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樁基礎(chǔ)的分類
按受力狀態(tài)分:摩擦樁(不嵌巖)、端承樁(可嵌巖、可不嵌巖)
按施工方式分:挖孔樁(可人工、可機(jī)械)、鉆孔樁(沖擊鉆、回旋鉆)


樁基礎(chǔ)的分類

樁可按承載性狀、使用功能、樁身材料、成樁方法和工藝、樁徑大小等進(jìn)行分類。
1、按承臺(tái)位置高低分類
(1)高承臺(tái)樁基:由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的需要,群樁承臺(tái)底面有時(shí)設(shè)在地面或局部沖刷線之上,這種樁基稱為高承臺(tái)樁基。這種樁基在橋梁、港口等工程中常用;
(2)低承臺(tái)樁基:凡是承臺(tái)底面埋置于地面或局部沖刷線以下的樁基稱為低承臺(tái)樁基。房屋建筑工程的樁基多屬于這一類。
2、按承載性質(zhì)不同分類
(1)摩擦型樁
①摩擦樁:豎向荷載下,基樁的承載力以樁側(cè)摩阻力為主,外部荷載主要通過樁身側(cè)表面與土層之間的摩擦阻力傳遞給周圍的土層,樁尖部分承受的荷載很小。主要用于巖層埋置很深的地基。這類樁基的沉降較大,穩(wěn)定時(shí)間也較長(zhǎng)。
②端承摩擦樁:在極限承載力狀態(tài)下,樁頂荷載主要由樁側(cè)摩擦阻力承受。即在外荷載作用下,樁的端阻力和側(cè)壁摩擦力都同時(shí)發(fā)揮作用,但樁側(cè)摩擦阻力大于樁尖阻力。如穿過軟弱地層嵌入較堅(jiān)實(shí)的硬粘土的樁。
(2)端承型樁
①端承樁:在極限荷載作用狀態(tài)下,樁頂荷載由樁端阻力承受的樁。如通過軟弱土層樁尖嵌入基巖的樁,外部荷載通過樁身直接傳給基巖,樁的承載力由樁的端部提供,不考慮樁側(cè)摩擦阻力的作用。
②摩擦端承樁:在極限承載力狀態(tài)下,樁頂荷載主要由樁端阻力承受的樁。如通過軟弱土層樁尖嵌入基巖的樁,由于樁的細(xì)長(zhǎng)比很大,在外部荷載作用下,樁身被壓縮,使樁側(cè)摩擦阻力得到部分地發(fā)揮。
3、按樁身材料分類
根據(jù)樁身材料可分為混凝土樁、鋼樁和組合材料樁等。
(1)鋼筋混凝土樁
混凝土樁是目前應(yīng)用最廣泛的樁,具有制作方便,樁身強(qiáng)度高,耐腐蝕性能好,價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)。它可分為預(yù)制混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土空心管樁和灌注混凝土樁等。
(2)鋼樁
由鋼管樁和型鋼樁組成。鋼樁樁身材料強(qiáng)度高,樁身表面積大而截面積小,在沉樁時(shí)貫透能力強(qiáng)而擠土影響小,在飽和軟粘土地區(qū)可減少對(duì)鄰近建筑物的影響。型鋼樁常見有工字形鋼樁和H形鋼樁。鋼管樁由各種直徑和壁厚的無縫鋼管制成。由于鋼樁價(jià)格昂貴,耐腐蝕性能差,應(yīng)用受到一定的限制。
(3)木樁
目前已經(jīng)很少使用,只在某些加固工程或能就地取材的臨時(shí)工程中使用。在地下水位以下時(shí),木材有很好的耐久性,而在干濕交替的環(huán)境下,木材很容易腐蝕。
(4)灰土樁
主要用于地基加固。
(5)砂石樁
主要用于地基加固和擠密土壤。
4、按樁的使用功能分類
(1)豎向抗壓樁:豎向抗壓樁主要承受豎向荷載,是主要的受荷形式。根據(jù)荷載傳遞特征,可分為摩擦樁、端承摩擦樁、摩擦端承樁及端承樁四類。
(2)豎向抗拔樁:主要承受豎向抗拔荷載的樁,應(yīng)進(jìn)行樁身強(qiáng)度和抗裂性能以及抗拔承載力驗(yàn)算。
(3)水平受荷樁:港口工程的板樁、基坑的支護(hù)樁等,都是主要承受水平荷載的樁。樁身的穩(wěn)定依靠樁側(cè)土的抗力,往往還設(shè)置水平支撐或拉錨以承受部分水平力。
(4)復(fù)合受荷樁:承受豎向、水平荷載均較大的樁,應(yīng)按豎向抗壓樁及水平受荷樁的要求進(jìn)行驗(yàn)算。
5、按成孔方法分類
(1)非擠土樁
非擠土樁是指成樁過程中樁周土體基本不受擠壓的樁。在成樁過程中。將與樁體積相同的土挖出。因而樁周圍的土很少受到擾動(dòng)。這類樁主要有干作業(yè)法、泥漿護(hù)壁法和套管護(hù)壁法鉆挖孔灌注樁?;蜚@孔樁、井筒管樁和預(yù)鉆孔埋樁等。
(2)部分?jǐn)D土樁
這類樁在設(shè)置過程中,由于擠土作用輕微。故樁周土的工程性質(zhì)變化不大。這類樁主要有打入的截面厚度不大的工字型和H型鋼樁、開口鋼管樁和螺旋鉆成孔樁等。
(3)擠土樁
在成樁過程中,樁周圍的土被擠密或擠開,使樁周圍的土受到嚴(yán)重?cái)_動(dòng),土的原始結(jié)構(gòu)遭到破壞,土的工程性質(zhì)發(fā)生很大變化。擠土樁主要有打入或壓入的混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力管樁、鋼管樁和木樁。另外沉管式灌注樁也屬于擠土樁等。



鋼筋混凝土預(yù)制樁基礎(chǔ)施工工藝和技術(shù)要求
1.錘擊沉樁法
錘擊沉樁法也稱打樁法,是利用樁錘下落產(chǎn)生的沖擊能客服土對(duì)樁的阻力,使樁沉到預(yù)定深度或達(dá)到持力層。
(1)施工程序:確定樁位和沉樁順序→打樁機(jī)就位→吊樁喂樁→校
正→錘擊沉樁→接樁→再錘擊沉樁→送樁→收錘→切割樁頭。(2)打樁時(shí),應(yīng)用導(dǎo)板夾具或樁箍將樁嵌固在樁架內(nèi)。經(jīng)水平和垂
直度校正后,將樁錘和樁帽壓在樁頂,開始沉樁。
(3)開始沉樁時(shí)應(yīng)短距輕擊,當(dāng)入土一定深度并待樁穩(wěn)定后,再按要求和落距沉樁。
(4)正式打樁時(shí)宜用“重錘低擊”,“低提重打”,可取得良好效果。
(5)樁的入土深度的控制,對(duì)于承受軸向荷載的摩擦樁,以標(biāo)高為主,灌入度作為參考,端承樁則以灌入度為主,以標(biāo)高作為參考。
(6)施工時(shí),應(yīng)注意做好施工記錄。
(7)打樁時(shí)還應(yīng)注意觀察:打樁入土的速度;打樁架的垂直度;樁錘回彈情況;灌入度變化情況等。
(8)預(yù)制樁的接樁工藝主要有硫磺膠泥漿錨法接樁、焊接法接樁和法蘭螺栓接樁法等三種。前一種適用于軟弱土層,后兩種適用于各類土層。
2.靜力壓樁法
(1)靜力壓樁的施工一般采取分段壓入,逐段接長(zhǎng)的方法。施工程序?yàn)椋簻y(cè)量定位→壓樁機(jī)就位→吊樁插樁→樁身對(duì)中調(diào)直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→終止壓樁→切割樁頭。
(2)壓樁時(shí),用起重機(jī)將預(yù)制樁吊運(yùn)或用汽車運(yùn)至樁機(jī)附近,再利用樁機(jī)自身設(shè)置的起重機(jī)將其吊入夾持器中,夾持油缸將樁從側(cè)面夾緊,即可開動(dòng)壓樁油缸,先將樁壓入土中1cm左右后停止,矯正樁在互相垂直的兩個(gè)方向的垂直度后,壓樁油缸繼續(xù)伸程動(dòng)作,把樁壓入土層中。伸長(zhǎng)完后,夾持油缸回程松夾,壓樁油缸回程,重復(fù)上述動(dòng)作,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)壓樁操作,直至把樁壓入預(yù)定深度土層中。
(3)壓同一根(枝)樁時(shí)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。
(4)在壓樁過程中要認(rèn)真記錄樁入土深度和壓力表讀數(shù)的關(guān)系,以判斷樁的質(zhì)量及承載力。
(5)當(dāng)壓力表讀數(shù)達(dá)到預(yù)先規(guī)定值,便可停止壓樁。



混凝土灌注樁的種類和施工工藝
混凝土灌注樁是一種直接在現(xiàn)場(chǎng)樁位上就地成孔,然后在孔內(nèi)澆筑混凝土或安裝鋼筋籠再澆筑混凝土而成的樁。按其成孔方法不同,可分為鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁、爆擴(kuò)灌注樁等。
1.鉆孔灌注樁
鉆孔灌注樁是指利用鉆孔機(jī)械鉆出樁孔,并在孔中澆筑混凝土(或先在孔中吊放鋼筋籠)而成的樁。根據(jù)鉆孔機(jī)械的鉆頭是否在土的含水層中施工,混凝護(hù)壁成孔和干作業(yè)成孔兩種施工方法。
(1)泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工工藝流程:測(cè)定樁位→埋設(shè)護(hù)筒→制
備泥漿→成孔→清孔→下鋼筋籠→水下澆筑混凝土。
(2)干作業(yè)成孔灌注樁施工工藝流程:測(cè)定樁位→鉆孔→清孔→下
鋼筋籠→澆筑混凝土。
2.沉管灌注樁
沉管灌注樁是指利用錘擊打樁法或振動(dòng)打樁法,將帶有活瓣式樁尖或預(yù)制鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉入土中,然后邊澆筑混凝土(或先在管內(nèi)放入鋼筋籠),邊錘擊或振動(dòng)邊拔管而成的樁。前者稱為錘擊沉管灌注樁,后者稱為振動(dòng)沉管灌注樁。
沉管灌注樁成樁過程為:樁機(jī)就位→錘擊(振動(dòng))沉管→上料→邊錘擊(振動(dòng))邊拔管,并繼續(xù)澆筑混凝土→下鋼筋籠、繼續(xù)澆筑混凝土及拔管→成樁。
3.人工挖孔灌注樁
人工挖孔灌注樁是指樁孔采用人工挖掘方法進(jìn)行成孔,然后安放鋼筋籠,澆筑混凝土而成的樁。為了確保人工挖孔樁施工過程中的安全,施工時(shí)必須考慮預(yù)防孔壁坍塌和流砂現(xiàn)象發(fā)生,制定合理的護(hù)壁措施。護(hù)壁方法可以采用現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁、噴射混凝土護(hù)壁、磚砌體護(hù)壁、沉井護(hù)壁、鋼套管護(hù)壁、型鋼或木板樁工具式護(hù)壁等多種。以應(yīng)用較廣的現(xiàn)澆混凝土分段護(hù)壁為例說明人工挖孔樁的施工工藝流程。
人工挖孔灌注樁的施工程序是:場(chǎng)地整平→放線、定樁位→挖第一節(jié)樁孔土方→支模澆筑第一節(jié)混凝土護(hù)壁→在護(hù)壁上二次投側(cè)標(biāo)高及樁位十字軸線→安裝活動(dòng)井蓋、垂直運(yùn)輸架起重卷?yè)P(yáng)機(jī)或電動(dòng)葫蘆、活底吊土桶、排水、通風(fēng)、照明設(shè)施等→第二節(jié)樁身挖土→清理樁孔四壁,校核樁孔垂直度和直徑→拆上節(jié)模板,支第二節(jié)模板,澆筑第二節(jié)混凝土護(hù)壁→重復(fù)第二節(jié)挖土、支模、澆筑混凝土護(hù)壁工序,循環(huán)作業(yè)直至設(shè)計(jì)深度→進(jìn)行打底(當(dāng)需擴(kuò)底時(shí))→清理虛土、排除積水,檢查尺寸和持力層→吊放鋼筋籠就位→澆筑樁身混凝土。

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