所屬欄目:機電一體化論文 發布日期:2010-10-04 08:38 熱度:
[摘要]:本文對靜壓樁的沉樁機理及施工技術進行了分析,并且對終壓力的確定及壓抗機動性的選擇作了討論。可供同行參考。
[關鍵詞]:靜壓樁;沉樁機理;施工技術
1靜壓法適用范圍
靜壓法通常適用于高壓縮性粘土層或砂性較輕的軟粘土層,當樁須貫穿有一定厚度的砂性土夾層時,必須根據樁機的壓樁力與終壓力及土層的形狀、厚度、密度、上下土層的力學指標、樁型、樁的構造、強度、樁截面規格大小與布樁形式、地下水位高低以及終壓前的穩壓時間與穩壓次數等綜合考慮其適用性。
壓樁力大于4000kN的壓樁機,可穿越5-6m厚的中密、密實砂層。中型壓樁機(壓樁力≤2400kN),穿越砂層的能力較有限,所以對其情況需進行壓樁可行性判斷。
靜壓樁也適用于覆土層不厚的巖溶地區。在這些地區采用鉆孔樁很難鉆進;采用沖孔樁,容易卡錘;采用打入式樁.容易打碎。只有采用靜壓樁可緩慢壓人,并能顯示壓樁阻力,但在溶洞、溶溝發育充分的巖溶地區,靜壓樁宜慎用,以及在土層中有較多孤石、障礙物的地區,靜壓樁宜慎用。
小型壓樁機(壓樁力≤600kN)用于壓制預制小樁,適用于在10m以內存在持力層(如硬塑粉質粘土層、粉土層及中密粉細砂層等)。
2靜壓法沉樁機理
靜壓預制樁主要應用于軟土地基。在沉樁過程中,樁尖直接使土體產生沖切破壞,伴隨或先發生沿樁身土體的直接剪切破壞。孔隙水受此沖剪擠壓作用形成不均勻水頭,產生超孔隙水壓力,擾動了土體結構,使樁周約一倍樁徑的一部分土體抗剪強度降低,發生嚴重軟化(粘性土)或稠化(粉土、砂土),出現土重塑現象,從而可容易地連續將靜壓樁送人很深的地基土層中。壓樁過程中如發生停頓,一部分孔隙水壓力會消失,樁周土會發生徑向固結現象,使土體密實度增加,樁周的側壁摩阻力也增長,尤其是擾動重塑的樁端土體強度得到恢復,致使樁端阻力增長較大,停頓時間越長擾動土體強度恢復增長越多。因此,靜壓沉樁不宜中途停頓,必須接樁停留時,宜考慮淺層接樁,還應盡量避開在好土層深度處停留接樁。靜壓樁是擠土樁,壓人過程中會導致樁周圍土的密度增加,其擠土效應取決于樁截面的幾何形狀、樁間距以及土層的性能。
3靜壓樁施工
3.1樁的類型
用于靜壓樁施工的鋼筋混凝土預制樁有RC方樁、PC管樁、PHC管樁和PTC管樁,還有的地區采用外方內圓空心式鋼筋混凝土預制樁。
3.2樁的沉設
靜壓預制樁的施工一般采用分段壓入、逐段接長的方法。其施工工藝為:測量定位一壓樁機就位一吊裝喂樁一樁身對中調直一壓樁一接樁一再壓樁一(送樁)一終止壓樁一切割樁頭。
(1)測量定位
通常在樁身中心打人一根短鋼筋,若在較軟的場地施工,由于樁機的行走而擠壓預打人的短鋼筋,故當樁機大體就位之后要重新測定樁位。
(2)壓樁機就位
經選定的壓樁機進行安裝調試就位后,行至樁位處,使樁機夾持鉗口中心(可掛中心線陀)與地面上的樣樁于塔本對嘴,調平壓樁機后,再次校核無誤將長步唇.(長船)落地受力。
(3)吊裝喂樁
靜壓預制樁樁節長度一般在12m以內,可直接用壓樁機上的工作調機自行吊裝喂樁,也可以配備專門調機進行吊裝喂樁。第一節樁(底樁)應用帶樁尖的樁,當樁被運到壓樁機附近后,一般采用單點吊法起吊,采用雙千斤(吊索)加小便擔(小橫梁)的起吊法可使樁身豎直進人夾樁的鉗口中。當接樁采用硫磺膠泥接樁法時,起吊前應檢查漿錨孔的深度并將孔內的夾物和積水清理干凈。
(4)樁身對中調直
當樁被吊人夾樁鉗口后,由指揮員指揮司機將樁緩慢降到樁尖離地面10cm左右為止,然后加緊樁身,微調壓樁機使樁尖對準樁位,并將樁壓人土中0.5-1.0m,暫停下壓,在從樁的兩個正交側面校正樁身垂直度,當樁身垂直度偏差小于05%時才可正式壓樁。
(5)壓樁
壓樁是通過主機的壓樁油缸伸程的力將樁壓人土中,壓樁油缸的最大行程因不同型號的壓樁機而有所不同,一般為1.5-2.0m,所以每一次下壓,樁人土深度約為15-20m,然后松夾具一上升一再夾緊一再壓,如此反復進行,方可將一節樁壓下去。當一節樁壓到其樁頂離地面80-100cm時,可進行接樁或放人送樁器將樁壓至設計標高。
(6.)接樁
靜壓預制樁常用接頭形式有電焊焊接和硫磺膠泥錨固接頭。電焊焊接施工時焊前須清理接口處砂漿、鐵銹和油污等雜質,坡口表面要呈金屬光澤,加上定位板。接頭處如有
孔隙,應用鍥形鐵片全部填實焊牢。焊接坡口槽應分3-4層焊接,每層焊渣應徹底清除,焊接采用人工對稱堆焊,預防氣泡和夾渣等焊接缺陷。焊縫應連續飽滿,焊好接頭自然冷卻15min后方可施壓,禁止用水冷卻或焊好即壓。硫磺膠泥錨固接頭,施工時要認真把好質量關。
(7)送樁
如果樁頂已接近設計標高,而樁壓力尚未達到規定值,可以送樁。如果樁頂高出地面一段距離,而壓樁力已達到規定值時則要截樁,以便壓樁機移位。
靜壓樁的送樁作業可以利用現場的預制樁段作送樁器。施壓預制樁最后一節樁的樁頂面達到施工地面以上l.sm左右時,應再吊一節樁放在被壓樁的頂面,不要將接頭連接起來,一直下壓直到樁頂面壓至符合終壓控制條件為止,然后將其上面的一節樁拔出來即可。此樁段仍可在以后的壓樁中使用。但大噸位≥4000kN)的壓樁機,由于最后的壓樁力和夾樁力都很大,有可能將樁身混凝土夾碎,所以不宜用預制樁作送樁器,而應制作專用的鋼質送樁器。送樁器或作送樁器用的預制樁側面應標出尺寸線,便于觀察送樁深度。
(8)終止壓樁
當樁彼壓入土層中一定深度或樁尖進入設計持力層一定深度,巨壓力表讀數達到預先規定值時,便可終止壓樁。
4絡壓力的確定及壓樁機的選擇
4.1終壓力的概念
終壓力與單樁豎向極限承載力是2個不同的概念。終壓力Pu是樁尖達到設計持力層終止壓樁時出現的最終靜壓力,其每次出現持續時間通常只有5-10,。單樁豎向極限承載力口。是沉樁結束且樁周土體產生固結后,樁能承受的最大荷載。因土層結構、樁型截面、樁長、壓樁力不同,會出現終壓力大于或小于單樁承載力極限承載力的情況。
4.2終壓力的計算
在終壓力瞬間荷載作用下的樁身強度的驗算比單樁極限承載力簡單,只要使用按圖集選用的樁,一般就無需再進行抗震、疲勞、吊運驗算,而只須進行靜力抗壓強度和壓曲失穩驗算。
由于樁、土的相互作用和靜壓法施工的特點,使樁身受終壓力壓曲的問題變得十分復雜,它主要受下列因素影響:a)樁側土的約束;b)樁的長度;c)樁露出地面的自由長度l0;d)壓樁施工送樁時,送樁器未能完全對中樁頂或壓樁施工垂直度有偏差(規范要求在0.5%之內),故樁頂除受軸向壓力作用外,還要承受彎距和水平力。所以要考慮上述所有因素精確地計算壓曲荷載較為困難,但經反復論證[4.5],壓曲荷載Pct一般大于樁的極限承載力Qu,因而用簡化方法驗算樁的壓曲是安全的。因此,《建筑樁基技術規范》(JGJ94一1994)第55.3條和5.5.4條規定,除樁的自由長度較大的高樁承臺,樁周可液化土或為地基承載力特征值小于50kPa的地基土(或不排水抗剪強度小于10kPa)以外,一般不考慮壓曲的影響,即取穩定系數φ=1.0。此規定也可用于靜壓樁終壓力作用下樁身強度的驗算。
結合靜壓樁施工特點和各地、各部門的規定,先提出一種簡化方法[4]計算終壓力Pu。
方樁:Pu≤γφ(Apfck+Asfyk)
預應力管樁:Pu≤γφApfck-0.598Apσpc)
式中fck——混凝土軸心抗壓強度標準值;
AP——樁身截面面積;
fyk——縱向鋼筋的抗壓強度設計標準值;
As——全部縱向鋼筋的截面面積;
σpc——混凝土的有效預壓應力值,通常為3.6-6.0MPa;
φ——穩定系數,一般情況下φ=1.0,除非出現《建筑樁基技術規范》(JGJ94一1994)規定要考慮壓曲影響的不利情況;
γ——壓樁安全工作系數,γ=0.8-1.0。
4.3壓樁機的選擇
靜力壓樁機的選擇應綜合考慮樁的規格(斷面和長度)、被穿越土層的特性、樁端土的特性、單樁極限承載力及布樁密度等因數,可通過以下途徑合理選用:
a)按經驗法選用。根據終壓控制條件選擇適用的靜壓樁機。一般情況下,壓樁機的最大壓樁力不宜小于樁的極限承載力,當遇上砂土層或砂隔層時,宜選取大一級甚至大兩級的壓樁機。
b)經現場試壓樁選用。特別是在厚軟土層中用最大壓樁力小于樁的極限承載力的壓樁機施工時,更需作現場試樁。。)按當地選擇壓樁機的參考表選用。
5壓樁施工注意事項
a)壓樁施工前應對現場的土場地值情況了解清楚,做到心中有數;同時應做好設備的檢查工作,保證使用可靠
b)壓樁過程中,應隨時注意使樁保持軸心受壓,若有偏移,要及時調整。
c)接樁時應保證上、下節樁的軸線一致,并盡可能地縮短接樁時間。
d)量測壓力等儀表應注意保養、及時檢修和定期標定,以減少量測誤差。
e)壓樁機行駛道路的地基應有足夠的承載力,必要時需作處理。
6結束語
靜力壓樁法施工工藝具有噪音小、無污染、施工速度快、同時在壓樁過程中可以預估單樁承載力等特點,特別適用于城區建筑。隨著靜力壓樁機的不斷改進和預制高強度預應力管樁技術的不斷提高,靜壓樁將會越來越廣泛的適用于城區建筑。
參考文獻
1建筑樁基技術概范(JGJ94-1994),北京;中國建筑工業出版社,1995
2史佩棟,實用樁基工程手冊,北京;中國建筑工業出版社,1999
3王離,實用樁基工程手冊[M],北京;中國建筑工業出版社,1999
4黃贊,靜壓樁終壓力的確定及其意義,建筑技術,2002.33(3)
5沈保漢,靜壓樁.施工技術.2001.30(10)
文章標題:談靜壓樁的沉樁機理及施工技術
轉載請注明來自:http://www.56st48f.cn/fblw/ligong/jidianyitihua/4402.html
攝影藝術領域AHCI期刊推薦《Phot...關注:106
Nature旗下多學科子刊Nature Com...關注:152
中小學教師值得了解,這些教育學...關注:47
2025年寫管理學論文可以用的19個...關注:192
測繪領域科技核心期刊選擇 輕松拿...關注:64
及時開論文檢索證明很重要關注:52
中國水產科學期刊是核心期刊嗎關注:54
國際出書需要了解的問題解答關注:58
合著出書能否評職稱?關注:48
電信學有哪些可投稿的SCI期刊,值...關注:66
通信工程行業論文選題關注:73
SCIE、ESCI、SSCI和AHCI期刊目錄...關注:121
評職稱發論文好還是出書好關注:68
復印報刊資料重要轉載來源期刊(...關注:51
英文期刊審稿常見的論文狀態及其...關注:69
SCI期刊分析
copyright © www.56st48f.cn, All Rights Reserved
搜論文知識網 冀ICP備15021333號-3