樁基礎(chǔ)工程
樁的作用在于將上部建筑結(jié)構(gòu)的載重傳遞到深處承載力較大的土層上,或者使軟土層擠實(shí),以提高土壤的承載力和密實(shí)度,保證建筑物的穩(wěn)定和減少其沉降量。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量很大,而軟弱土層又較厚時(shí),采用樁基施工可省去大量的土方工作量、支撐工作量和排水、降水設(shè)施,一般均能獲得良好
的經(jīng)濟(jì)效果。
(一)樁的分類
根據(jù)樁在土壤中的工作性質(zhì),可分為端承樁、摩擦樁、錨固樁三種。穿過軟土層而樁端達(dá)到巖層或堅(jiān)硬土上的樁,稱之為端承樁;反之,懸在軟土層中靠摩擦力承重的樁,稱之為摩擦樁;主要承受抗拔拉力和水平力的樁,稱之為錨固樁。
按樁的施工方法不同,分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類。預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)制成各種材料和形式的樁,而后用沉樁設(shè)備將樁打入、壓入、振入或旋入土中;灌注樁是在施工現(xiàn)場(chǎng)的樁位上先成孔,然后在孔內(nèi)灌注混凝土而成。
(二)預(yù)制鋼筋混凝土樁施工
1.預(yù)制鋼筋混凝土打入樁
1)打樁設(shè)備
2)預(yù)制鋼筋混凝土樁的制作、起吊、運(yùn)輸和堆放
3)打樁
(1)打樁順序
打樁順序應(yīng)根據(jù)地形、土質(zhì)和樁布置的密度確定。由于樁對(duì)土體產(chǎn)生擠壓,先打入的樁常被后打入的樁推擠而發(fā)生水平位移,因此應(yīng)擬定合理的打樁順序。
當(dāng)逐排打樁時(shí),打樁的推進(jìn)方向應(yīng)逐排改變,以免土朝一個(gè)方向受到擠壓,導(dǎo)致土擠壓不均勻。并且對(duì)同一排樁而言,必要時(shí)可采用間隔跳打的方式進(jìn)行。大面積打樁時(shí),可以先從中間打,逐漸向四周推進(jìn);也可采取分段打設(shè),以減少對(duì)樁的擠壓。
(2)打樁方法
打樁的質(zhì)量要視打入后的偏差是否在允許范圍之內(nèi)(見表 14-7)、貫入度與沉樁標(biāo)高是否滿足設(shè)計(jì)要求以及樁頂、樁身是否被打壞而定。
當(dāng)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高與施工場(chǎng)地標(biāo)高相同時(shí),或樁基施工結(jié)束后,應(yīng)對(duì)樁位進(jìn)行檢查。
2.靜力壓樁
打入樁噪聲大,在城市中施工會(huì)帶來公害。因此,當(dāng)條件具備時(shí),可采用靜力壓樁。
3.水沖沉樁
水沖沉樁就是利用高壓水流沖刷樁尖下面的土壤,以減小樁表面與土壤之間的摩擦力和樁下沉?xí)r的阻力,使其在自重或錘擊作用下,很快沉入土中。射水停止后,沖松的土壤沉落,又可將樁身壓緊。
水沖沉樁適用于砂土、礫石或其他堅(jiān)硬的土層,特別是對(duì)于打較重的鋼筋混凝土樁更為有效。施
工中常將這種方法與樁錘打入法聯(lián)合使用,可提高工效 40%~80%。
4.振動(dòng)沉樁
其原理是借助于固定在樁頭上的振動(dòng)沉樁體所產(chǎn)生的振動(dòng)力,以減小樁與土壤顆粒之間的摩擦力,使樁在自重與機(jī)械力的作用下沉入土中。振動(dòng)沉樁機(jī)是由電動(dòng)機(jī)、彈簧支承、偏心振動(dòng)塊和樁帽組成。振動(dòng)機(jī)內(nèi)的偏心振動(dòng)塊,分左右對(duì)稱兩組,其旋轉(zhuǎn)速度相等、方向相反。兩組偏心塊的離心力的水平分力相抵消,使垂直分力相加在一起形成垂直的振動(dòng)力,使樁下沉。
振動(dòng)沉樁法主要適用于砂石、黃土、軟土和亞粘土層,在含水砂層中的效果更為顯著。
(三)灌注樁施工
灌注樁施工是直接在樁位上成孔,然后利用混凝土就地灌注而成。與預(yù)制樁相比,其優(yōu)點(diǎn)是施工方便,節(jié)約材料,可降低成本約 1/3;其缺點(diǎn)是操作要求較嚴(yán),稍有疏忽,容易發(fā)生縮頸、斷裂現(xiàn)象,技術(shù)間歇時(shí)間較長(zhǎng),不能立即承受荷載,冬季施工中困難較多。
1.鉆孔灌注樁
鉆孔灌注樁是利用鉆孔機(jī)鉆出樁孔,然后灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。施工時(shí)無振動(dòng),不擠土,能在各種土層條件下施工。但這種樁承載能力較低,沉降量也較大。
2.挖孔灌注樁
隨著高層及超高層、重型及超重型工業(yè)與民用建筑的發(fā)展,小直徑單樁和群樁基礎(chǔ)在承受大荷載或滿足沉降要求等方面已受到一定的限制,因而大直徑灌注樁已被許多國(guó)家廣為采用。
其樁徑為 1~3m,樁深為 20~40m,最深可達(dá) 80m。3.打拔管灌注樁打拔管灌注樁施工,易采用復(fù)打法,避免產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象。
4.爆擴(kuò)灌注樁
爆擴(kuò)樁是用鉆孔及爆擴(kuò)法成孔,孔底放入炸藥,再灌人適量的混凝土,然后引爆,使孔底形成擴(kuò)大頭。此時(shí),孔內(nèi)混凝土落人孔底腔內(nèi),再放置鋼筋骨架,澆注樁身混凝土,制成灌注樁。
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