夾樁新技術(shù)研究

1、夾樁新技術(shù)研究劉忠友，葛浮春，張魏，劉衛(wèi)東(中交二航局 湖北武漢 郵編 430040) 摘 要: 本文在總結(jié)了常規(guī)夾樁模式的基礎(chǔ)上，將研發(fā)的三種新型夾樁技術(shù)作了較為詳細的介紹，對比分析了其工藝優(yōu)劣。夾樁形式雖多種多樣，但必須結(jié)合實際選用，在確保安全的基礎(chǔ)上，盡可能的簡化施工，降低造價。關(guān)鍵詞: 夾樁 承載力 抱箍Pile gripper of comparative analysis of facility performanceLIU Zhong-you，GE Fu-chun(CCCC Second Harbor Engineering Co.Ltd.,Wuhan,Hubei 430040,

2、China）Abstract: This article summarizes the General pile gripper pattern on the basis of, will develop three new pile gripper gives a detailed introduction to the technique, are compared and analyzed their technology advantages and disadvantages. Pile gripper is varied, but it must be combined with

3、practical use, on the basis of ensuring security, simplified construction as far as possible, reduce the cost.Key word: pile load capacity bearingcapacityshroudring前言： 對于采用樁基基礎(chǔ)的構(gòu)筑物、特別是水上構(gòu)筑物，為使上部結(jié)構(gòu)的荷載在施工期間有效傳遞到樁基上，一般都采用夾樁設(shè)施來處理，夾樁設(shè)施的模式經(jīng)過多年的開發(fā)，形式多種多樣，他們各有特點。我們在前人的基礎(chǔ)上，開發(fā)了利用高強度鋼絲繩傳力的剛?cè)峤Y(jié)合體夾樁模式及采用楔形工字鋼鎖固鋼抱

4、箍的夾樁模式。為了更好的推廣新技術(shù)，更好的指導(dǎo)工程施工，現(xiàn)分別敘述如下。1 常規(guī)夾樁設(shè)施情況介紹1.1夾樁木模式80年代前的碼頭樁基以預(yù)制方樁為主，夾樁時大多采用夾樁木夾樁，夾樁木的斷面尺寸一般為200mm×150mm，拉桿一般采用25圓鋼加工而成，單層夾木承載能力一般按照2.53.5計算1。當需要較大承載力時，須采用多層夾木。見圖1-1。對于管樁目前也有采用夾樁木結(jié)構(gòu)的情形，但大多采用型鋼與木材的組合物，借助于型鋼的剛度及木材的宜加工性，將夾木做成圓弧狀，大體情形與方樁夾木類似。夾木緊固后將圍囹型鋼放置在夾木上并固定好，一般情況下圍囹型鋼都采用螺栓對拉固定。 圖1-11.2吊筋模式

5、用吊筋來承受構(gòu)筑物的荷載這種模式在內(nèi)河及長江碼頭上用的比較多，以樁頭作為受力點，將吊筋吊掛在樁頭上，下面吊住圍囹型鋼。見圖1-2。由于鋼材的抗拉強度遠大于抗剪強度，因此，吊筋的轉(zhuǎn)角處應(yīng)做成圓弧形過渡。施工時先夾夾木，然后將圍囹型鋼放置在夾好的夾木上再焊接吊筋。 圖1-21.3牛腿模式對于鋼管樁結(jié)構(gòu)，一般采用焊接鋼牛腿來承受來自構(gòu)筑物的荷載，鋼牛腿一般采用掛籃方式焊接，圍囹型鋼放置在牛腿上。見圖1-3。 圖1-31.4鋼板包箍模式鋼包箍模式基本包含有兩種結(jié)構(gòu)形式，其一是兩個半圓對扣模式，另一種是絞結(jié)對扣模式。分別見圖1-4、1-5所示。目前在混凝土管樁的夾樁方面用得比較廣泛。 圖1-4 圖1-5

6、1.5吊掛模式吊掛模式采用了兩層承載梁，上層為掛梁，下層為支撐梁，見圖1-6所示。掛梁用型鋼支撐在樁頭上，支撐梁通過拉桿掛在掛梁上。吊掛模式有兩種情形，其一，上層掛梁僅有橫梁，下層支撐梁僅在樁位處用拉桿掛在掛梁上；其二，上層掛梁采用縱梁，且剛度大，下層支撐梁規(guī)格較小，采用多拉桿掛在掛梁上。 圖1-62 新開發(fā)夾樁模式2.1鋼絲繩索、型鋼組合新型夾樁模式鋼絲繩索、型鋼組合型夾樁結(jié)構(gòu)見圖2-1、2-2、2-3所示。2.1.1結(jié)構(gòu)說明（1）受力結(jié)構(gòu)主要為型鋼、鋼絲繩等，利用了鋼絲繩的高強度；（2）系統(tǒng)采用單側(cè)受力模式，使結(jié)構(gòu)體始終處于自鎖狀態(tài)，可防止結(jié)構(gòu)體在受力狀態(tài)下下滑；（3）采用滑行楔塊將鋼絲繩

7、張緊。2.1.2使用說明（1）根據(jù)樁徑、夾樁型鋼的尺寸確定鋼絲繩的下料長度；（2）將鋼絲繩穿過夾樁型鋼的固定孔，然后將鋼絲繩兩端頭用鋁合金壓制環(huán)套住、壓緊；（3）用雙鋼筋鉤勾住夾樁型鋼并掛在樁頭上，將鋼絲繩饒過樁體，把鋁合金壓制環(huán)放入夾樁型鋼的開敞式孔中；（4）在鋁合金壓制環(huán)下墊好鋼墊板，將楔型滑塊插入，并用錘敲緊。2.1.3優(yōu)、特點分析（1）由于其具有自鎖性，結(jié)構(gòu)體在受力狀態(tài)下，在下滑很小的距離后將不再下滑；（2）有效利用了鋼絲繩高強度的特點，可承受很大的垂直荷載；（3）由于采用楔型滑塊張緊鋼絲繩，因而拆裝方便；（4）結(jié)構(gòu)體重量相對較輕，操作可行性高；（5）主要適用于管樁的夾樁。圖2-1圖2

8、-2圖2-3頂緊裝置細部圖2.2楔形工字鋼鎖固式樁基鋼抱箍楔形工字鋼鎖固式鋼抱箍結(jié)構(gòu)見圖2-4所示。2.2.1結(jié)構(gòu)說明（1）總體結(jié)構(gòu)為鋼抱箍，其由兩個半圓組成，一側(cè)用軸絞連接，另一側(cè)采用楔形工字鋼鎖固；（2）鋼抱箍采用鋼板卷制而成，內(nèi)圓與樁外徑吻合度要高，絞聯(lián)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置在抱箍的外側(cè)，并與抱箍鋼板焊接牢固；（3）鋼抱箍牛腿上設(shè)有卡口槽，卡口槽的尺寸應(yīng)比楔形工字鋼外口尺寸大5mm以上；（4）楔形工字鋼截面為工字型，側(cè)視為A型，采用較厚的鋼板焊接加工而成，其坡口與鋼抱箍牛腿坡口一致。2.2.2使用說明（1）鋼抱箍采用吊車吊放較為合適，當現(xiàn)場沒有吊車時也可采用人工搬放，當采用人工直接搬放時，應(yīng)設(shè)置鋼抱

9、箍吊掛繩，將其掛在樁頭上。（2）當?shù)醴诺皆O(shè)計高度時，將楔形工字鋼從牛腿上的卡口槽插入，并用錘敲緊；（3）為防止楔形工字鋼滑脫，可采用電焊將楔形工字鋼點焊在鋼抱箍的牛腿上；（4）拆除時用吊車吊住鋼抱箍，用手錘向相反的方向敲擊楔形工字鋼，即可將鋼抱箍放松。2.2.3優(yōu)、特點分析（1）結(jié)構(gòu)簡單，施工快速；（2）由于楔形工字鋼可以產(chǎn)生很大的側(cè)向壓力，因而這種夾樁結(jié)構(gòu)承載力大；（3）易于拆除。圖2-43 夾樁模式對比分析3.1夾樁木模式 這種模式應(yīng)用較早，主要適用于方樁的夾樁，用于管樁則效果較差。其優(yōu)點是：夾樁木較為輕便，施工時不需要吊車配合；缺點是：木材用量較大，承載力較低，由于層與層之間壓縮變形較大

10、，施工沉降較大；夾木的拉桿完全靠人工手動緊固，可靠性不高。為了減少夾木的下沉量，達到增大夾木承載力的目的，在施工荷載增加前，應(yīng)用水將夾木打濕，讓木材膨脹。3.2吊筋模式 吊筋模式一般與夾樁木模式共同使用，主要靠吊筋承受荷載，主要驗算吊筋的抗剪強度。該種模式的優(yōu)點是承受荷載能力較大；缺點是現(xiàn)場焊接工作量較大，而且不適于沿海工程項目；由于吊筋割除較為困難，銹蝕后可能會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。3.3牛腿模式 該種模式主要適用于鋼管樁。其優(yōu)點是承載力很大，而且不會出現(xiàn)沉降；缺點是現(xiàn)場焊接工作量大，由于焊點處防腐處理等級較低，對鋼管產(chǎn)生不利影響，沿海地區(qū)尤甚；僅適用于鋼管樁。3.4鋼包箍模式 應(yīng)用較多的是兩

11、個半圓對扣式鋼包箍。這種模式的優(yōu)點是承載力大，不會對樁及結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響；缺點是自重大，施工時需用吊車配合，而且需要先夾夾木，工效低、成本大。若采用鉸接對扣模式，相對于對口模式可提高工效。鋼包箍在使用時，為了增加包箍與樁的摩擦力，包箍內(nèi)應(yīng)墊有增大摩阻系數(shù)的橡膠墊板2。3.5吊掛模式 這種模式在海上碼頭施工中應(yīng)用較多，海上碼頭要求樁頭伸入橫梁或樁帽尺度較大，特別是受潮位影響的區(qū)域采用較多。該種模式的優(yōu)點是減少了潮位對施工的影響；缺點是提高了施工成本。3.6鋼絲繩索、型鋼組合新型夾樁模式這種模式目前采用的不多，僅在個別項目上有過試驗，結(jié)果還是很成功的。這種模式的優(yōu)點是有效利用了鋼絲繩很高的抗拉能力

12、，在材料的使用上較鋼包箍模式節(jié)省不少材料，而且由于重量較輕，操作時不需要吊車配合，有利于降低施工成本；缺點是目前還不是很成熟，下沉量無法精準計算。3.7楔形工字鋼鎖固式樁基鋼抱箍模式這種模式目前處于開發(fā)階段，沒有經(jīng)過實際施工的檢驗。優(yōu)點是操作快捷，形成的壓力大，拆除方便；缺點是沒有經(jīng)過實踐經(jīng)驗的檢驗。4總結(jié)為施工上部結(jié)構(gòu)，在樁基施工完成后基本都需要夾樁，以便承受施工荷載，夾樁的模式較多，前五種模式是常用的較為成熟的模式。新開發(fā)的三種夾樁模式目前已經(jīng)在申報國家專利，并已經(jīng)受理。夾樁木與吊筋的組合模式及其它組合模式也經(jīng)常用在工程施工中，而且效果不錯。我們在施工中究竟采用哪種夾樁模式，并不是一成不變的，