基础桩种类控制要点(基桩的种类和选型)
基础桩种类控制要点(基桩的种类和选型)20世纪60年代,钻孔灌注桩和爆扩桩迅速发展,为在不同地区、不同土层中应用桩基础提供了可能性;1949年后,桩基础大规模应用和发展;中国在20世纪20年代开始采用钢筋混凝土预制桩和灌注桩,木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩三者并举;20世纪30年代,上海外滩许多大型建筑物采用木桩或木桩上接一段混凝土桩;1943年,当时我国第一高楼——上海国际饭店(83.8m,地下二层,地上22层),采用木桩支撑的最高建筑;
一、桩的起源和发展
1.桩基础是最古老的基础形式,是人类进步史上一笔重要的文化遗产,是人类文明的结晶在中国的起源距今6000~7000年的新石器时代——浙江余姚新石器时代文化遗址人类的起源距今12000~14000年——智利文化遗址
2.近、现代桩基的发展
19世纪后期,国际上生产了混凝土桩和钢桩;
中国在20世纪20年代开始采用钢筋混凝土预制桩和灌注桩,木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩三者并举;
20世纪30年代,上海外滩许多大型建筑物采用木桩或木桩上接一段混凝土桩;
1943年,当时我国第一高楼——上海国际饭店(83.8m,地下二层,地上22层),采用木桩支撑的最高建筑;
1949年后,桩基础大规模应用和发展;
20世纪60年代,钻孔灌注桩和爆扩桩迅速发展,为在不同地区、不同土层中应用桩基础提供了可能性;
20世纪70年代早期,主要桩型为预制方桩(小型);
20世纪70年代后期,引进日本的钢管桩和打桩设备,进入了重力桩型时期;
4 .按桩径(设计直径d)大小分类:
小直径桩:d ≤250mm;
中等直径桩: 250mm< d <800mm;
大直径桩: d ≥800mm。
5 .按桩的使用功能分类:
竖向抗压桩;
竖向抗拔桩;
水平受荷桩;
复合受荷桩:承受竖向、水平向荷载均较大的桩。
三、我国现今的桩型体系
四、桩型选用应遵循的原则
桩型的选择必须经过认真的技术经济分析 且需遵循以下原则:
1.必须与地质条件相适应 因地制宜 结合地质条件和当地经验选用。
2.选择适宜的桩型,发展不同的相应桩型,与建筑结构匹配。
3.桩型选择和桩基工程需符合资源节约型、环境友好型的基本国策。
4.桩型选择应着眼于在相同条件下和要求下的先进性,经济、高效、安全和满足工程寿命的要求。
5.一种新的桩型的选用必须经过科学实验和工程实践的考验。
五、基桩选型中常见的一些认识问题
1.将嵌岩桩一律视为端承桩,导致将桩端嵌岩深度不必要的扩大,增加成桩难度,延长施工周期,增加工程造价。
2.在软土地区使用无须排土排浆的沉管灌注桩、夯扩桩和粉喷桩等,对这类桩得挤土效应或施工质量控制认识不足。
3.预制桩的质量稳定性高于灌注桩的概念导致了不少工程事故。
4.人工挖孔桩质量稳定可靠的习惯性思维常常与实际不符。
低水位非饱和土时质量稳定性较高;
高水位饱和土施工隐患大、质量成疑;
特别是有淤泥质软土夹层时危险性增大。
5.扩底桩用于持力层较好、桩较短的端承型灌注桩,可取得较好的技术经济效益。
六、基桩的发展趋势
1.以数值分析为核心的岩土力学。
2.智能化的岩土测试技术。
3.开发和维护更好的新桩型:
目前占市场主导地位的是打入桩(约占全球桩的50%);
PHC桩是打入桩中最为流行的一种桩型;
钻孔灌注桩适应性强,对周围环境影响小,只要有先进的钻机和钻具,可以不受地层条件的限制,也可满足大直径超深度高承载力的需要;
CFA桩(连续螺旋钻孔灌注桩)发展迅速;
套管CFA介于传统钻孔灌注桩和CFA之间。
4、成(沉)桩工艺与设备更趋现代化:
与旋挖式钻机相比,全套管全回转液压钻机正在迅速发展
5、试桩和测桩的信息化检测技术。
七、几种新型的灌注桩
1.钻孔挤扩多支盘灌注桩技术
挤扩支盘桩是在普通钻孔灌注桩的基础上发展起来的,20世纪80年代未期发明了用于支盘挤扩成型的液压设备,适用于水上水下各种环境及各种地质条件,使挤扩支盘桩成为一种普遍适用的新技术。
2.钻孔扩底灌注桩技术
钻孔扩底灌注桩施工时当柱状钻头钻到设计持力层后,采用特殊的扩底机械和钻头,通过加压撑开钻头的扩孔刀刃使之旋转切削地层,从而扩大钻孔灌注桩的底部。钻孔扩底灌注可以充分利用桩底岩土层承载力高的特点,从而大大提高单桩承载力,节约造价。可视旋挖扩底桩是其中一种。
3.钻孔灌注桩后压浆技术
钻孔灌注桩桩侧的泥皮过厚和桩底沉渣过厚。在钻孔灌注桩施工过程中,在钢筋笼上设置桩底压浆管和桩侧压浆管,等混凝土达到一定强度,从压浆管压入高压水泥浆使桩侧泥皮和桩底沉渣得到加固。后注浆后的单桩承载力提高30%~100%。
4.钻孔复合桩技术
采用钻孔的方法植入钢筋混凝土预制桩。先在预定的位置钻孔,然后将接好的钢筋混凝土预制桩放入钻孔中心,将注浆管插入桩底把高压水泥浆压入桩与钻孔的空隙中,等水泥浆凝固后就形成一个钻孔复合桩。设计时桩身质量全部由预制桩承担,灌注桩的桩身缩颈、离析,甚至断桩问题如何得到根本解决,桩身质量绝对可靠。