异型桩
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深厚软土地区螺锁式连接预应力混凝土异型管桩拼接施工工法深厚软土地区螺锁式连接预应力混凝土异型管桩拼接施工工法一、前言深厚软土地区的地基工程施工一直是一个难题,传统的基础工程施工难以满足设计要求。
为了解决这一问题,螺锁式连接预应力混凝土异型管桩拼接施工工法应运而生。
本文将详细介绍这一工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例,以提供参考和指导。
二、工法特点螺锁式连接预应力混凝土异型管桩拼接施工工法具有以下几个特点:1. 异型管桩采用螺纹连接,连接牢固可靠;2. 采用预应力技术,提高桩身的整体受力性能;3.适用于深厚软土地区,能够有效抵抗地基沉降和侧向力的影响;4. 工艺简单,施工速度快,可大幅缩短工期;5. 施工过程中对环境影响小,可降低工程施工的生态风险。
三、适应范围螺锁式连接预应力混凝土异型管桩拼接施工工法适用于深厚软土地区,包括建筑物、桥梁、港口码头、堤坝等基础工程的施工。
其特殊的设计和施工方式使其能够适应不同形状、不同材质和不同质量要求的基础工程。
四、工艺原理螺锁式连接预应力混凝土异型管桩拼接施工工法通过采用特殊设计的异型管桩进行施工,使桩身能够承受较大的荷载。
工艺原理主要包括以下几点:1. 按照设计要求,选取合适的管径、长度和螺纹连接形式的异型管桩;2. 根据地质条件和承载力要求,确定桩身深度和间距;3. 在施工过程中采取合适的技术措施,包括钻进、灌注、注浆、灌注等;4. 通过螺纹连接方式将不同长度的异型管桩连接起来,形成整体稳定的基础结构。
五、施工工艺螺锁式连接预应力混凝土异型管桩拼接施工工法包含以下几个施工阶段:1. 地质勘探和设计阶段:对地质条件进行详细勘探,根据勘探结果进行设计和方案的制定;2. 地基处理阶段:对地基进行地下水位降低、土方开挖等处理;3. 异型管桩生产阶段:根据设计要求进行异型管桩的制造和加工;4. 竖井钻探和扩孔阶段:钻孔和灌注桩孔,固定异型管桩;5. 灌注阶段:注入混凝土并采取合适的措施进行振捣和养护;6. 拼接阶段:根据设计要求将不同长度的异型管桩螺纹连接起来;7. 预应力张拉和固定阶段:对各段管桩进行预应力拉力和固定;8. 预应力锚杆施工阶段:根据需要进行预应力锚杆的施工;9. 后期处理阶段:对已施工完成的管桩进行除蓄水和修整。
第5期(总第265期) 域命S 衫浃2021 年 5 月U R B A N RO A D S B R ID G ES & FL O O D C O N T R O L管理施工DOI : 10.16799/j .cnki .csdqyfh .2021.05.054超大型深基坑中劲性复合粧施工质量控制黄时锋(上海城投水务工程项目管理有限公司,上海市201103)摘要:以上海市白龙港污水处理厂为例,对超大超深基坑中实施劲性复合桩的施工过程质量控制进行分析,以水 泥土搅拌桩和异型桩的施工过程质量控制程序和要点为出发点,介绍了各质量控制要点的重要性,分析了周边环境和 检测等对桩基质量的影响,以保障劲性复合桩施工质量,合理判定桩基质量,为类似工程提供借鉴。
关键词:超大超深基坑;劲性复合桩;质量控制中图分类号:TU 7 文献标志码:B文章编号:1009-7716(2021 )05-0185-041工程概述1.1工程概况白龙港污水处理厂提标改造工程含50万m 3/d 一级A 全流程地下污水处理厂,地下二层层高6.9 m 、 上部操作间层高5.4 m 和进出通道。
工程基坑开挖 总面积15万m 2,基坑尺寸515 m x 289 m 。
基坑平 面形状总体呈矩形(见图1)。
工程地下污水处理设 施基坑挖深12.8 ~ 15.8 m ,基坑安全等级为一级,周 边环境保护等级为三级。
工程基础桩采用新工艺劲 性复合桩,共计24 721根,桩长18 ~ 28 m 不等,桩 间距 2.35 ~ 2.5 m 〇1.2工程劲性复合桩设计概况工程的工程桩采用M C 劲性复合桩,按设计桩 径要求,边注浆边搅拌成水泥土搅拌桩,在搅拌后 的水泥土初凝前植入预应力混凝土管桩,构成劲性 复合桩,即水泥土搅拌桩中同心植人螺锁式异型管 桩。
M 粧为<|)700水泥土搅拌桩,水泥掺入量15%; 水泥搅拌桩加固体的28 d 无侧限抗压强度g u 28& 0.8 M P a ;搅拌桩空搅部分水泥掺入量8%。
建筑桩基技术规范Technical Code for Building Pile FoundationsJGJ 9494主编单位:中国建筑科学研究院批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:1995年7月1日关于发布行业标准建筑桩基技术规范的通知建标[1994]802号根据原国家计委计标函[1987]78号文的要求由中国建筑科学研究院主编的建筑桩基技术规范业经审查现批准为强制性行业标准编号JGJ9494自1995年7月1日起施行本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理具体解释等工作由中国建筑科学研究院地基所负责在施行过程中如发现问题和意见请函告中国建筑科学研究院本规范由建设部标准定额研究所组织出版中华人民共和国建设部1994年12月31日目次1 总则2 术语符号2.1 术语2.2 符号3 基本设计规定3.1 基本资料3.2 桩的选型与布置3.3 设计原则3.4 特殊条件下的桩基4 桩基构造4.1 桩的构造4.2 承台构造5 桩基计算5.1 桩顶作用效应计算5.2 桩基竖向承载力计算5.3 桩基沉降计算5.4 桩基水平承载力与位移计算5.5 桩身承载力与抗裂计算5.6 承台计算6 灌注桩施工6.1 施工准备6.2 一般规定6.3 泥浆护壁成孔灌注桩6.4 沉管灌注桩和内夯灌注桩6.5 干作业成孔灌注桩7 混凝土预制桩与钢桩的施工7.1 混凝土预制桩的制作7.2 混凝土预制桩的起吊运输和堆存7.3 混凝土预制桩的接桩7.4 混凝土预制桩的沉桩7.5 钢桩(钢管桩H型桩及其他异型钢桩)的制作7.6 钢桩的焊接7.7 钢桩的运输和堆存7.8 钢桩的沉桩8 承台施工8.1 一般规定8.2 基坑开挖和回填8.3 钢筋和混凝土施工9 桩基工程质量检查及验收9.1 成桩质量检查9.2 单桩承载力检测9.3 基桩及承台工程验收资料附录A 成桩工艺选择参考表附录B 考虑承台(包括地下墙体)基桩协同工作和土的弹性抗力作用计算受水平荷载的桩基附录C 单桩竖向抗压静载试验附录D 单桩竖向抗拔静载试验附录E 单桩水平静载试验附录F 按倒置弹性地基梁计算墙下条形桩基承台梁附录G 附加应力系数平均附加应力系数附录H 桩基等效沉降系数e计算参数表附录I 本规范用词说明附加说明本规范主编单位参加单位和主要起草人名单条文说明1 总则1.0.1 为了在桩基设计与施工中做到技术先进经济合理安全适用确保质量制定本规范1.0.2 本规范适用于工业与民用建筑(包括构筑物)桩基的设计与施工1.0.3 桩基的设计与施工应综合考虑地质条件上部结构类型荷载特征施工技术条件与环境检测条件等因素精心设计精心施工 1.0.4 本规范系根据建筑结构设计统一标准GBJ6884的基本原则制订与建筑结构有关的符号单位和术语按建筑结构设计基本术语通用符号和计量单位GBJ8385采用1.0.5 采用本规范时土分类按现行的建筑地基基础设计规范规定执行荷载取值按现行的建筑结构荷载规范规定执行混凝土桩和承台的截面计算按现行的混凝土结构设计规范的有关规定执行钢桩的截面计算按现行的钢结构设计规范规定执行对于特殊土地区的桩基地震和机械振动荷载作用下的桩基尚应按现行的有关规范执行本规范未作规定的其他内容尚应符合现行的有关标准规范的规定2 术语符号2.1 术语桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成若桩身全部埋于土中承台底面与土体接触则称为低承台桩基若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上则称为高承台桩基建筑桩基通常为低承台桩基础单桩基础采用一根桩(通常为大直径桩)以承受和传递上部结构(通常为柱)荷载的独立基础群桩基础由2根以上基桩组成的桩基础基桩群桩基础中的单桩复合基桩包含承台底土阻力的基桩单桩竖向极限承载力单柱在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载它取决于土对桩的支承阻力和桩身材料强度一般由土对桩的支承阻力控制对于端承桩超长桩和桩身质量有缺陷的桩可能由桩身材料强度控制群桩效应群桩基础受竖向荷载后由于承台桩土的相互作用使其桩侧阻力桩端阻力沉降等性状发生变化而与单桩明显不同承载力往往不等于各单桩承载力之和称其为群桩效应群桩效应受土性桩距桩数桩的长径比桩长与承台宽度比成桩方法等多因素的影响而变化群桩效应系数用以度量构成群桩承载力的各个分量因群桩效应而降低或提高的幅度指标如侧阻端阻承台底土阻力的群桩效应系数桩侧阻力群桩效应系数群桩中的基桩平均极限侧阻与单桩平均极限侧阻之比桩端阻力群桩效应系数群桩中的基桩平均极限端阻与单桩平均极限端阻之比桩侧阻端阻综合群桩效应系数群桩中的基桩平均极限承载力与单桩极限承载力之比承台底土阻力群桩效应系数群桩承台底平均极限土阻力与承台底地基土极限阻力之比负摩阻力桩身周围土由于自重固结自重湿陷地面附加荷载等原因而产生大于桩身的沉降时土对桩侧表面所产生的向下摩阻力在桩身某一深度处的桩土位移量相等该处称为中性点中性点是正负摩阻力的分界点下拉荷载对于单桩基础中性点以上负摩阻力的累计值即为下拉荷载对于群桩基础中的基桩尚需考虑负摩阻力的群桩效应即其下拉荷载尚应将单桩下拉荷载乘以相应的负摩阻力群桩效应系数予以折减闭塞效应开口管桩沉入过程桩端土一部分被挤向外围一部分涌入管内形成土塞土塞受到管壁摩阻力作用将产生一定压缩土塞高度及其闭塞程度与土性管径壁厚及进入持力层的深度等诸多因素有关闭塞程度直接影响端阻发挥与破坏性状及桩的承载力称此为闭塞效应3 基本设计规定3.1 基本资料 3.1.1 桩基设计应具备以下资料:3.1.1.1 岩土工程勘察资料(1)按照现行岩土工程勘察规范要求整理的工程地质报告和图件(2)桩基按两类极限状态进行设计所需用的岩土物理力学性能指标值(3)对建筑场地的不良地质现象如滑坡崩塌泥石流岩溶土洞等有明确的判断结论和防治方案(4)已确定和预测的地下水位及地下水化学分析结论(5)现场或其他可供参考的试桩资料及附近类似桩基工程经验资料(6)抗震设防区按设防烈度提供的液化地层资料(7)有关地基土冻胀性湿陷性膨胀性的资料3.1.1.2 建筑场地与环境条件的有关资料(1)建筑场地的平面图包括交通设施高压架空线地下管线和地下构筑物的分布(2)相邻建筑物安全等级基础型式及埋置深度(3)水电及有关建筑材料的供应条件(4)周围建筑物及边坡的防振防噪音的要求(5)泥浆排泄弃土条件3.1.1.3 建筑物的有关资料(1)建筑物的总平面布置图(2)建筑物的结构类型荷重及建筑物的使用或生产设备对基础竖向及水平位移的要求(3)建筑物的安全等级(4)建筑物的抗震设防烈度和建筑(抗震)类别3.1.1.4 施工条件的有关资料(1)施工机械设备条件制桩条件动力条件以及对地质条件的适应性(2)施工机械设备的进出场及现场运行条件3.1.1.5 供设计比较用的各种桩型及其实施的可能性3.1.2 桩基的详细勘察除满足现行勘察规范有关要求外尚应满足以下要求:3.1.2.1 勘探点间距(1)对于端承桩和嵌岩桩:主要根据桩端持力层顶面坡度决定宜为1224m当相邻两个勘探点揭露出的层面坡度大于10%时应根据具体工程条件适当加密勘探点(2)对于摩擦桩:宜为2030m布置勘探点但通到土层的性质或状态在水平方向分布变化较大或存在可能影响成桩的土层存在时应适当加密勘探点(3)复杂地质条件下的柱下单桩基础应按桩列线布置勘探点并宜每桩设一勘探点3.1.2.2 勘探深度(1)布置1/31/2的勘探孔为控制性孔且安全等级为一级建筑桩基场地至少应布置3个控制性孔安全等级为二级的建筑桩基应不少于2个控制性孔控制性孔深度应穿透桩端平面以下压缩层厚度一般性勘探孔应深入桩端平面以下35m(2)嵌岩桩钻孔应深入持力岩层不小于35倍桩径当持力岩层较薄时应有部分钻孔钻穿持力岩层岩溶地区应查明溶洞溶沟溶槽石笋等的分布情况3.1.2.3 在勘察深度范围内的每一地层均应进行室内试验或原位测试提供设计所需参数3.2 桩的选型与布置3.2.1 桩可按下列规定分类3.2.1.1 按承载性状分类(1)摩擦型桩:摩擦桩:在极限承载力状态下桩顶荷载由桩侧阻力承受端承摩擦桩:在极限承载力状态下桩顶荷载主要由桩侧阻力承受(2)端承型桩:端承桩:在极限承载力状态下桩顶荷载由桩端阻力承受摩擦端承桩:在极限承载力状态下桩顶荷载主要由桩端阻力承受3.2.1.2 按桩的使用功能分类(1)竖向抗压桩(抗压桩)(2)竖向抗拔桩(抗拔桩)(3)水平受荷桩(主要承受水平荷载)(4)复合受荷桩(竖向水平荷载均较大)3.2.1.3 按桩身材料分类(1)混凝土桩:灌注桩预制桩(2)钢桩(3)组合材料桩3.2.1.4 按成桩方法分类(1)非挤土桩:干作业法泥浆护壁法套管护壁法(2)部分挤土桩:部分挤土灌注桩预钻孔打入式预制桩打入式敞口桩(3)挤土桩:挤土灌注桩挤土预制桩(打入或静压)3.2.1.5 按桩径大小分类(1)小桩:d250mm(2)中等直径桩:250mm<d<800mm(3)大直径桩:d800mmd桩身设计直径3.2.2 桩型与工艺选择应根据建筑结构类型荷载性质桩的使用功能穿越土层桩端持力层土类地下水位施工设备施工环境施工经验制桩材料供应条件等选择经济合理安全适用的桩型和成桩工艺选择时可参考附录A3.2.3 桩的布置需符合下列要求:3.2.3.1 桩的中心距:(1)桩的最小中心距应符合表3.2.3.1的规定对于大面积桩群尤其是挤土桩桩的最小中心距宜按表列值适当加大3.2.3.2 排列基桩时宜使桩群承载力合力点与长期荷载重心重合并使桩基受水平力和力矩较大方向有较大的截面模量3.2.3.3对于桩箱基础宜将桩布置于墙下对于带梁(肋)桩筏基础宜将桩布置于梁(肋)下对于大直径桩宜采用一柱一桩3.2.3.4 同一结构单元宜避免采用不同类型的桩同一基础相邻桩的桩底标高差对于非嵌岩端承型桩不宜超过相邻桩的中心距对于摩擦型桩在相同土层中不宜超过桩长的1/103.2.3.5一般应选择较硬土层作为桩端持力层桩端全断面进入持力层的深度对于粘性土粉土不宜小于2d砂土不宜小于1.5d碎石类土不宜小于1d当存在软弱下卧层时桩基以下硬持力层厚度不宜小于4d当硬持力层较厚且施工条件许可时桩端全断面进入持力层的深度宜达到桩端阻力的临界深度3.3 设计原则3.3.1 建筑桩基采用以概率理论为基础的极限状态设计法以可靠指标度量桩基的可靠度采用以分项系数表达的极限状态设计表达式进行计算3.3.2 桩基极限状态分为下列两类:3.3.2.1 承载能力极限状态:对应于桩基达到最大承载能力或整体失稳或发生不适于继续承载的变形3.3.2.2 正常使用极限状态:对应于桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或达到耐久性要求的某项限值3.3.3 根据桩基损坏造成建筑物的破坏后果(危及人的生命造成经济损失产生社会影响)的严重性桩基设计时应根据表3.3.3 选用适当的安全等级3.3.4 根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求桩基需进行下列计算和验算3.3.4.1 所有桩基均应进行承载能力极限状态的计算计算内容包括:(1)根据桩基的使用功能和受力特征进行桩基的竖向(抗压或抗拔)承载力计算和水平承载力计算对于某些条件下的群桩基础宜考虑由桩群土承台相互作用产生的承载力群桩效应(2)对桩身及承台承载力进行计算对于桩身露出地面或桩侧为可液化土极限承载力小于50kPa(或不排水抗剪强度小于10kPa)土层中的细长桩尚应进行桩身压屈验算对混凝土预制桩尚应按施工阶段的吊装运输和锤击作用进行强度验算(3)当桩端平面以下存在软弱下卧层时应验算软弱下卧层的承载力(4)对位于坡地岸边的桩基应验算整体稳定性(5)按现行建筑抗震设计规范规定应进行抗震验算的桩基应验算抗震承载力3.3.4.2 下列建筑桩基应验算变形:(1)桩端持力层为软弱土的一二级建筑桩基以及桩端持力层为粘性土粉土或存在软弱下卧层的一级建筑桩基应验算沉降并宜考虑上部结构与基础的共同作用(2)受水平荷载较大或对水平变位要求严格的一级建筑桩基应验算水平变位3.3.4.3 下列建筑桩基应进行桩身和承台抗裂和裂缝宽度验算:根据使用条件要求混凝土不得出现裂缝的桩基应进行抗裂验算对使用上需限制裂缝宽度的桩基应进行裂缝宽度验算3.3.5 桩基承载能力极限状态的计算应采用作用效应的基本组合和地震作用效应组合当进行桩基的抗震承载能力计算时荷载设计值和地震作用设计值应符合现行建筑抗震设计规范的规定3.3.6按正常使用极限状态验算桩基沉降时应采用荷载的长期效应组合验算桩基的水平变位抗裂裂缝宽度时根据使用要求和裂缝控制等级应分别采用作用效应的短期效应组合或短期效应组合考虑长期荷载的影响3.3.7建于粘性土粉土上的一级建筑桩基及软土地区的一二级建筑桩基在其施工过程及建成后使用期间必须进行系统的沉降观测直至沉降稳定3.4 特殊条件下的桩基3.4.1 软土地区的桩基应按下列原则设计:3.4.1.1 软土中的桩基宜选择中低压缩性的粘性土粉土中密和密实的砂类土以及碎石类土作为桩端持力层对于一级建筑桩基不宜采用桩端置于软弱土层上的摩擦桩3.4.1.2 桩周软土因自重固结场地填土地面大面积堆载降低地下水等原因而产生的沉降大于桩的沉降时应视具体工程情况考虑桩侧负摩阻力对基桩承载力的影响3.4.1.3 采用挤土桩时应考虑沉桩(管)挤土效应对邻近桩建(构)筑物道路和地下管线等产生的不利影响3.4.1.4 先沉桩后开挖基坑时必须考虑基坑挖土顺序坑边土体侧移对桩的影响3.4.1.5 在高灵敏度厚层淤泥中不宜采用大片密集沉管灌注桩3.4.2 湿陷性黄土地区的桩基应按下列原则设计:3.4.2.1 基桩应穿透湿陷性黄土层桩端应支承在压缩性较低的粘性土层或中密密实的粉土砂土碎石类土层中3.4.2.2 在自重湿陷性黄土地基中宜采用干作业法的钻挖孔灌注桩3.4.2.3 非自重湿陷性黄土地基中的单桩极限承载力应按下列规定确定:(1)对一级建筑桩基应按现场浸水载荷试验并结合地区经验确定(2)对于二三级建筑桩基可按饱和状态下的土性指标采用经验公式估算3.4.2.4 自重湿陷性黄土地基中的单桩极限承载力应根据工程具体情况考虑负摩阻力的影响3.4.3 季节性冻土和膨胀土地基中的桩基应按下列原则设计:3.4.3.1 桩端进入冻深线或膨胀土的大气影响急剧层以下的深度应通过抗拔稳定性验算确定且不得小于4倍桩径及1倍扩大端直径最小深度应大于1.5m3.4.3.2 为减少和消除冻胀或膨胀对建筑物桩基的作用宜采用钻挖孔(扩底)灌注桩3.4.3.3 确定基桩竖向极限承载力时除不计入冻胀膨胀深度范围内桩侧阻力外还应考虑地基土的冻胀膨胀作用验算桩基的抗拔稳定性和桩身受拉承载力3.4.3.4 为消除桩基受冻胀或膨胀作用的危害可在冻胀或膨胀深度范围内沿桩周及承台作隔冻隔胀处理3.4.4 岩溶地区的桩基应按下列原则设计:3.4.4.1 岩溶地区的桩基宜采用钻挖孔桩当单桩荷载较大岩层埋深较浅时宜采用嵌岩桩3.4.4.2 石笋密布地区的嵌岩桩应全断面嵌入基岩3.4.4.3 当岩面较为平整且上覆土层较厚时嵌岩深度宜采用0.2d或不小于0.2m3.4.5 坡地岸边上的桩基应按下列原则设计:3.4.5.1 建筑场地内的边坡必须是完全稳定的边坡如有崩塌滑坡等不良地质现象存在时应按照现行建筑地基基础设计规范有关条款进行整治3.4.5.2 桩身的纵向主筋应通长配置3.4.5.3 当有水平荷载时应验算坡地在最不利荷载组合下桩基的整体稳定和基桩水平承载力3.4.5.4 利用倾斜地层作桩端持力层时应保证坡面的稳定性3.4.6 抗震设防区桩基应按下列原则设计:3.4.6.1 桩进入液化层以下稳定土层中的长度(不包括桩尖部分)应按计算确定对于粘性土粉土不宜小于2d砂土不宜小于1.5d碎石类土不宜小于1d且对碎石土砾粗中砂密实粉土坚硬粘性土尚不应小于500mm对其他非岩类石土尚不应小于1.5m3.4.6.2 对建于可能因地震引起上部土层滑移地段的桩基应考虑滑移体对桩产生的附加水平力3.4.6.3 承台周围回填土应采用素土或灰土级配砂石分层夯实或原坑浇注混凝土承台当承台周围为可液化土或极限承载力小于80kPa(或不排水抗剪强度小于15kPa)的软土时宜将承台外一定范围的土进行加固为提高桩基对地震作用的水平抗力可考虑采用加强刚性地坪加大承台埋置深度在承台底面铺碎石垫层或设置防滑趾在承台之间设置连系梁等措施3.4.7 对可能出现负摩阻力的桩基宜按下列原则设计:3.4.7.1 对于填土建筑场地先填土并保证填土的密实度待填土地面沉降基本稳定后成桩3.4.7.2 对于地面大面积堆载的建筑物采取预压等处理措施减少堆载引起的地面沉降3.4.7.3 对位于中性点以上的桩身进行处理以减少负摩阻力3.4.7.4 对于自重湿陷性黄土地基采用强夯挤密土桩等先行处理消除上部或全部土层的自重湿陷性3.4.7.5 采用其他有效而合理的措施4.1.3.1 配筋率:当桩身直径为3002000mm时截面配筋率可取0.65%0.20%(小桩径取高值大桩径取低值)对受水平荷载特别大的桩抗拔桩和嵌岩端承桩根据计算确定配筋率4.1.3.2 配筋长度:(1)端承桩宜沿桩身通长配筋(2)受水平荷载的摩擦型桩(包括受地震作用的桩基)配筋长度宜采用4.0/(见本规范第5.4.5条)对于单桩竖向承载力较高的摩擦端承桩宜沿深度分段变截面配通长或局部长度筋对承受负摩阻力和位于坡地岸边的基桩应通长配筋(3)专用抗拔桩应通长配筋因地震作用冻胀或膨胀力作用而受拔力的桩按计算配置通长或局部长度的抗拉筋4.1.3.3 对于受水平荷载的桩主筋不宜小于810对于抗压桩和抗拔桩主筋不应少于610纵向主筋应沿桩身周边均匀布置其净距不应小于60mm并尽量减少钢筋接头4.1.3.4箍筋采用68@200300mm宜采用螺旋式箍筋受水平荷载较大的桩基和抗震桩基桩顶35d范围内箍筋应适当加密当钢筋笼长度超过4m时应每隔2m左右设一道1218焊接加劲箍筋4.1.4 桩身混凝土及混凝土保护层厚度应符合下列要求:4.1.4.1 混凝土强度等级不得低于C15水下灌注混凝土时不得低于C20混凝土预制桩尖不得低于C304.1.4.2 主筋的混凝土保护层厚度不应小于35mm水下灌注混凝土不得小于50mm4.1.5 扩底灌注桩扩底端尺寸宜按下列规定确定(见图4.1.5)4.1.5.1 当持力层承载力低于桩身混凝土受压承载力时可采用扩底扩底端直径与桩身直径比D/d应根据承载力要求及扩底端部侧面和桩端持力层土性确定最大不超过3.04.1.5.2 扩底端侧面的斜率应根据实际成孔及支护条件确定/h e一般取1/31/2砂土取约1/3粉土粘性土取约1/24.1.5.3 扩底端底面一般呈锅底形矢高h b取(0.100.15)D混凝土预制桩4.1.6 混凝土预制桩的截面边长不应小于200mm预应力混凝土预制桩的截面边长不宜小于350mm预应力混凝土离心管桩的外径不宜小于300mm4.1.7 预制桩的桩身配筋应按吊运打桩及桩在建筑物中受力等条件计算确定预制桩的最小配筋率不宜小于0.80%如采用静压法沉桩时其最小配筋率不宜小于0.4%主筋直径不宜小于14打入桩柱顶23d 长度范围内箍筋应加密并设置钢筋网片预应力混凝土预制桩宜优先采用先张法施加预应力预应力钢筋宜选用冷拉级级或级钢筋4.1.8 预制桩的混凝土强度等级不宜低于C30采用静压法沉桩时可适当降低但不宜低于C20预应力混凝土桩的混凝土强度等级不宜低于C40预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于30mm4.1.9 预制桩的分节长度应根据施工条件及运输条件确定接头不宜超过两个预应力管桩接头数量不宜超过四个4.1.10 预制桩的桩尖可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上在密实砂和碎石类土中可在桩尖处包以钢钣桩靴加强桩尖钢桩4.1.11 钢桩可采用管型或H型其材质应符合现行有关规范规定4.1.12 钢桩的分段长度不宜超过1215m常用截面尺寸4.1.13 钢桩焊接头应采用等强度连结使用的焊条焊丝和焊剂应符合现行有关规范规定4.1.14 钢桩的端部形式应根据桩所穿越的土层桩端持力层性质桩的尺寸挤土效应等因素综合考虑确定4.1.14.1 钢管桩可采用下列桩端形式:(1)敞口:带加强箍(带内隔板不带内隔板)不带加强箍(带内隔板不带内隔板)(2)闭口:平底锥底4.1.14.2 H型钢桩可采用下列桩端形式:(1)带端板(2)不带端板:锥底平底(带扩大翼不带扩大翼)4.1.15 钢管桩应采用上下节桩对焊连接其构造见图4.1.15-1H型钢桩接头可采用对焊或采用连接板贴角焊其构造见图4.1.15-24.1.16 钢桩的防腐处理应符合下列规定:4.1.16.1 钢桩的腐蚀速率当无实测资料时可按表4.1.16确定4.1.16.2 钢桩防腐处理可采用外表面涂防腐层增加腐蚀余量及阴极保护当钢管桩内壁同外界隔绝时可不考虑内壁防腐4.2 承台构造4.2.1 桩基承台的构造尺寸除满足抗冲切抗剪切抗弯和上部结构需要外尚应符合下列规定:4.2.1.1 承台最小宽度不应小于500mm承台边缘至桩中心的距离不宜小于桩的直径或边长且边缘挑出部分不应小于150mm对于条形承台梁边缘挑出部分不应小于75mm4.2.1.2 条形承台和柱下独立桩基承台的厚度不应小于300mm4.2.1.3 筏形箱形承台板的厚度应满足整体刚度施工条件及防水要求对于桩布置于墙下或基础梁下的情况承台板厚度不宜小于250mm 且板厚与计算区段最小跨度之比不宜小于1/204.2.1.4 柱下单桩基础宜按连接柱连系梁的构造要求将连系梁高度范围内桩的圆形截面改变成方形截面4.2.2 承台混凝土强度等级不宜小于C15采用级钢筋时混凝土强度等级不宜低于C20承台底面钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于70mm当设素混凝土垫层时保护层厚度可适当减小垫层厚度宜为100mm强度等级宜为C7.54.2.3 承台的钢筋配置除满足计算要求外尚应符合下列规定:4.2.3.1 承台梁的纵向主筋直径不宜小于12架立筋直径不宜小于10箍筋直径不宜小于64.2.3.2 柱下独立桩基承台的受力钢筋应通长配置矩形承台板配筋宜按双向均匀布置钢筋直径不宜小于10间距应满足100200mm 对于三桩承台应按三向板带均匀配置最里面三根钢筋相交围成的三角形应位于柱截面范围以内(图4.2.3)。
对预应力混凝土竹节桩若干问题的思考1、引言目前管桩己占全国水泥制品行业产值的50%左右。
预应力混凝土竹节桩是近来出现的新型桩基类型,通过对桩身的截面进行变化,使桩身与土体接触更加紧密,侧摩擦力严重加大,提高承载能力,且施工简便,过程可控制,优势较为突出。
以下就该桩型进行了详细的分析探讨。
2、预应力混凝土竹节桩简介管桩分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩,预应力混凝土管桩(PC管桩)和预应力混凝土薄壁管桩(PTC管桩)及高强度预应力混凝土管桩(PHC管桩)。
先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件,主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。
竹节桩、带肋竹节桩按外径分为300mm,350mm. 400mm. 450mm.500mm,550mm. 600mm,650mm,700mm,800mm,900mm,1000mm.1100mm,1200mm等规格,按混凝土有效预压应力值分为A型、AB型、B型和C型。
薄壁竹节桩、薄壁带肋竹节桩按外径分为300mm,350mm,400mm,450mm. 500mm,550mm,600mm等规格。
本实用新型竹节式预应力管桩,包括桩身,其特征在于所述桩身上间隔设有承重盘。
在原有桩身的基础上增加多个承重盘受力台,形成竹节式形状,增加了接触面积和桩侧的摩阻力,同时承重盘在压桩时可以部分消除桩身所受到的抱压力,不易压坏管桩。
竹节桩按混凝土等级分为:C80,C100。
相同直径的桩,增加承重盘的桩相应提高承载力10-20%。
在同样承载力的情况下,可以降低生产成本、降低施工难度;在同样工程造价的情况下,大幅度提高桩身承载力。
2.1成桩工艺介绍一种较为实用的方法,即静钻根植桩工法。
该方法采用特种钻机进行预钻孔,达到设计深度时扩底,扩至设计直径和高度时向孔里注入水泥浆形成水泥土。
然后进行配桩,钻孔比桩直径大一定尺寸,将钢管放入孔内,分节向钢管内吊入预制桩,并保证连接牢固。
机械连接竹节桩技术的应用分析摘要:随着城市化建设脚步的加快,工程建设方面的施工任务越来越多。
机械连接竹节桩是在普通混凝土预应力管桩基础上改良发展的一种新型异型桩,属于变截面桩,具有单桩承载力高,耐久性好,施工连接速度快,连接部位强度高,工程造价较低,适用面广等优点,在工业与民用建筑、道路、桥梁、水利等各领域应用十分广泛。
本文浅析机械连接竹节桩技术的应用。
关键词:预制桩;竹节桩;机械连接引言本工程结构安全等级为二级,设计使用年限为50年,建筑耐火等级为二级,地上建筑面积约217979m2,地下建筑面积约14976m2,地上4~9层,建筑高度17.1~34.6米,建筑抗震烈度6度,建筑结构类型为框架结构。
1机械连接竹节桩的技术特性(1)机械连接竹节桩的外形为凹凸带纵横向肋状,提高了桩与土之间的侧摩阻力,每节凹凸外形的底部增加了端部面积,按照每层土质计算凸出部分面积取端阻力的30%计算,与光圆和方外形桩相比,竖向承载力一般可提高15%~20%,竖向抗拔承载力一般可提高20%~30%(具体参数以试桩数据为准)。
(2)上、下节桩采用卡扣式连接和专用密封材料(环氧树脂)进行防腐密封,使上下节桩成为一个连续、完整的整体,有效避免了传统端板铁件外露及地下孔内外污水对铁件产生的氧化腐蚀,同时避免了电焊高温焊接对桩身内预应力钢棒墩头造成破坏。
大大降低了施工时间、施工费用(电焊工、电焊条、电)及施工现场质量的不可控性。
(3)在相同的腐蚀环境、时间下:传统预应力管桩端板锈蚀引起的锈胀裂缝,会导致管桩的抗拉开裂荷载有明显降低,预应力管桩的破坏形态也将由桩身拉断破坏转变为桩端端板连接接缝破坏(预应力圆桩、方桩皆为端板焊接);而机械连接竹节桩由于采用桩身内部卡扣式机械连接及环氧树脂进行防腐密封的构造,使其端部连接部件能够有效的抵御外界腐蚀环境的侵蚀作用,机械连接竹节桩的破坏形态为桩身拉断。
(4)机械连接竹节桩与承台连接,采用的方式是将锚固钢筋墩粗滚丝直接旋入桩端大螺母内,使其与桩身内部预应力钢筋直线导力,避免传统焊接的错位受力,满足GB50007—2011建筑地基基础设计规范中的规范要求,进一步确保了工程质量与连接性能。
X型混凝土桩施工应用【摘要】南京四桥s1标项目地处江苏南京市郊,项目范围内水系综横荷塘众多,存在着许多复杂的软土地基,本着加快施工进度、减少施工成本的考虑本项目声道312拓宽段采用x型混凝土桩。
【关键词】x型桩模;活瓣桩靴;工艺简单;节省材料;适应范围广1.x型混凝土桩介绍桩基础是处理软土地基中普遍采用的一种形式,其原理是将上部的变形荷载传递传递给坚实土层,以满足上部结构对基础承载力的要求。
x 型混凝土桩就是一种新形式的异型桩,其属于一种沉管灌注桩,即利用一种截面如字母x 形的钢模代替传统的沉管灌注桩圆形钢模,振动沉模成孔后,在现场浇注混凝土成桩。
具有明显的技术、经济优点,已在工程实践中推广使用。
但作为一种新桩型,其承载性能在工程界已形成统一明确的认识。
2.现浇x型混凝土桩设备2.1现浇x形混凝土桩是处理软土地基的一种有效桩基形式其机械设备主要包括:钢管滑动底盘,卷扬机,控制台,龙门架,振动锤和桩身模板。
能源由一台220kw的柴油发电机提供。
龙门架是整个设备的重要组成部分,是振动锤以及桩身模板的运行平台。
桩身模板是整个机械的核心。
2.2桩身模板主要由以下几部分组成:法兰盘,加强勒,进料口,内部加强板和活瓣桩靴法兰盘主要起连接作用,通过法兰盘使得x形桩模与上部的振动锤形成一个整体。
由于新工艺采用了活瓣桩靴,与已有工艺相比,整个施工过程的得到了很大的改善。
活瓣桩靴在设备制作时与桩身模板同时制作完成,解决了预制桩靴需要提前预制的问题。
其次,活瓣桩靴由于与桩身模板连接成整体,解决了预制桩靴需要设置保护橡胶垫圈或草绳问题,并且可以和桩身模板自由移动,在打桩过程中不需要人工进行搬运及定位,有效地降低了人工成本。
由于可重复利用,降低了材料费,运输费,以及打设时的人工成本,从而使得每延米的造价与预制桩靴相比大大降低。
2.3活瓣桩靴设备的要求2.3.1 x形桩与普通圆截面桩的一个显著区别是充盈系数要严格控制在一定的范围对于x形桩,过大的充盈则使桩身截面积增大,周长减小,侧表面积减小,端阻有可能得到提高,但是会使侧阻有所损失。
码头加固改造方法解析码头作为港口货物装卸的重要设施,其稳定性、安全性直接关系到港口的运行效率和安全管理水平。
但长期的使用、重量负荷、海浪冲击等因素,导致码头构造物的老化、破损、变形。
码头加固改造已成为保证码头正常运转的重要举措,下面从多方面介绍码头加固改造方法。
一、检查评估在实施任何加固改造工程之前,必须对现有码头结构进行全面的检查和评估,从而了解其安全状况和状况严重程度,以确定所需的加固措施。
二、钢结构更换对于老化严重、破损或失稳的码头栈桥,应考虑更换钢结构,以增加其强度和稳定性。
钢结构更换不仅可以消除结构破损,还可以大大减少后期维护成本。
三、加固&P钢筋混凝土加固对于仍然可以使用但存在危险的码头栈桥,可以通过加固措施来增强其强度和稳定性。
加固方法主要包括钢板加固和钢筋混凝土加固。
(1)钢板加固钢板加固是一种简单易操作、成本低的加固方法。
将加固钢板焊接到危险部位的构件上,以增加其强度、刚度和水平稳定性,使其承受更大荷载。
钢板需要预留安装孔,便于后期维护或更换。
对于缺乏水平稳定性或弯曲承载能力不足的钢筋混凝土结构,可以通过在其表面包裹钢筋混凝土或在其内部注浆等方式进行加固。
由于钢筋混凝土的刚度和强度较高,可以增加原有结构的承载能力和整体稳定性。
四、加大承载容量在进行码头改造加固时,还可以通过修改并增加现场设施来加强码头的承载能力。
这包括加装或更换拱门、增加缆索数量或更换更高质量的缆索等。
五、海洋材料码头建设的特殊环境,要求使用抗水腐蚀、耐海洋气候变化的特殊材料。
通过选择高强度、低湿度吸收率的特殊材料,大大提高码头结构的稳定性和承载能力。
常用的材料包括镀锌钢、不锈钢等。
六、异型桩施工异型桩施工是一种常用的码头加固改造方法。
它利用异型桩的独特形状和强度,增加码头结构的承载能力和水平稳定性。
这种方法可以通过锚杆固定和再利用锚杆普遍的测定和控制技术来完成。
七、优化排水系统在码头加固改造过程中,还可以对其排水系统进行优化。
Research 研究探讨347 异型桩侧摩阻力影响因素研究傅洋燕吴瑞潜* 吕蓓凤李妙裘锦瑜葛柃岑沈佳怡(绍兴文理学院土木工程学院,浙江绍兴312000)中图分类号:G322 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2019)07-0347-01摘要:桩侧摩阻力作为影响异型桩承载能力的重要因素,是当前异型桩实际应用的关注热点。
本文通过一些影响因素,如异形效应、深度效应、施工工艺、成桩效应、桩侧和桩端土体性质,以及时间效应、桩顶荷载等,分析了异型桩桩侧摩阻力的变化规律。
显然,这些影响因素不但对异型桩侧摩阻力的分布起单独作用,而且相互联系、相互制约。
因此,异型桩侧摩阻力的分布非常复杂,不能采用一般桩桩侧摩阻力均匀分布假定,现今也没有精确统一的计算公式。
本文主要综述在不同影响因素下异型桩侧摩阻力的分布状况,为进一步综合研究打下基础。
关键词:桩侧摩阻力;异型桩;影响因素0 引言我国传统桩基多由规则型桩(如圆桩、方桩等)组成,材料耗费大、经济效益低。
基于建筑节能和建造可持续发展的绿色建造理念,近几十年发展了异型桩,最大程度发挥桩本身优势,合理利用桩侧摩阻力特性、增强桩身承载能力,同时降低了工程造价,增加经济效益。
目前,一些大型工程都有异型桩的应用,如浙江杭浦、申嘉湖等高速公路、江苏南京长江四桥连接线等。
异型桩作为新式桩型,其桩侧摩阻力影响因素众多且异形结构受力复杂,仅套用一般类型桩桩侧摩阻力均匀分布模型,未能综合考虑工程实际侧摩阻力异形效应,因此无法得出确切计算公式。
笔者结合异型桩自身性状及其他因素,通过桩侧摩阻力经验计算公式中各项影响系数,综述不同影响条件下异型桩侧摩阻力的分布特性。
1 异型桩及侧摩阻力异型桩,也称为异形桩,是一种新型特殊种类桩,可分纵向截面异型桩和横向截面异型桩。
纵截面异型桩,即按照桩侧土层的不同性质,沿深度方向改变桩径或桩型,增加桩侧截面不平直度与粗糙度,以获得所能达到最大侧摩阻力的异型桩。
旋喷桩常用类型旋喷桩是一种常用的地基处理方法,通过将水泥浆喷射到钻孔中,形成一个这道能够承受建筑物重量的混凝土墩。
旋喷桩适用于基础不牢固,土质松软和深层土体较坚硬的地区。
在进行旋喷桩施工之前,需要根据地质情况和设计要求,选择合适的旋喷桩型号。
下面是旋喷桩常用类型的中文解释:1. 单旋喷桩单旋喷桩是一种最简单的旋喷桩类型,用于解决较小载荷下的建筑物基础问题。
单旋喷桩由水泥浆和钢筋组成,钢筋通常位于桩体的中心。
在喷射水泥浆的过程中,钢筋会刺穿土层,从而形成一个坚实的混凝土墩。
双旋喷桩是一种更为耐用的旋喷桩,可以承受更大的载荷。
和单旋喷桩类似,双旋喷桩也由水泥浆和钢筋构成。
但是,双旋喷桩的钢筋通常会以叉形穿越桩体,从而使桩体更加坚固。
光柱旋喷桩是一种相对较小的旋喷桩类型,用于支撑轻载荷的建筑物。
光柱旋喷桩不包含钢筋,而是由灰色水泥浆和白色水泥浆交替喷射形成,外观呈灰白相间的条纹状。
4. 水泥浆柱水泥浆柱是一种高度强化的旋喷桩类型,它由较长的钢筋和大量的水泥浆构成。
水泥浆柱的长度和直径可以根据设计要求进行调整。
在喷射水泥浆的过程中,钢筋会向下穿过地层,形成一支坚固的钢筋混凝土柱。
异型旋喷桩是一种灵活性较高的旋喷桩类型,可以适应各种地形和建筑需求。
异型旋喷桩的设计形状可以根据实际情况进行调整,常见的形状包括L形、U形、H形等。
在施工过程中,会使用特殊的钻头进行操作,以确保设计形状的达成。
6. 钻井桩钻井桩是一种钻孔和灌注混凝土的组合型旋喷桩,它的钻孔深度可以超过其他旋喷桩类型。
钻井桩可以承受比其他旋喷桩更大的载荷,并且具有更高的抗拔能力。
钻井桩的最大优点是可用于更加坚硬的岩石质地土层。
论文四 Page 1 of 3 作者:新兴的异型桩基础---预应力混凝土竹节桩【提要】竹节桩是桩身沿轴线方向有等间隔竹节状(环状)突起的环形截面预应力混凝土桩。
通过对预应力混凝土竹节桩的成桩工艺、质量控制以及桩承载机理的介绍,展现了这种桩基形式的优越性能,对软土地基加固领域产生一定的积极影响。
【关键词】竹节桩;成桩工艺;承载机理引言目前管桩已占全国水泥制品行业产值的50%左右。
预应力混凝土竹节桩是近来出现的新型桩基类型,通过对桩身的截面进行变化,使桩身与土体接触更加紧密,侧摩擦力严重加大,提高承载能力,且施工简便,过程可控制,优势较为突出。
以下就该桩型进行了详细的分析探讨。
1. 预应力混凝土竹节桩简介管桩分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩,预应力混凝土管桩(PC管桩)和预应力混凝土薄壁管桩(PTC管桩)及高强度预应力混凝土管桩(PHC 管桩)。
先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件,主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。
竹节桩、带肋竹节桩按外径分为300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、650mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、1100mm、1200mm等规格,按混凝土有效预压应力值分为A型、AB型、B型和C型。
薄壁竹节桩、薄壁带肋竹节桩按外径分为300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm等规格。
本实用新型竹节式预应力管桩,包括桩身,其特征在于所述桩身上间隔设有承重盘。
在原有桩身的基础上增加多个承重盘受力台,形成竹节式形状,增加了接触面积和桩侧的摩阻力,同时承重盘在压桩时可以部分消除桩身所受到的抱压力,不易压坏管桩。
竹节桩按混凝土等级分为:C80、C100。
相同直径的桩,增加承重盘的桩相应提高承载力10-20%。
在同样承载力的情况下,可以降低生产成本、降低施工难度;在同样工程造价的情况下,大幅度提高桩身承载力。
负摩阻力作用下锥形异型桩承载力研究代先尧;王亮清;李长冬;王凯;张永权【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】研制异型桩是降低负摩阻力的重要措施之一,对目前能降低负摩阻力的异型桩的种类和特征进行了系统分析与总结,并介绍了作者已授权的一项国家发明专利——一种端部螺纹 X 形变截面预制管桩及其施工方法。
通过 FLAC3D 软件分别模拟了圆形等截面桩和锥形异型桩在相同地面堆载的情况下桩身轴力的分布情况,结果表明锥形纵截面的设置可以有效降低负摩阻力的影响。
阐述了端部螺纹X形变截面预制管桩能更显著降低负摩阻力的机制,研究成果可为端部螺纹X形变截面预制管桩的设计和推广应用提供一定的理论基础。
【总页数】4页(P77-80)【作者】代先尧;王亮清;李长冬;王凯;张永权【作者单位】中国地质大学武汉工程学院,湖北武汉 430074;中国地质大学武汉工程学院,湖北武汉 430074;中国地质大学武汉工程学院,湖北武汉 430074;中国地质大学武汉工程学院,湖北武汉 430074;中国地质大学武汉工程学院,湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TU473【相关文献】1.负摩阻力对桩承载力的影响 [J], 张鹏;马军2.单侧边载作用下黏土中单桩负摩阻力特性模型试验研究 [J], 吴彬;黄挺;郑金海3.负摩阻力作用下桩基中性点位置、下拽力及下拽位移与时间的关系 [J], 孔纲强;周杨;彭怀风4.考虑负摩阻力的回填土地基单桩承载力计算 [J], 张志新;张金龙5.桩体负摩阻力分析及其对桩承载力的影响 [J], 江舟;张宏胜因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。