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樁的植入技術(shù)——靜鉆根植工法 吸納了當(dāng)下各樁型的優(yōu)點(diǎn),在實(shí)踐當(dāng)中的各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于鉆孔灌注樁,值得推廣應(yīng)用。
1、復(fù)合地基的形成條件 復(fù)合地基因其能較好地發(fā)揮增強(qiáng)體和天然地基土體的承載潛能而具有較好的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性。復(fù)合地基已經(jīng)在我國(guó)各地工程中得到了廣泛的應(yīng)用,產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 樁體復(fù)合地基的本質(zhì)是樁和樁間土共同直接承擔(dān)荷載。如果在荷載作用下,樁體與地基土體不能共同直接承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載,或者在荷載作用下,地基土體不能與樁體共同直接承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載,此時(shí)地基中設(shè)置的樁體與地基土體不能形成復(fù)合地基。 在實(shí)際工程中設(shè)置的增強(qiáng)體和樁間土體不能滿足形成復(fù)合地基的條件,而以復(fù)合地基理念進(jìn)行設(shè)計(jì)是不安全的。將不能直接承擔(dān)荷載的樁間土承載力計(jì)算在內(nèi),高估了承載能力,降低了安全度,可能造成工程事故,應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員的充分重視。
2、復(fù)合地基在基礎(chǔ)工程中的地位 復(fù)合地基理論和工程應(yīng)用近年來(lái)發(fā)展很快,復(fù)合地基技術(shù)在我國(guó)建筑工程、交通工程和市政工程等土木工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用,復(fù)合地基在我國(guó)已成為一類(lèi)重要的地基基礎(chǔ)形式。在我國(guó)已形成復(fù)合地基理論和工程技術(shù)應(yīng)用體系??陀^評(píng)價(jià)復(fù)合地基在基礎(chǔ)工程中的地位,對(duì)復(fù)合地基合理定位,既有利于進(jìn)一步擴(kuò)大復(fù)合地基技術(shù)的應(yīng)用,也有利于復(fù)合地基理論的進(jìn)一步發(fā)展。 淺基礎(chǔ)、復(fù)合地基和樁基礎(chǔ)已經(jīng)成為工程中常用的三種地基基礎(chǔ)形式。
3、復(fù)合樁基及其與復(fù)合地基的關(guān)系 在傳統(tǒng)的樁基理論中,出于以下原因一般不考慮摩擦樁基中樁間土直接參與承擔(dān)荷載: 1)不知如何評(píng)估樁和樁間土直接共同承擔(dān)荷載的條件; 2)在樁和樁間土能共同承擔(dān)荷載條件下,不知如何計(jì)算樁土分擔(dān)荷載的比例; 3)考慮大部分條件下,樁間土所承擔(dān)荷載的比例較小。 復(fù)合樁基的本質(zhì)與復(fù)合地基的本質(zhì)是一樣的,都是考慮樁間土與樁體共同直接承擔(dān)荷載。同復(fù)合地基一樣,如果不能保證樁和樁間土能夠同時(shí)直接承擔(dān)荷載,復(fù)合樁基被視為是偏不安全的。所以在復(fù)合樁基理論和實(shí)踐的發(fā)展中,要十分重視形成復(fù)合樁基的條件。 目前學(xué)術(shù)界和工程界對(duì)于復(fù)合樁基是屬于復(fù)合地基還是屬于樁基礎(chǔ)是有爭(zhēng)議的。正如前述,淺基礎(chǔ)、復(fù)合地基與樁基礎(chǔ)三者之間并不存在嚴(yán)格的界限,因此筆者認(rèn)為既可以將復(fù)合樁基視作樁基礎(chǔ),也可將其視為復(fù)合地基的一種形式。目前重要的是對(duì)復(fù)合樁基的本質(zhì)、形成條件、承載力、變形特性以及其與傳統(tǒng)樁基之異同進(jìn)行研究,為復(fù)合樁基之后在工程中的應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。 PHC管樁施工
4、樁的植入技術(shù) 以往,預(yù)制樁一般采用錘擊法或靜壓法在地基中設(shè)置。采用錘擊法或靜壓法在地基中設(shè)置樁,因存在擠土效應(yīng),對(duì)環(huán)境影響大,而且錘擊法噪聲大,不適宜在城市中采用。采用錘擊法或靜壓法設(shè)置樁還會(huì)遇到復(fù)雜地層難以穿透的問(wèn)題。采用鉆孔灌注法在地基中設(shè)置樁,泥漿排放對(duì)環(huán)境影響大,而且有時(shí)施工質(zhì)量難以保證。采用植入法在地基中設(shè)置樁可以解決采用錘擊法和靜壓法在地基中設(shè)置樁可能產(chǎn)生的環(huán)境影響問(wèn)題,也可以解決采用鉆孔灌注法在地基中設(shè)置樁可能產(chǎn)生的樁施工質(zhì)量難以保證的問(wèn)題。近年來(lái),我國(guó)引進(jìn)、發(fā)展了多種樁的植入技術(shù)。 靜鉆根植工法具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。靜鉆根植樁中,樁周水泥土應(yīng)力較小,作為傳遞荷載的過(guò)渡層,能顯著改善樁土界面的摩擦性質(zhì),使其樁側(cè)摩阻力能達(dá)到灌注樁的1.05~1.20倍。同時(shí),樁端水泥土擴(kuò)大頭的存在,能夠較大幅度提高樁端承載性能。因此,相比于鉆孔灌注樁,靜鉆根植樁承載性能更好,在同等性能下,靜鉆根植樁的造價(jià)低于鉆孔灌注樁。因?yàn)椴恍枰蛘邇H需要少量泥漿護(hù)壁,靜鉆根植工法施工過(guò)程中泥漿排放量大幅減少。同時(shí)靜鉆根植樁能減少混凝土用量和施工用水量。靜鉆根植竹節(jié)樁的各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于鉆孔灌注樁,值得推廣應(yīng)用。
5、變形控制設(shè)計(jì)理論 在建筑基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)中,按變形控制設(shè)計(jì)通常稱(chēng)為按沉降控制設(shè)計(jì)。在基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,按變形控制設(shè)計(jì)要求在Z不利工況下,圍護(hù)結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生超過(guò)變形控制量的變形??傮w來(lái)說(shuō),變形控制設(shè)計(jì)理論要求將變形控制作為首要設(shè)計(jì)目標(biāo),先滿足變形的要求,再對(duì)穩(wěn)定(承載力)進(jìn)行驗(yàn)算。 發(fā)展巖土工程按變形控制的設(shè)計(jì)理論是工程建設(shè)發(fā)展的需要,越來(lái)越多的工程要求按變形控制設(shè)計(jì)。按變形控制設(shè)計(jì)有利于控制工后沉降,有助于控制巖土工程施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。發(fā)展巖土工程按變形控制的設(shè)計(jì)理論對(duì)巖土工程變形計(jì)算理論和方法提出了更高的要求。按沉降控制設(shè)計(jì)要求提高沉降計(jì)算的精度,要求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),從而使工程設(shè)計(jì)更為合理。 近年來(lái),巖土工程按變形控制的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)計(jì)算方法發(fā)展較快,并取得了不少進(jìn)展,但尚未形成系統(tǒng),缺乏較成熟的巖土工程按變形控制的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。后續(xù)巖土工程技術(shù)人員應(yīng)重視發(fā)展巖土工程按變形控制的設(shè)計(jì)理論,不斷提高巖土工程技術(shù)水平。
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當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件欠好,地基承載力較小時(shí),就得選用 樁基,將一根一根的樁打入地下,將上面建筑物的分量通過(guò)樁基傳導(dǎo)下層承載力高的土層上。如果下層承載力高的土層很深,也能夠利用樁基和周?chē)寥赖哪Σ亮?lái)支撐上部建筑物的分量。 PC樁和PTC樁一般選用常壓蒸汽維護(hù),一般要通過(guò)28天才干施打。
而PHC樁,脫模后進(jìn)入高壓釜蒸養(yǎng),經(jīng)10個(gè)大氣壓、180度左右的蒸壓維護(hù),混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)C80從成型到使用的Z短時(shí)刻只需一兩天。 預(yù)應(yīng)力管樁施工 A樁和AB樁主要差異簡(jiǎn)單講便是鋼筋用量不一樣,例如:外徑300mm樁,壁厚70mm單節(jié)樁長(zhǎng)11米以?xún)?nèi)要求A樁鋼筋6Φ7.1而AB樁為6Φ9.0,可見(jiàn)AB樁的鋼筋分布比較密!同樣情況下B樁為8Φ9.0,C樁為8Φ10.7,可見(jiàn)鋼筋量都不一樣。顯然用量越大,樁的抗壓值越大。實(shí)際規(guī)劃必須參照地質(zhì)材料和上部荷載確定樁的類(lèi)型和規(guī)劃樁長(zhǎng)。
預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁的A、AB、B和C型是依照施加的有效預(yù)壓應(yīng)力分類(lèi)的,它們的有效預(yù)壓應(yīng)力分別為4.0MPa、6.0MPa、8.0MPa和10.0MPa,A型和B型樁身豎向承載力幾乎是一樣的。 管樁沉樁方法有多種,在我國(guó)國(guó)內(nèi)施工過(guò)的方法有:錘擊法、靜壓法、震動(dòng)法、射水法、預(yù)鉆孔法及中掘法等,而以靜壓法用得Z多。由于柴油錘打樁時(shí)震動(dòng)劇烈、噪音大,為適應(yīng)市區(qū)施工需要,近幾年來(lái)我國(guó)各地開(kāi)發(fā)了大噸位的靜力壓樁機(jī)施壓預(yù)應(yīng)力管樁施工的工藝。