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文檔簡介

預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)用介紹

(管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工)

王離(教授級(jí)高工)廣東省土木建筑學(xué)會(huì)2005年12月內(nèi)容提要一、預(yù)應(yīng)力管樁的制作簡介二、預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)用概況三、廣東成功推廣應(yīng)用管樁的原因四、管樁基礎(chǔ)施工方法簡介五、錘擊式管樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)六、錘擊式管樁基礎(chǔ)的施工要點(diǎn)七、靜壓式管樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與施工一、預(yù)應(yīng)力管樁的制作簡介1、鋼筋下料鐓頭2、編織鋼筋籠3、落料入模4、張拉5、離心成型6、常壓蒸養(yǎng)7、高壓蒸養(yǎng)8、產(chǎn)品堆放大直徑長管樁二、預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)用概況1、管樁種類和代號(hào)2、管樁規(guī)格和型號(hào)3、國外管樁發(fā)展情況4、國內(nèi)管樁發(fā)展情況5、我國推廣應(yīng)用管樁的總體構(gòu)想6、廣東歷年生產(chǎn)應(yīng)用管樁的統(tǒng)計(jì)表7、2004年廣東八大管樁廠8、全國管樁廠分布圖1、管樁種類和代號(hào)管樁:a、鋼筋混凝土離心管樁(RC樁)b、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土離心管樁預(yù)應(yīng)力管樁:

a、后張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(雷蒙特樁)b、先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁先張法預(yù)應(yīng)力管樁:a、預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(PHC樁)b、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PC樁)c、預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁(PTC樁)2、管樁規(guī)格和型號(hào)

按外徑分為:300、350、400、450、500、550、600、800和1000mm等規(guī)格。常用管樁外徑:300、400、500、600mm

按管樁的抗彎性能分為:A、AB、B和C型

按混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值分為:A型約為4.0MPaAB型約為6.0MPaB型約為8.0MPaC型約為10.0MPa

按外觀質(zhì)量及尺寸偏差分為:優(yōu)等品、一等品和合格品3、國外管樁發(fā)展情況*1920年澳大利亞人W.R.Hume發(fā)明混凝土離心法生產(chǎn)工藝;*1925年日本引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù),于1934年始制離心砼樁(RC樁);*1962年日本開發(fā)了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PC樁)*1967~1970年日本又開發(fā)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(PHC樁);*1996年日本應(yīng)用PHC樁2500萬米,2002年應(yīng)用量為1280萬米;*馬來西亞近十年發(fā)展很快,生產(chǎn)管樁最大規(guī)格直徑為1200mm,單節(jié)長度達(dá)46m,正在研發(fā)52m。4、國內(nèi)管樁發(fā)展情況*我國1944年生產(chǎn)鋼筋砼離心管樁(RC樁);*1966年豐臺(tái)橋梁廠開發(fā)生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PC樁);1966年臺(tái)灣省開始應(yīng)用PC樁;*1981年香港由日本人設(shè)廠生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁(DADO樁,翻譯為大同樁);*1984年廣東建立第一家生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力管樁的廠;*1988年原交通部三航局(上海浦東)全套引進(jìn)日本設(shè)備和技術(shù),首先生產(chǎn)PHC樁;*1990年廣東南方和鴻運(yùn)管樁廠部分引進(jìn)日本設(shè)備和技術(shù),生產(chǎn)PHC樁。5、我國推廣應(yīng)用管樁的總體構(gòu)想1993年成立中國水泥制品工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)制樁專業(yè)委員會(huì),大力推廣應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁,管樁廠由當(dāng)時(shí)的20余家發(fā)展到現(xiàn)在的近300家。1993年專家對(duì)我國推廣管樁的總體構(gòu)想:

從廣東出發(fā),沿海北上,直指東北;沿長江、黃河西進(jìn),進(jìn)入成都平原和黃土高坡。1993年500萬米近400萬米1994年500萬米300萬米1995年600萬米300萬米1996年650萬米500萬米1997年700萬米500萬米1998年1200萬米1000萬米1999年2000萬米1500萬米2000年4000萬米2500萬米2001年6000萬米3500萬米2002年9000萬米4500萬米2003年15000萬米6000萬米2004年12000萬米7000萬米6、全國及廣東歷年應(yīng)用管樁的統(tǒng)計(jì)表7、2003~2004年廣東八大管樁廠單位名稱2003年產(chǎn)量2004年產(chǎn)量中山建華1300萬米(2000)1560萬米(3200)中山三和460萬米(860)540萬米(1200)羊城集團(tuán)800萬米900萬米順德鴻業(yè)380萬米480萬米中山宏星328萬米387萬米東莞鴻昌300萬米270萬米東莞東保260萬米260萬米東莞建東250萬米

2004年共:4647萬米,占全省66%(三分之二)8、全國管樁廠分布圖三、廣東成功推廣應(yīng)用管樁的原因1、廣東應(yīng)用管樁的概況;2、廣東歷年生產(chǎn)應(yīng)用管樁的統(tǒng)計(jì)表;3、廣東常用管樁的規(guī)格及承載力;4、廣東成功推廣應(yīng)用管樁的七大原因。1、廣東應(yīng)用管樁的概況*廣東從1985年建廠生產(chǎn)管樁,至今整整20年;*管樁已經(jīng)成為廣東高層建筑三大樁基之一;*管樁已成為廣東設(shè)計(jì)人員首選的樁型;*廣東有的地區(qū)管樁用量占整個(gè)樁基用量的80%;*廣東的管樁廠數(shù)量約60家左右;*廣東管樁應(yīng)用量全國第一,2004年達(dá)7000萬米;*廣東應(yīng)用的管樁幾乎全是PHC樁,沒有PTC樁;*全世界最大管樁廠在廣東。2、廣東歷年生產(chǎn)應(yīng)用管樁的統(tǒng)計(jì)表3、廣東常用管樁的規(guī)格及承載力一覽表外徑(mm)壁厚(mm)砼強(qiáng)度等級(jí)承載力特征值kN節(jié)長(m)適用樓層(層)Φ30065-70C80600-9005-113-9Φ40090-95C80900-16005-123-15Φ500100C801800-23005-1510-25125C802000-27005-1520-28Φ550100C801800-25005-1510-26120C802000-28005-1520-30Φ600105C802200-30006-1520-30130C802500-35006-1520-354、廣東成功推廣應(yīng)用管樁的七大原因4-1、工程建設(shè)的急需;4-2、地質(zhì)條件的適宜;4-3、思想方法的端正;4-4、經(jīng)濟(jì)觀念的更新;4-5、管樁自身的優(yōu)點(diǎn);4-6、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步;4-7、市場機(jī)制的激勵(lì)。4-1、工程建設(shè)的急需

這是天時(shí)!

因?yàn)?0世紀(jì)60~70年代:

小承載力樁:Φ340和Φ480沉管灌注樁大承載力樁:Φ600~Φ1500沖鉆孔灌注樁中等承載力樁:①法蘭基樁:Φ600Ra=1500~2000kN②大直徑沉管灌注樁:Φ550~Φ700,Ra=1500~3000kN③預(yù)應(yīng)力管樁4-2、地質(zhì)條件的適宜

這是地利!珠江三角洲,強(qiáng)風(fēng)化基巖埋藏較淺H=10m~30m

軟土地區(qū)下面中密~密實(shí)沙土層H=20m~40m4-3、思想方法的端正

這是人和!堅(jiān)持“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的思想方法。

用靜載荷試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)求得預(yù)應(yīng)力管樁計(jì)算參數(shù)。

4-4、

經(jīng)濟(jì)觀念的更新

這也是人和!1、提出“單位承載力造價(jià)”概念;2、“時(shí)間就是金錢,工期就是效益”;3、預(yù)應(yīng)力管樁工期短的三點(diǎn)表現(xiàn):a、前期準(zhǔn)備時(shí)間短;b、施工速度快;c、檢測時(shí)間短。4-5、管樁自身的優(yōu)點(diǎn)

①設(shè)計(jì)選用范圍廣;②對(duì)持力層起伏大的地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng);③工程造價(jià)便宜;④吊裝運(yùn)輸方便;⑤樁身耐打,穿透力強(qiáng);⑥接樁快捷可靠;⑦施工速度快,工期短;在冬季也可施工;⑧施工現(xiàn)場整潔、文明;⑨監(jiān)理檢測方便;⑩成樁質(zhì)量較可靠。4-6、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步①生產(chǎn)設(shè)備國產(chǎn)化;②自產(chǎn)PC鋼棒;③摻用磨細(xì)摻合料生產(chǎn)PHC樁;④加強(qiáng)企業(yè)管理,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模;⑤施工工藝的不斷改進(jìn);⑥編制了管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程。編制各種技術(shù)規(guī)范1992年頒布國家標(biāo)準(zhǔn)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》GB13476-92;1999年修訂成GB13476-1999;1994年編制出版《預(yù)應(yīng)力管樁結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)圖集》,2003年又出了修訂本;1998年廣東省標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》DBJ/T15-22-98現(xiàn)正在修訂;廣東省標(biāo)準(zhǔn)《靜壓預(yù)制樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》也已編制成征求意見稿;還有浙江、遼寧、廣西、福建等省也相應(yīng)編制了規(guī)(程)范。4-7、

市場機(jī)制的激勵(lì)二個(gè)三結(jié)合:

研制階段:廠家、施工單位、科研院校三結(jié)合;推廣階段:設(shè)計(jì)、施工和建設(shè)單位三結(jié)合;

大規(guī)模推廣:真正的主動(dòng)力是市場機(jī)制。

管樁形成一個(gè)獨(dú)立的行業(yè)。

在競爭中發(fā)展。

四、管樁基礎(chǔ)施工簡介1、錘擊法:柴油錘液壓錘2、靜壓法:抱壓式液壓壓樁機(jī)頂壓式液壓壓樁機(jī)3、引孔打(壓)法柴油錘廣東生產(chǎn)的柴油錘和液壓錘液壓錘特大型液壓錘(帶消音罩)抱壓式液壓壓樁機(jī)新穎的壓樁機(jī)的抱壓機(jī)構(gòu)靜力壓樁機(jī)頂壓式液壓壓樁機(jī)引孔機(jī)五、錘擊式管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容;2、管樁基礎(chǔ)持力層選用條件;3、錘擊管樁不宜應(yīng)用的地質(zhì)條件;4、管樁設(shè)計(jì)的基本概念;5、錘擊管樁單樁承載力特征值計(jì)算;6、錘擊樁最小中心距的問題;7、關(guān)于收錘標(biāo)準(zhǔn)的問題。1、管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容1、確定樁端持力層,預(yù)估基樁的有效長度;2、確定單樁豎向承載力(特征值);3、布樁,但要遵從樁的最小中心距的限制;4、選擇沉樁設(shè)備,確定收錘(終壓)標(biāo)準(zhǔn);5、必要時(shí)需計(jì)算樁的水平承載力或抗拔力;6、必要時(shí)進(jìn)行樁基礎(chǔ)沉降或水平變位驗(yàn)算;7、必要時(shí)進(jìn)行樁基礎(chǔ)抗震驗(yàn)算;8、計(jì)算承臺(tái)內(nèi)力并驗(yàn)算其承載力;9、確定構(gòu)造要求和防腐措施等。2、管樁基礎(chǔ)持力層選用條件

除純摩擦樁外,管樁基礎(chǔ)宜用于樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖層,全風(fēng)化巖層,堅(jiān)硬粘性土層,密實(shí)碎石土(漂石、塊石除外)、砂土、粉土層的場地。廣東的管樁有效長度:最短為4~5米,最長60米左右3、錘擊管樁不宜應(yīng)用的

地質(zhì)條件1、土層中含有較多且難以清除的孤石或障礙物(包括風(fēng)化巖層中未風(fēng)化球);2、土層中含有不適宜作持力層且管樁又難以貫穿的堅(jiān)硬夾層;3、基巖上無適宜作樁端持力層的石灰?guī)r地層;4、

“上軟下硬,軟硬突變”的地層。4、管樁設(shè)計(jì)的基本概念

1、管樁(打入或壓入)是擠土樁,樁側(cè)阻力特征值要比鉆(挖)孔樁、沉管灌注樁大一些,一般取規(guī)范中較高的值作計(jì)算值(qsia)。2、管樁耐打,樁尖可進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖層或密實(shí)的卵石層、砂層,經(jīng)過劇烈的擠壓,樁尖附近強(qiáng)風(fēng)化巖(卵石層、砂層)的樁端阻力特征值提高到qpa=5000~6000KPa,甚至更高,比一般規(guī)范提供的數(shù)據(jù)提高50~100%。廣東標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》DBJ15-31-2003 取qpa=4000~7000KPa。5、錘擊管樁單樁承載力特征值計(jì)算5-1、錘擊式管樁承載力估算經(jīng)驗(yàn)公式

1991年在拙作《預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計(jì)、施工和工程質(zhì)量控制》一文中提出:Ra=100NAp+Up∑qsia·Li式中:Ra——單樁豎向承載力特征值;N——樁端處強(qiáng)風(fēng)化巖的標(biāo)貫值;Ap——樁底端橫截面面積;UP——樁身周邊長度;Li——第i層巖土的厚度。qsia——側(cè)阻力特征值;按原國家GBJ7-89規(guī)范所列的上限(高值)取用,強(qiáng)風(fēng)化巖的qsa=150Kpa5-2、廣東管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程對(duì)錘擊管樁豎向抗壓承載力計(jì)算的規(guī)定

Quk=U∑§siqsikLi+§pqpkAp強(qiáng)風(fēng)化巖qsik=200~250kPa強(qiáng)風(fēng)化巖qpk=8000~10000kPa

§si——側(cè)阻力修正系數(shù);§p——端阻力修正系數(shù)。錘擊管樁側(cè)阻力及端阻力修正系數(shù)注:側(cè)阻力一般提高不多,端阻力提高較多,如強(qiáng)風(fēng)化巖:qpk=8000~10000kPa§p

=1.10~1.35

qpa=§p·qpk/2=(1.10~1.35)(8000~10000)/2

≥4400kPa≤6750kPa土(巖)的類別樁側(cè)阻力修正系數(shù)值§si樁端阻力修正系數(shù)值§p粘性土0.95~1.051.20~1.30粉土、粉砂0.95~1.051.15~1.30礫砂、角砂、圓砂、碎石、卵石0.90~1.000.90~1.00花崗巖殘積土0.80~0.901.05~1.25強(qiáng)風(fēng)化巖1.00~1.101.10~1.355-3、廣東管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程(修編稿)的計(jì)算公式:Ra=UpΣqsia·Li+qpa·Ap

式中Up——管樁樁身外周長;qsia——管樁第i層土(巖)的側(cè)摩阻力特征值,如無試驗(yàn)參數(shù)時(shí)可按下表取值;Li——管樁穿越第i層土(巖)的厚度;qpa——管樁的端阻力特征值,如無試驗(yàn)參數(shù)時(shí)可按下表取值;Ap——樁尖水平投影面積;當(dāng)為開口型樁尖時(shí),仍按封口型樁尖的水平投影面積計(jì)算。表管樁側(cè)摩阻力特征值的經(jīng)驗(yàn)值qsia(kPa)

土(巖)的名稱土(巖)的狀態(tài)qsia

填土10~14淤泥6~9淤泥質(zhì)土10~14粘性土IL>1(流塑)0.75<IL≤1(軟塑)0.25<IL≤0.75(可塑)0<IL≤0.25(硬塑)IL≤0(堅(jiān)硬)10~1818~2525~4141~4545~50紅粘土0.7<αw≤10.5<αw≤0.76~1616~37粉土稍密中密密實(shí)11~2222~3232~43粉細(xì)砂稍密中密密實(shí)11~2121~3232~43土(巖)的名稱土(巖)的狀態(tài)qsia

中砂稍密中密密實(shí)16~2727~3737~47粗砂稍密中密密實(shí)21~3737~4747~58礫砂中密、密實(shí)58~69全風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化軟質(zhì)巖30≤N<5050~70全風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化硬質(zhì)巖30≤N<5070~100強(qiáng)風(fēng)化軟質(zhì)巖N≥5080~120強(qiáng)風(fēng)化硬質(zhì)巖N≥50100~150注:1、對(duì)于尚未完成自重固結(jié)的土類,不計(jì)算其側(cè)阻力;2.αw為含水比,αw=w/wL3.N為修正后的標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù);4.根據(jù)土(巖)層中點(diǎn)埋深h,qsia可乘以下表所列的修正系數(shù)。修正系數(shù)表

土層中點(diǎn)埋深h(m)≤51020≥30修正系數(shù)0.81.01.11.2表管樁的端阻力特征值的經(jīng)驗(yàn)值qpa(kPa)

土的名稱土的狀態(tài)qpa

粘性土0.25<IL≤0.501100~2200IL≤0.252000~3500粉土稍密1000~1800中密、密實(shí)1200~2500粉砂稍密1000~1500中密、密實(shí)1200~3000細(xì)砂中密、密實(shí)2500~4500中砂3000~5000粗砂3500~5500角礫中密、密實(shí)3500~6000礫砂、圓礫4000~6500碎石、卵石4500~7000注:N為修正后的標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)。

土(巖)的名稱土(巖)的狀態(tài)qpa全風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化軟質(zhì)巖30≤N<503000~4500全風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化硬質(zhì)巖30≤N<503500~5500強(qiáng)風(fēng)化軟質(zhì)巖N≥503500~5000強(qiáng)風(fēng)化硬質(zhì)巖N≥505000~7000

5-4、管樁樁身豎向承載力設(shè)計(jì)計(jì)算公式除按地基巖土條件確定管樁的豎向承載力特征值外,樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足樁的承載力設(shè)計(jì)要求。對(duì)于軸向受壓的預(yù)應(yīng)力管樁,當(dāng)不考慮樁身構(gòu)造配筋的作用時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:Q≤RP

式中Q——相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的單樁豎向力設(shè)計(jì)值;可采用簡化規(guī)則,取Q=1.25Qk;但當(dāng)荷載效應(yīng)組合值由永久荷載控制時(shí),則取Q=1.35Qk;RP——管樁樁身結(jié)構(gòu)豎向承載力設(shè)計(jì)值。5-4-1、廣東省地基規(guī)范,按下式驗(yàn)算樁身截面強(qiáng)度Q≤ΨcfcApΨc——預(yù)制樁取0.8~0.9fc——樁身混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Q——相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的單樁豎向力設(shè)計(jì)值5-4-2、廣東管樁規(guī)程修改稿準(zhǔn)備將管樁樁身結(jié)構(gòu)豎向承載力設(shè)計(jì)值按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:

Rp=ψc·fc·A=0.7fc·A

式中Rp——管樁樁身豎向承載力設(shè)計(jì)值,計(jì)算時(shí)一般不考慮樁身構(gòu)造配筋的作用。ψc——工作條件系數(shù),取ψc=0.7;fc——管樁混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,按國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002表4.1.4取值,C80的管樁混凝土,取fc=35.9MPa;A——管樁橫截面面積。

6、錘擊樁最小中心距的問題注:(1)樁的中心距指兩根樁橫截面中心點(diǎn)之間的距離;(2)D為管樁外徑。樁基情況樁的最小中心距獨(dú)立承臺(tái)內(nèi)樁數(shù)超過30根,大面積群樁。4.0D獨(dú)立承臺(tái)內(nèi)樁數(shù)超過9根,但不超過30根;條形承臺(tái)內(nèi)排數(shù)超過3排。3.5D其他情況3.0D7、關(guān)于收錘標(biāo)準(zhǔn)的問題7-1、收錘標(biāo)準(zhǔn)*收錘標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括最后貫入度、樁入土深度、總錘擊數(shù)、每米錘擊數(shù)及最后一米錘擊數(shù)等;*主要控制指標(biāo):樁端持力層、最后貫入度或最后一米錘擊數(shù)等;*樁端持力層作為定性控制;最后貫入度作為定量控制;*最后貫入度不宜太小也不宜太大,一般控制在每擊2-4mm。7-2、每根樁的總錘擊數(shù)及最后一米錘擊數(shù)廣東有以下規(guī)定:(1)、PC樁總錘擊數(shù)不宜超過2000,最后一米錘擊數(shù)不宜超過250;(2)、PHC樁總錘擊數(shù)不宜超過2500,最后一米錘擊數(shù)不宜超過300;目的:為了保護(hù)樁身和柴油錘。六、錘擊式管樁基礎(chǔ)的施工要點(diǎn)(一)、錘擊管樁施工流程圖;(二)、柴油錘簡介;(三)、關(guān)于樁帽和樁墊的問題;(四)、關(guān)于管樁接頭的問題;(五)、關(guān)于樁尖的問題;(六)、關(guān)于錘擊管樁施工應(yīng)注意問題。(一)、錘擊管樁施工流程圖管樁樁位放樣樁位放樣后的現(xiàn)場吊樁入位校正垂直度錘擊沉樁導(dǎo)向箍安裝導(dǎo)向箍接樁就位中接樁就位接頭電焊不送樁收錘送樁收錘切割機(jī)截樁頭樁頭插筋(二)、柴油錘簡介1、柴油錘的種類及型號(hào);2、筒式柴油打樁錘分類;3、筒式柴油錘代號(hào);4、柴油錘要和打樁架匹配;5、筒式柴油錘選用原則和方法;6、應(yīng)用筒式柴油打樁錘的優(yōu)缺點(diǎn)。1、柴油錘的種類及型號(hào)導(dǎo)桿式——活塞不動(dòng),汽缸上下沖動(dòng)。筒式——汽缸不動(dòng),活塞上下沖動(dòng)。我國90%以上用筒式柴油打樁錘筒式柴油打樁錘2、筒式柴油打樁錘分類水冷式——用水來冷卻的柴油錘。風(fēng)冷式——通過頁片在空氣中散熱冷卻。

水冷式柴油錘體積大,肥胖,開始沖擊力大,逐漸減少。風(fēng)冷式柴油錘體積較小,瘦身。

筒式柴油錘油門一般分1-4檔,1檔最小,4檔最大,常用1-2檔。風(fēng)冷式柴油錘水冷式柴油錘3、筒式柴油錘代號(hào)國產(chǎn)錘:如D46、D36,D表示筒式柴油錘,數(shù)字表示沖擊體重量(kN);

外國錘:如D62、K45、MH72字母表示廠家名第一個(gè)字母,數(shù)字表示沖擊體重量(kN);D62表示德國德爾麥克廠的產(chǎn)品(DELMAG)K45表示日本神戶制鋼所產(chǎn)品(KOBELCO)MH72表示日本三菱重工株式會(huì)社產(chǎn)品(MITSUBISHI)

滾管式打樁機(jī)步履式打樁機(jī)4、柴油錘要和打樁架匹配導(dǎo)桿式打樁機(jī)三點(diǎn)支撐履帶式打樁機(jī)5、筒式柴油錘選用原則和方法5-1、衡量選錘合理性的主要標(biāo)志:1、能保證樁的承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求;2、在2-3擋油門下能順利將樁打入設(shè)計(jì)深度;3、打樁的破損率能控制在1%左右;4、滿足設(shè)計(jì)要求的最后貫入度為20-40mm/10擊;5、每根樁總錘擊數(shù)宜在2000擊以內(nèi),最后一米沉樁錘擊數(shù)不宜超過250擊。柴油錘型號(hào)25#32#~36#40#~50#60#~62#72#80#沖擊體質(zhì)量(t)2.53.23.53.64.04.54.65.06.06.27.28.0錘體總質(zhì)量(t)5.6~6.27.2~8.29.2~11.012.5~15.018.417.4~20.5常用沖程(m)1.5~2.21.6~3.21.8~3.21.9~3.61.8~2.52.0~3.4適用管樁規(guī)格Φ300Φ300Φ400Φ400Φ500Φ500Φ550Φ600Φ550Φ600Φ600Φ800單樁豎向承載力特征值適用范圍(kN)400~800800~17001000~22001500~30002000~35002500~4000樁尖可進(jìn)入的巖土層密實(shí)砂層堅(jiān)硬土層全風(fēng)化巖密實(shí)砂層堅(jiān)硬土層強(qiáng)風(fēng)化巖強(qiáng)風(fēng)化巖(N>50)強(qiáng)風(fēng)化巖(N>50)強(qiáng)風(fēng)化巖(N>50)強(qiáng)風(fēng)化巖(N>50)常用控制貫入度(mm/10擊)20~4020~5020~5020~5030~7030~80液壓錘規(guī)格(t)777~99~119~1311~135-2、按規(guī)范選擇柴油錘參考表選用從表中看到筒式柴油打樁錘的選用:?300的管樁:D25~D36柴油錘?400的管樁:D32~D50柴油錘?500的管樁:D50~D62柴油錘?600的管樁:D60~D80柴油錘6、應(yīng)用筒式柴油打樁錘的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):1、沖擊力大,單樁承載力高;2、穿透能力強(qiáng),5~6m厚的密實(shí)砂層也能貫穿;3、打入強(qiáng)風(fēng)化持力層深度比靜壓樁深;4、打樁自動(dòng)化,不易作假。缺點(diǎn):1、噪聲大;2、有油煙污染;3、震動(dòng)大;4、擠土效應(yīng)大。(三)、關(guān)于樁帽和樁墊的問題對(duì)樁帽和樁墊的要求:A、樁帽形狀和尺寸應(yīng)按有關(guān)管樁規(guī)程的規(guī)定制作;B、樁帽大小和管樁直徑要匹配,一個(gè)樁帽配一種直徑的樁,不能戴“博士帽”,不能“一錘打天下”;C、樁墊層厚度經(jīng)錘擊壓實(shí)后不應(yīng)小于120mm,且要及時(shí)補(bǔ)充或更換。(四)、關(guān)于管樁接頭的問題1、電焊接頭(手工電焊、二氧化碳保護(hù)焊)優(yōu)點(diǎn):制作簡單,價(jià)格便宜。缺點(diǎn):樁身混凝土燒傷,風(fēng)雨、寒凍天無法施工,焊接質(zhì)量不易保證。2、機(jī)械嚙合快速接頭優(yōu)點(diǎn):施工速度快,施工不受天氣限制。缺點(diǎn):價(jià)格略高。1、電焊接頭A、坡口尺寸一定要按有關(guān)管樁規(guī)程的要求制作t1ts外徑d端頭板板厚ts坡口(高×寬)w×la300164×10400184.5×11500184.5×11550204.5×1160020(4.5~5)×(11~12)B、電焊應(yīng)按有關(guān)管樁規(guī)程規(guī)定執(zhí)行,焊接層數(shù)不得少于兩層,最好是兩層三道,焊縫表面應(yīng)呈連續(xù)魚鱗狀?;蛘哂枚趸急Wo(hù)焊自動(dòng)焊接,也不得少于兩道,速度不要太快,焊縫應(yīng)飽滿。C、關(guān)于焊完后停歇時(shí)間的問題國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50202-2002)表5.2.5和表5.4.5規(guī)定電焊結(jié)束后停歇時(shí)間>1.0min。廣東省標(biāo)準(zhǔn)《管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》DBJ/T15-22-98規(guī)定:自然冷卻時(shí)間不宜少于8min。廣東省標(biāo)準(zhǔn)《錘擊管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》(修編稿)規(guī)定:焊好的樁接頭應(yīng)自然冷卻后才可繼續(xù)施打,手工電弧焊的自然冷卻時(shí)間不應(yīng)少于5min;二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的自然冷卻時(shí)間不應(yīng)少于3min。嚴(yán)禁用水冷卻或焊好立即施打。2、機(jī)械嚙合接頭圖1粘瀝青膠放瀝青膠(五)、關(guān)于樁尖的問題廣東省標(biāo)管樁規(guī)程推薦:十字型、圓錐型、開口型修編討論建議:直徑不大于600的管樁,一般情況下,均應(yīng)采用十字型樁尖。理由:充分發(fā)揮管樁樁身空心的特色,成樁后,可用目測或燈光照射對(duì)樁身質(zhì)量進(jìn)行檢測,并可直接測量樁的入土深度。標(biāo)準(zhǔn)十字型樁頭樁徑d1hδt300270≥100≥18≥10400368≥110≥18≥10500468≥125≥19≥12550518≥125≥19≥12600568≥125≥19≥12構(gòu)造尺寸要求圖0.1平底十字型鋼樁尖

圖0.2尖底式十字型鋼樁尖圖0.3鋸齒十字型鋼樁尖

圖0.4方錐型鋼樁尖

圖0.5六棱錐鋼樁尖

圖0.6H型鋼樁尖

圖0.7開口型鋼樁尖

(六)、錘擊管樁施工應(yīng)注意問題1、合理選錘、重錘低擊;2、合理組織打樁順序;3、正確適宜地確定打樁收錘標(biāo)準(zhǔn);4、樁帽大小要適宜,墊層軟硬要適度,厚度要保證;5、樁身要直,力戒偏打;6、接頭焊接質(zhì)量要保證;7、在較厚粘性土層中宜連續(xù)一次性成樁;8、開挖基坑時(shí)應(yīng)小心謹(jǐn)慎,防止樁身傾斜。

合理組織打樁順序

1、樁的密集程度及周圍建(構(gòu))筑物的關(guān)系;

1)若樁較密集且距周圍建(構(gòu))筑物較遠(yuǎn)、施工場地較開闊時(shí),宜從中間向四周進(jìn)行;2)若樁較密集、場地狹長、兩端距建(構(gòu))筑物較遠(yuǎn)時(shí),宜從中間向兩端進(jìn)行;3)若樁較密集且一側(cè)靠近建(構(gòu))筑物時(shí),宜從毗鄰建(構(gòu))筑物的一側(cè)開始由近及遠(yuǎn)地進(jìn)行。2、樁的入土深度,宜先長后短;3、管樁的規(guī)格,宜先大后??;4、高層建筑塔樓(高層)與裙房(低層)的關(guān)系,宜先高后低。七、靜壓管樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與施工1、靜壓樁與錘擊樁主要區(qū)別;2、靜壓樁應(yīng)用的工程地質(zhì)條件;3、靜壓管樁單樁承載力特征值;4、壓樁機(jī)種類;5、對(duì)靜壓管樁樁身的要求;6、極限承載力與終壓力經(jīng)驗(yàn)關(guān)系;7、終壓控制條件;8、靜壓樁設(shè)計(jì)施工總體思路。1、靜壓樁與錘擊樁主要區(qū)別A、靜壓樁:1、只能穿透約2~3m密實(shí)砂層;2、樁尖只能進(jìn)入強(qiáng)分化巖表面;3、靜壓樁比錘擊樁約短1.5~4.0m。B、錘擊樁:

1、重型柴油錘可穿透5~6m厚的密實(shí)砂層;2、樁尖可進(jìn)入強(qiáng)分化巖層1~2m。同樣條件下靜壓管樁單樁承載力約為錘擊樁的0.7~0.8倍(短樁),0.8~0.9倍(長樁).2、靜壓樁應(yīng)用的工程地質(zhì)條件

*適用于:上覆土層較軟弱+硬塑~堅(jiān)硬粘性土層樁端持力層中密~密實(shí)砂土層全風(fēng)化巖層強(qiáng)風(fēng)化巖層

2.1下列場地不宜采用或需慎用1、現(xiàn)場地表土層松軟且又未經(jīng)處理因而容易發(fā)生陷機(jī)的場地;2、土層中含有較難清除的孤石或其他障礙物的場地;3、樁端持力層為中密~密實(shí)砂土層且其上覆土層幾乎全是稍密~中密砂土的場地;4、土層中含有不適宜作樁端持力層且又難貫穿的硬夾層的場地;5、巖溶地區(qū)基巖上面無適合作樁端持力層的場地;6、覆蓋層土體較軟而靜壓樁難貫入的巖面埋藏較淺且?guī)r面傾斜較大的場地。2.2、靜壓樁穿透砂土層能力

壓樁機(jī)型號(hào)持力層N值穿透中密~密實(shí)砂層厚m160~18020~25約2240~28020~352~3300~36030~403~4400~46030~505~6500~68030~555~83、靜壓管樁單樁承載力特征值

原則上也用預(yù)制樁的常用公式:

Ra=UpΣqsia·

Li+qpa·AP但qsia和qp取值問題:L≤15m時(shí)取高值;15<L≤23m時(shí)取中值;L>23m時(shí)取低值。4、壓樁機(jī)種類液壓式壓樁機(jī):

2-1抱壓式液壓壓樁機(jī)2-2頂壓式液壓壓樁機(jī)抱壓式液壓壓樁機(jī)山河智能研制的新穎壓樁機(jī)的抱壓機(jī)構(gòu)壓邊樁設(shè)備(由山河智能創(chuàng)始于1997年)頂壓式液壓壓樁機(jī)5、對(duì)靜壓管樁樁身的要求1、對(duì)管樁的圓度和樁身平整度要求嚴(yán)格;2、對(duì)樁身抱壓力要加以限制,防止樁身破裂。5.1、用于抱壓式壓樁機(jī)施工用的管樁的尺寸允許偏差除應(yīng)符合有關(guān)管樁規(guī)范的規(guī)定外,其橫截面的(橢)圓度及沿樁身長度方向上的表面平整度尚應(yīng)符合下列規(guī)定:

1樁身合縫處的直徑與其相垂直方向的直徑之差不宜大于5mm;2鋼模板環(huán)向連接處的樁身混凝土應(yīng)平整,不得有明顯的竹節(jié)狀。5.2、樁身允許抱壓壓樁力5.2-1、原廣東省標(biāo)準(zhǔn)《靜壓樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》(征求意見稿)提出的公式:方樁:Pjmax≤1.1fcAPC管樁:Pjmax≤0.50(fce-σPC)APHC管樁:Pjmax≤0.45(fce-σPC)A

式中:Pjmax——樁身允許抱壓壓樁力;fc——方樁樁身砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fce——管樁離心砼抗壓強(qiáng)度;

σPC——管樁砼有效預(yù)應(yīng)力;A——樁身橫截面面積。注:頂壓式壓樁機(jī)的最大施壓力或抱壓式壓樁機(jī)送樁時(shí)的施壓力可比樁身允許抱壓壓樁力大10%樁身允許抱壓壓樁力計(jì)算表(kN)5.2-2、中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(征求意見稿)第7.5.4條方樁:Pjmax≤1.1fcA(7.5.4-1)PC管樁:Pjmax≤0.50(fce-σPC)A(7.5.4-2)PHC管樁:Pjmax≤0.45(fce-σPC)A(7.5.4-3)

式中:Pjmax——樁身允許抱壓壓樁力;fc——方樁樁身砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fce——管樁離心砼抗壓強(qiáng)度;

σPC——管樁砼有效預(yù)應(yīng)力;A——樁身橫截面面積。注:頂壓式壓樁機(jī)的最大施壓力或抱壓式壓樁機(jī)送樁時(shí)的施壓力可比樁身允許抱壓壓樁力大10%5.2-3、修改后的樁身允許抱壓壓樁力方樁:

PJmax

≤1.05fcA

PC樁:

PJmax≤

1.00fcA

PHC樁:PJmax≤0.95fcA

頂壓或送樁時(shí)的終壓力可比PJmax大10%6、極限承載力與終壓力經(jīng)驗(yàn)關(guān)系

(廣東地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式)

當(dāng)6m≤L≤8m時(shí),QU=2Ra=(0.60~0.80)Pze

8m<L≤15m時(shí),QU=2

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