灌注桩施工技术的应用解析灌注桩是一种常见的地基处理方法,广泛用于土建工程中的建筑施工。
它通过在地面上或地下进行钻孔,然后注入混凝土,形成一个坚固的桩体,提供支撑和承载能力。
灌注桩施工技术的应用解析如下:1. 确定灌注桩的位置和尺寸:在施工前,需要根据设计要求和施工条件确定灌注桩的位置和尺寸。
通常需要进行地质勘探和现场测量,确定桩体的长度、直径和间距。
2. 建立钻孔平台:为了进行钻孔作业,需要建立钻孔平台。
平台可以是临时的,可以是悬浮的,也可以是固定的,根据实际情况确定。
钻孔平台的建立需要考虑地面承载力和稳定性。
3. 钻孔作业:在钻孔平台上,使用钻机或挖掘机进行钻孔作业。
钻孔的深度通常根据设计要求决定,需要考虑桩体与地下障碍物的交互作用。
钻孔过程中需要保持孔壁的稳定,以免发生坍塌。
4. 清孔作业:在钻孔完成后,要进行清孔作业。
清孔作业是为了去除孔洞中的杂质和水泥浆,确保桩体与原土之间的粘结和摩擦力。
5. 混凝土供应与灌注:在灌注桩施工中,需要用到大量的混凝土。
混凝土可以通过搅拌站或移动式搅拌车供应,具体根据施工现场的情况确定。
在灌注过程中要保持连续性,确保桩体中无空洞和松土。
6. 灌注桩的护壁:为了在灌注过程中保持孔洞的稳定,通常需要使用护壁。
护壁可以是钢模板、木模板或其他材料制成,其目的是防止土方坍塌和混凝土渗漏。
7. 灌注桩的养护:灌注完成后,需要进行养护以确保桩体的强度和稳定性。
养护时间一般为28天,期间需要注意保持桩体湿润和防止受到外力振动和损坏。
灌注桩施工技术是一种常用的地基处理方法,在建筑施工中有着广泛的应用。
通过确定桩体的位置和尺寸、建立钻孔平台、进行钻孔作业、清孔作业、混凝土供应与灌注、护壁和养护等步骤,可以实现灌注桩的施工。
灌注桩施工技术的应用可以提高地基的承载能力和稳定性,确保建筑物的安全和稳定。
PRCPRC 管桩及灌注桩在基坑支护中的应用分析随着城市建设的不断发展,越来越多的高层建筑陆续落成。
而这些高层建筑的建设离不开深基坑的开挖。
深基坑开挖过程中,为了保证周围环境的安全,防止地面下降和塌陷等各种事故的发生,常常需要采用基坑支护措施对基坑进行加固和支撑。
而在基坑支护措施中,PRC 管桩及灌注桩的应用越来越广泛,下面我们就来分析一下它们在基坑支护中的应用。
一、PRC 管桩的特点与应用1. 特点PRC 管桩是使用高强混凝土在钢筋模具中浇筑而成,具有以下突出特点:1)高承载力。
由于PRC 管桩采用高强混凝土,其压力强度高,受力面积大,因此承载力非常强。
2)较高的防渗透性。
PRC 管桩表面常常设有防渗渗漏层,因此具有较高的防渗透能力。
3)较长的使用寿命。
PRC 管桩本身的材料及施工过程严格管理,强度高,具有较好的耐用性,能够被长期使用。
4)施工周期短。
PRC 管桩为预制混凝土构件,施工简单,构件生产周期短,可较快地进行基坑支护。
2.应用PRC 管桩常用于基坑纵向及横向支撑,同时也可以作为地下土工墙、桥墩基础的支撑或增强材料。
该材料因其普遍应用且效果显著,已经成为一种安全、可靠、经济实用的基坑支护材料。
另外,PRC 管桩也常用于治理河道冲刷、解决地面下降等问题。
二、灌注桩的特点与应用1. 特点灌注桩是将混凝土泵入钢管或孔洞中形成的桩基,具有以下特点:1)适用范围广。
由于灌注桩的施工方法灵活多变,适应性强,因此适用范围非常广泛。
2)承载能力强。
灌注桩施工时,混凝土通过压缩气体或水压泵入地基中,形成高强度沉积体,具有很强的承载能力。
3)易适应各种地质条件。
灌注桩的施工方法使其适用于各种地质条件,能够适应河道、河床等不同的地质条件。
2.应用灌注桩适用于各种类型的基坑支护、桥梁、大型水利工程、电力工程、港口码头等大型工程中。
在基坑支护领域中,灌注桩主要应用于独立式双排、单排连续壁、箱形坑等的支撑工作中,在基坑支护工作中具有着极其重要的作用。
现浇薄壁灌注桩在基坑支护中的应用
李宇进
【期刊名称】《施工技术》
【年(卷),期】2013(042)015
【摘要】通过介绍大直径现浇薄壁灌注桩的工作原理、主要技术及在基坑支护中的成功应用,并与不同直径的实心灌注桩进行分析比较,证明该桩型在大直径、薄壁这两个构造方面的改善,使其抗弯、抗压能力得以提高,以此指出其在地基基坑支护工程中具有显著的经济效益和广泛的推广价值.
【总页数】4页(P85-88)
【作者】李宇进
【作者单位】雅克设计有限公司杭州分公司,浙江杭州310004
【正文语种】中文
【中图分类】TU753.1
【相关文献】
1.全套管薄壁灌注桩在山区某工程基坑支护中的应用 [J], 邱维衍
2.现浇砼薄壁筒桩在漳州都市阳光基坑支护工程中的应用 [J], 章巧怡;陈泉
3.现浇薄壁灌注桩在某基坑支护中的设计与应用 [J], 简洪钰;陈福全;朱俊向
4.大直径现浇混凝土薄壁筒桩在基坑支护中的应用 [J], 陈瑞雅;萧云飞
5.预制高强混凝土薄壁钢管桩在基坑支护中的应用 [J], 田野;张涛;陈国;宋志;柳瑶;高雨
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
现浇薄壁灌注桩在基坑支护中的应用
发表时间:2019-07-26T15:57:51.740Z 来源:《基层建设》2019年第14期作者:马洪伟
[导读] 摘要:现浇薄壁灌注桩从结构特点来看,因系圆形薄壁结构,且有较强的抗压抗弯性能,采用环形构件可在少量降低抗弯性能的前提下,将管芯混凝土节余下来,用最少的材料获得最有效的结构效应,体现了材料受力合理、用料经济、质量可靠的设计理念。
昆明军龙岩土工程有限公司云南昆明 650217
摘要:现浇薄壁灌注桩从结构特点来看,因系圆形薄壁结构,且有较强的抗压抗弯性能,采用环形构件可在少量降低抗弯性能的前提下,将管芯混凝土节余下来,用最少的材料获得最有效的结构效应,体现了材料受力合理、用料经济、质量可靠的设计理念。
由于它是连续浇灌高频振动拔桩,因而桩身质量有保证。
关键词:现浇薄壁灌注桩;基坑支护;应用;
它的主要部件和成桩工序是利用内外2根钢管,底部插在预制的混凝土环形桩尖上,通过夹持器将振动锤和内外管连接成整体,施以中、高频振动,将2根钢管连同桩尖同时沉入地基土中直至设计标高,进入内管多余的土将从内管上部的排土孔中溢出或滞留在高出地面的内管中(在拔管后排留地面),揭开连接器放入钢筋笼,从外层钢管的灌入口中灌入混凝土,边振边拔管,使混凝土密实,从而形成质量可靠的大直径薄壁灌注桩。
一、现浇薄壁灌注桩概述
大直径现浇混凝土薄壁筒桩是一种新型桩,已成功应用于高速公路、铁路、水利堤坝、基坑支护工程;因其经济效益好、施工速度快、质量有保证、无污染等优点取得很好的经济和社会效益。
现浇薄壁灌注桩一般外径在800 ~ 2 000mm,壁厚控制在200mm 以下,简称“筒桩”,是采用专用施工机械在地基中形成大直径筒形孔,然后配置钢筋笼并就地灌注混凝土而成型的筒形桩。
施工时将内、外钢护筒套在桩靴上,上连夹持器用振动锤压入土层设定深度,形成桩体所需的环形空间。
其施工过程与振动沉管桩一致,不同的是振动沉管桩因实心桩尖将大量土体挤出桩外,大直径开孔薄壁管桩在成桩过程中,土体不可避免进入管身,使之挤土效应大大下降。
开口预应力管桩土体进入管内1 /2 或1 /3,而筒桩是沿全长将土体带入桩身,形成复合桩型。
筒桩因有效直径大,其稳定性好,抗压、抗弯刚度大。
它进入土层只有一层薄壁,实现尽可能少地挤压桩周土层,有效地减少土层的位移,对周边建筑物的安全起到了积极的作用,适合承受有较大水平力的地下支护工程。
它的圆形薄壁结构解决了水平受力构件截面中心部位混凝土所起的抗弯作用有限,而可将中部多余的混凝土节省下来的问题,实现了受力合理、用料经济、质量可靠的理想状态。
二、现浇薄壁灌注桩在基坑支护中的应用
1.现浇混凝土薄壁管桩。
1)测量放样根据测量基准点、总平面图、工线,并复核验收。
2)开挖施工沟槽根据基坑围护桩施工沟框线开挖管桩施工沟槽,宽度比管桩桩径大10cm 左右,沟底标高与管桩桩顶超灌高度齐平,并在管桩桩位中心轴线上打设桩心标志桩。
3)桩机就位对中后应保证机架底
盘水平,机架垂直,偏差≤1%。
经复核无误后在内外钢套管底端安放活瓣桩靴,并使之密封。
经试桩在沉管至设计标高后测量管腔孔底有地下水或淤泥挤入时,则在沉管前先灌入高度≥1m 与桩身同强度等级的混凝土,以防止地下水或淤泥进入管内,或采用胶泥、砂浆、橡皮垫圈密封等措施。
4)振动沉管至设计孔深先利用沉管自重和钢丝绳加压将活瓣桩靴沉压入土≥50cm,然后启动高频振动锤,放松滑轮组,使桩靴随内外护壁套管进入土层,下沉速度控制在2m /min 以内。
被环形桩尖排挤的泥土挤入内护壁套管后继续上升,上升到套管出泥孔的土芯被排入施工沟内,不致影响后续工序,成桩后及时清除外运。
在外套钢管上标出设计孔深位置,到达该标志时即停止沉管。
沉管到设计孔深后切断高频振动锤电源,松开并移开振动锤及其夹持器。
5)安放钢筋笼将钢筋笼搬至孔口,用起重机将钢筋笼垂直吊起,缓缓移到环形空腔上方,转动钢筋笼使设计抗弯钢筋排布与实际要求方向一致,然后垂直下放到位。
尽量缩短振动锤及夹持器移开与复位和下放钢筋笼的停歇时间。
6)沉管腔内灌注混凝土通过提升料斗或商品混凝土泵送管将混凝土送入环形空腔,混凝土的灌注量根据施工经验结合具体地层预估充盈系数计算确定,并经实际灌注结果验证调整,使实际混凝土灌注高度达到设计桩顶标高以上超灌50cm 为准,保证桩顶混凝土强度在凿除桩顶浮浆后满足设计要求。
一次投料不足需要补投料时利用提升料斗将混凝土从沉管上端槽料口灌入至桩顶灌注高度。
7)振动上拔成桩桩管灌满混凝土后,先原位振动10s,然后再边振动边拔管,以确保桩身混凝土密实。
在软弱土层内的拔管速度控制在0.6~0.8m /min,在松散或稍密砂土层内控制在1.0 ~1.2m /min。
在拔管过程中,如需分批添加混凝土,应保持管内混凝土面始终不低于地面或高于地下潜水位1.5m 以上;在桩顶标高以下5m 应添加足够的混凝土一次性拔管到设计超灌高度,中途不得停顿。
8)桩机移位现浇混凝土薄壁管桩虽然属弱挤土桩,但后施工桩的振动和挤土可能会对桩身混凝土强度还较低的已成桩造成损害,因此,施工时应采取跳打法,跳打间距≥4 倍桩径,或相邻桩的施工时间间隔为6d。
9)桩头保护桩机移开后检查混凝土灌注是否到位,如不到灌注高度应补灌混凝土至设计桩顶超灌标高,并振捣密实,然后将先前开挖的施工沟槽回填以养护和保护桩头。
2.基坑施工。
现浇混凝土薄壁管桩和止水帷幕及深层水泥搅拌桩施工完毕后,水泥搅拌桩的养护期满后转入基坑土方开挖阶段。
1)基坑边坡顶部降坡基坑边坡顶部的1.5m土体做1∶1降坡处理,坡面喷射100mm 厚C20 混凝土作护面层,内设双向 6.5@ 200 × 200 钢筋网。
2)管桩顶端压顶梁浇筑挖除管桩顶部覆盖土,凿除设计桩顶标高以上的混凝土,并挖去管桩中间土芯200mm,绑扎钢筋浇筑压顶梁,管桩嵌入压顶梁100mm,管桩钢筋笼主筋锚入压顶梁450mm。
3)基坑土方开挖外运基坑挖土分层、分段进行,分段长度一般为10~15m,每层挖深不超过1.30m,挖开边坡管桩间土体采用挂钢筋网喷射混凝土面板进行挡护。
挖土机须按指定挖土线路进入基坑,边退边挖,严禁超挖。
3.质量保证措施。
施工前做好技术交底,使现场施工员和作业人员掌握技术要求、工艺流程以及设计质量要求。
认真抓好试成桩施工,进一步掌握和熟练施工操作,为后续施工打下良好基础。
根据设计的桩径、桩长和施工地层等因素,特别是最后30s 的电流、电压值的设计要求和试桩施工的验证,采用桩重10t 以上的机型,并配备功率250kW 的发电机,避免出现沉桩达不到标高或沉管作业最终灌入度偏小等不利情况。
施工中严格控制拔管速度,避免拔管太快,管内混凝土振捣不密实或出现脱节,引起断桩或颈缩。
在淤泥质土层中拔管速度控制在约60cm /min。
沉桩前仔细检查内外钢套管与活瓣桩靴必须密贴并密封,避免管内进水、夹泥影响成桩质量。
避免后施工的桩因跳打间距或间隔时间不够对已施工成桩造成桩体变形或断桩。
开挖时严格分段进行,预留三角土,视发生异常情况采取卸土、回填反压、临时支撑等加固措施。
在现浇混凝土薄壁管桩作为基坑支护结构,将沉管灌注桩改为内外两层钢套管,成桩过程中钢套管起着模板、护壁、振捣和挤压密实等多重作用,沉桩过程部分挤土从沉管出泥孔排出,桩端没有沉渣,使桩体能更好地发挥承载能力,保证边坡的安全。
长短不规则间隔布
桩,在保证工程质量的同时降低了成本,取得了较好的经济效益。
参考文献:
[1]徐佩林,倪明连.温州地区土钉墙围护基坑事故频发的原因与对策[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2017(7):22-25.[2]周兴荣,蔡颖华.长短桩复合地基在岩溶地带中的应用[J].浙江建筑,2017(3):23-25.。