基础工程(第二版)4-0PPT资料.ppt
- 文档编号:15659212
- 上传时间:2022-11-11
- 格式:PPT
- 页数:27
- 大小:1.33MB
基础工程(第二版)4-0PPT资料.ppt
《基础工程(第二版)4-0PPT资料.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基础工程(第二版)4-0PPT资料.ppt(27页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
桩基础是通过承台把若干根桩的顶部联结成整体,共同承受动、静荷载的一种深基础,而桩是设置于土中的竖直或倾斜的基础构件,其作用在于穿越软弱的压缩性土层或水中,将桩所承受的荷载传递到更硬、更密实或压缩性较小的地基持力层上,通常将桩基础中的桩称之为基桩基桩。
2022/11/1142022/11/115高桩承台由于承台位置较高或设在施工水位以上,可减少墩台的圬工数量,避免或减少水下作业,施工较为方便,且更经济。
然而,高桩承台基础刚度较小,在水平力作用下,由于承台及基桩露出地面的一段自由长度周围无土来共同承受水平外力,基桩的受力情况较为不利,桩身内力和位移都将大于在同样水平外力作用下的低桩承台,在稳定性方面低桩承台也较高桩承台好。
通常对下列情况,可考虑用桩基础方案:
(1)软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物,不允许地基有过大沉降和不均匀沉降;
2022/11/116(3)对桥梁、码头、烟囱、输电塔等结构,宜采用桩基以承受较大的水平力和上拔力时;
(4)对精密或大型的设备基础,需要减小基础振幅、减弱基础振动对结构的影响时;
(5)在地震区,以桩基作为地震区结构抗震措施或穿越可液化地基时;
(6)水上基础,当施工水位较高或河床冲刷较大,采用浅基础施工困难或不能保证基础的安全时。
(2)对于高重建筑物,如高层建筑、重型工业厂房和仓库、料仓等,地基承载力不能满足设计需要时;
2022/11/117第二节第二节桩的类型及施工工艺桩的类型及施工工艺一、桩的分类一、桩的分类桩按施工工艺可分为预制桩和灌注桩两大类。
预制桩系指借助于专用机械设备将预先制作好的具有一定形状、刚度与构造的桩杆打入、压入、或振入土中的桩型。
主要有以下几种:
(一一)预制桩的种类预制桩的种类预制钢筋混凝土桩预应力钢筋混凝土桩钢桩2022/11/1181.预制钢筋混凝土桩预制钢筋混凝土桩最常用的是实心方桩,该桩型质量可靠、制作方便、沉桩快捷,是近几十年以来我国应用最普遍的一种桩型。
断面尺寸从200mm200mm到600mm600mm;
桩长在现场制作时可达2530m,在工厂预制时一般不超过12m。
分节制作的桩应保证桩头的质量,满足桩身承受轴力、弯矩和剪力的要求。
接桩的方法有:
钢板角钢焊接、法兰盘螺栓和硫磺胶泥锚固等。
前两种适用于各类土层,第三种硫磺胶泥适用于软土。
当采用静压法沉桩时,常用空心方桩;
在软土层中亦有采用三角形断面,以节省材料,增加侧面积和摩阻力。
2022/11/1192.预应力钢筋混凝土桩预应力钢筋混凝土桩系将预制混凝土桩的部分或全部主筋作为预应力张拉钢筋,采用先张法、后张法对桩身混凝土施加预压应力,提高桩的抗冲(锤)击能力与抗弯能力。
预应力钢筋混凝土桩简称为预应力桩。
预应力钢筋混凝土桩与普通钢筋混凝土桩比较,其强度重量比大,含钢率低,耐冲击,耐久性和抗腐蚀性能增高,以及穿透能力强,因此特别适合于用作超长桩(L50m)和需要穿越夹砂层的情况,所以它们是高层建筑的理想桩型之一,但制作工艺要求较复杂。
2022/11/1110预应力桩按其制作工艺分为两类:
一类是普遍立模浇制的,断面形状为含内圆孔的正方形,称为预应力空心方桩,或简称预应力空心桩;
另一类是离心法旋制的,断面形状为圆环形的高强预应力管桩(PrestressedHighStrengthConcreteTubeshapedPiles),简称PHC桩。
目前常用的预应力空心桩主要有两种规格:
500500mm和600600mm。
PHC桩主要有以下几种规格:
外径500mm、550mm、800mm、1000mm,壁厚90mm130mm,桩段长4m至15m,钢板电焊或螺栓连接,混凝土强度达C60C80。
2022/11/1111钢桩有两种:
钢管桩和H形桩。
钢管桩系由钢板卷焊而成,常见直径有406mm、609mm、914mm和1200mm几种,壁厚通常是按使用阶段应力设计的,约10mm左右。
钢管桩具有强度高、抗冲击疲劳性能好、贯入能力强、抗弯曲的刚度大,单桩承载力高,便于割接、质量可靠、便于运输、沉桩速度快以及挤土影响小等优点;
但它抗腐蚀性能较差,须做表面防腐蚀处理,且价格昂贵。
因此,在我国一般只在必须穿越砂层或其它桩型无法施工和质量难以保证、或必须控制挤土影响、或工期紧迫等情况下及重要工程才选用。
3.钢桩2022/11/1112H型钢桩系一次轧制成型,与钢管桩相比,其挤土效应更弱,割焊与沉桩更便捷、穿透性能更强。
H型钢桩的不足之处是侧向刚度较弱,打桩时桩身易向刚度较弱的一侧倾斜,甚至产生施工弯曲。
在这种情况下,采用钢筋混凝土或预应力混凝土桩身加H型钢桩尖的组合桩则是一种性能优越的桩型。
实践证明这种组合桩能顺利穿过夹块石的土层,亦能嵌入N63.550的风化岩层。
2022/11/1113预制桩的施工工艺包括制桩与沉桩两部分,沉桩工艺又随沉桩机械而变,主要有三种:
锤击式、静压式和振动式。
锤击法的施工参数是不同深度的累计锤击数和最后贯入度;
压桩法的施工参数是不同深度的压桩力。
它们包含着桩身穿过土层的信息,在相似场地中积累了一定施工经验后,可根据这些施工参数预估单桩承载力的大小,桩尖是否达到了持力层的位置。
如果场地内不同区域之间施工参数出现明显变化,将预示着地基不均匀;
个别桩施工参数出现明显变化时,可能是桩遇到了障碍物或桩身已损坏,因此设计确定的沉桩控制标准,有时要求设计标高和锤击贯入度双重控制。
4.预制桩的施工工艺2022/11/1114灌注桩系指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成的桩孔内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。
依照成孔方法不同,灌注桩分为:
沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几大类。
(二)灌注桩的种类
(二)灌注桩的种类钻孔灌注桩(简称钻孔桩)与冲孔灌注桩(简称冲孔桩)是指在地面用机械方法取土成孔的灌注桩,其施工顺序如图所示。
主要分三大步:
成孔、沉放钢筋笼、导管法浇灌水下混凝土成桩。
1.钻(冲)孔灌注桩2022/11/11152022/11/1116人工挖孔灌注桩简称挖孔桩,是先用人力挖土形成桩孔,在向下掘进的同时,将孔壁衬砌以保证施工安全,清理完孔底后,浇灌混凝土。
水下钻孔桩成孔过程中,通常采用具有一定重度和粘度的泥浆进行护壁,泥浆不断循环,同时完成携土和运土的任务。
两者区别仅在于前者以旋转钻机成孔,后者以冲击钻机成孔。
这种成孔工艺可穿过任何类型地层,桩长可达100m。
施工过程无挤土、无(少)振动、无(低)噪音,环境影响较小,在城市建设中获得了越来越广泛的运用。
2人工挖孔灌注桩2022/11/11172022/11/1118这种方法可形成大尺寸的桩,满足了高层建筑对大直径桩的迫切需求,适合我国劳动力成本较低的国情,成本较低,对周围环境也没有影响。
因此,很快在全国推广开来,成为一些地区高层建筑桩基础的一种常用桩型。
挖孔桩因为直径较大,相应的桩长较小,也称作墩。
护壁可有多种方式,现在多用混凝土现浇,整体性和防渗性更好。
3沉管灌注桩和夯扩桩沉管灌注桩又称套管成孔灌注桩,这类灌注桩是采用振动沉管打桩机或锤击沉管打桩机,将带有活瓣式桩尖、或锥形封口桩尖,或预制钢筋混凝土桩尖的钢管沉入土中,然后边灌注混凝土、边振动或边锤击、边拔出钢管而形成灌注桩。
该方法具有施工方便、快捷,造价低的优点,是国内目前采用得较为广泛的一种灌注桩。
2022/11/1119沉管灌注桩是最早出现的现场灌注桩,其施工程序一般包括四个步骤:
沉管、放笼、灌注、拔管,如图所示。
沉管灌注桩的优点是在钢管内无水环境中沉放钢筋笼混凝土,从而为桩身混凝土的质量提供了保障。
夯扩灌注桩是在锤击沉管灌注桩的机械设备与施工方法的基础上加以改进,增加一根内夯管,按照一定的施工工艺,采用夯扩的方式将桩端现浇混凝土扩大成大头形的一种桩型,通过扩大桩端截面积和挤密地基土,使桩端土的承载力有较大幅度的提高:
同时桩身混凝土在柴油锤和内夯管的压力作用下成型,避免了“缩颈”现象,使桩身质量得以保证。
2022/11/11202022/11/1121预制桩、沉管灌注桩在锤击或振动法下沉时,施工噪音大,污染环境,不宜在居住区周围使用。
预制桩用静压法施工可消除噪音污染,是城区预制桩的主要施工方法。
钻孔桩的施工过程振动、噪音小,是城区建筑的常用桩型。
2挤土效应钻孔灌注桩、挖孔灌注桩为非挤土桩,对邻近建筑物及地下管线危害很小。
端部开口或半闭口管桩为部分挤土桩,但端部“土塞”的承载力较封闭式桩小。
“土塞”效应二、各类桩的主要特点及比较二、各类桩的主要特点及比较1振动、噪声2022/11/1122预制钢筋混凝土桩、沉管灌注桩(无论打入、压入或振入)均属于挤土桩。
挤土桩的危害:
在饱和软土中进行密集桩群施工将使土中超静水孔隙水压力剧增(例如达上覆土重的1.4倍,甚至更高)、地表隆起(例如桩区内50m,隆起总体积约为桩入土体积的40)、浅层土体水平位移(影响范围达1倍桩长以上)、深层土体位移、先打设的桩被抬起和挤偏及至弯曲和断裂。
这将造成各种危害,包括原有建筑物下沉或局部抬起以致结构损坏,邻近路面开裂以及地下管线位移或破坏。
控制沉桩挤土效应是市区选用预制桩的前提,控制和减轻沉桩挤土影响的方法:
设置防振沟、挤土井、预钻孔、排水砂井、控制沉桩速度以及调整打桩流水等。
2022/11/1123受设备能力的限制,单节预制桩的长度不能过长,一般在30m以内,更长时需接桩。
预制钢筋混凝土桩不易穿透较厚的坚硬地层,沉桩困难时需采用射水辅助振动沉桩法。
由于节长规格无法临时变更,沉桩无法达到设计标高时,就不得不截桩。
因此除钢桩、嵌岩桩外,受沉桩能力的限制,预制混凝土桩、沉管灌注桩桩径、桩长不可太大,单桩极限承载力一般不超过6000kN。
钻孔灌注桩直径可大至12m,桩长可达100m,可适用于各种地层,桩端不仅可进入微风化基岩而且可扩底,挖孔灌注桩直径更可扩大至23m,因此单桩的总承载能力大,单桩极限承载力可达15000kN以上。
3.沉桩能力与承载力2022/11/1124预制桩的配筋往往是由搬运起吊和锤击时的施工工况来控制的,远远超过正常工作荷载对强度的要求,因此桩身混凝土标号高、含筋率高,主筋要求通长配置,用钢量大。
灌注桩的优点是省去了预制桩的制作、运输、吊装和打入等工序,桩不承受这些过程中的弯折和锤击应力,从而节省了钢材和造价。
仅承受轴向压力时,按工作荷载要求通常只在上部配筋,混凝土不用接头,节约了钢的用量,也不需使用高标号混凝土,一般情况下,比预制桩经济。
4.施工应力与配筋量2022/11/1125预制桩接头常形成桩身的薄弱环节,沉桩的挤土效应可使先打入的桩被抬起,如果接桩不牢固,可使上下两节桩脱开。
沉管灌注桩挤土效应可能使混凝土尚未结硬的邻桩被剪断,对策是采取“跳打”顺序施工,待混凝土强度足够时再在它的近旁施打相邻桩。
与预制桩相比,灌注桩桩身的混凝土质量不易控制和保证,在地下、水下灌注混凝土过程中容易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥的现象。
其中挖孔桩的施工质量比钻孔桩有保证,但
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基础 工程 第二