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各種樁基施工技術應用優(yōu)劣對比

2018-08-16 1579 0

  1、振動沉管灌注樁
  概述:
  通過振動力將暫時堵住下端開口的樁管沉入到地基預定深度,然后向樁管內吊放鋼筋籠并灌注混凝土,再用動力將樁管拔出地面,混凝土和鋼筋留在地下形成的樁稱為振動沉管灌注樁。
  振動沉管灌注樁適用于一般粘性土、淤泥或淤泥質土、砂土及人工填土等。成樁長度可達25m,樁徑可達600㎜。振動沉管灌注樁已大量用于一般的工業(yè)與民用建筑,與傳統(tǒng)打入式鋼筋混凝土預制樁相比,可以節(jié)約 50%的鋼筋,在相同承載力的情況下,造價一般可降低30%左右。
  優(yōu)缺點:
  優(yōu)點:
  與預制樁相比,可節(jié)約鋼材,降低成本,減少噪音污染,與鉆孔樁相比,施工工藝簡單,速度快,無排污困擾。
  缺點:只能用于軟土地基,樁徑小,單樁承載力低。
  2、引孔沉管灌注樁
  概述:
  在振動沉管灌注樁施工過程中,遇到硬地層時,沉管的阻力突然增加,使得樁管無法沉入,造成樁長和樁的承載力難以滿足設計要求。如何改進工藝,使振動沉管灌注樁不受復雜地層的影響,同時又不影響成樁質量和施工速度,在相當長的時間內,曾是困擾巖土工程技術人員的課題。
  工藝簡介:
  即在難以直接沉管的地層中用長螺旋鉆機預引小于設計樁徑的孔,而后,通過錘擊力或振動力將鋼管及預制樁尖沉入到預定設計深度,再向鋼管內下入鋼筋籠并灌注混凝土,最后用動力拔出鋼管成樁。該工藝的沉管、灌注混凝土、拔管工序與振動沉管灌注樁相同, 只是鋼管與樁尖聯(lián)結處的密封程度對成樁質量的影響更為明顯。
  3、螺旋鉆孔壓漿成樁
  概述:
  螺旋鉆孔壓漿樁是用長螺旋鉆孔機,一次鉆孔至設計的樁端深度,在提鉆的同時向孔內注入按設計要求制備的水泥漿,注漿提鉆后,向孔內安放鋼筋籠并加入碎石,再經(jīng)多次補漿面形成的無砂混凝土樁體。
  機理及適用范圍:
  加固機理
  螺旋鉆孔壓漿樁成孔過程中,當鉆至設計深度時,隨著高壓水泥漿的注入,在樁底的土層形成一個擴滲的端部,提高了樁端阻力;隨著鉆具的提升,孔內被連續(xù)注入的高壓水泥漿所充填上,高壓水泥漿向孔壁的擴滲作用, 既防止了孔壁坍塌、樁體縮徑,又很好的改善了樁間土的物理力學性質,使樁的側壁摩阻力大大的增強,從而提高了樁體的承載能力。其數(shù)值相當于同規(guī)格其他樁的的1.5-2.0 倍。
  適用范圍
  該技術適用于填土、粘性土、粉土、砂土以及碎石類等地層的樁基工程。
  優(yōu)缺點:
  優(yōu)點:
  1、承載力比同尺寸的鉆也樁或預制樁高。
  2、施工速度快成樁效率高,比普通樁可提高50%。
  3、無振動、低噪音、無污染適合城市基建及改、擴建工程。
  4、在地下水位以下砂、卵石等易塌孔的地層成樁時不需采取專門護壁措施。
  缺點:
  1、施工不當往往會引起漿液外溢。
  2、如水灰比掌握不好可影響樁體質量。
  4、鉆孔灌注樁
  概述:
  凡以機械回轉鉆進成孔,然后向孔中灌筑混凝土或鋼筋混凝土所成的樁,都叫做鉆孔灌注樁。按照成孔工藝特點,可分為正循環(huán)回轉鉆進、反循環(huán)回轉鉆進、無循環(huán)螺旋鉆進三大類,各大類均有其自身的適用范圍及優(yōu)缺點。
  正循環(huán)回轉鉆進成孔工藝:
  適用于粘性土、粉土、砂土、碎石類土、強風化巖及軟巖等,成樁直徑500-2200㎜。針對不同地層可采取不同鉆頭鉆進,實現(xiàn)不取芯或取芯鉆進,鉆進效率高。缺點是在卵漂石層中鉆進困難;鉆孔直徑大時,坍塌地層護壁困難,泥漿放量大。
  反循環(huán)回轉鉆進成孔工藝:
  適用于粘性土、粉土、砂土、碎石類土、強風化巖及軟巖等,成樁500-2200㎜。鉆進粉細砂、卵礫石、粘性土、粉土效率高、進尺快;可使用清水鉆進,靠水柱壓力保持孔壁穩(wěn)定,排渣徹底、孔底干凈、鉆進效率高,鉆頭消耗少,對大口徑較深的孔鉆進有利;缺點是對含水層有抽吸作用,水量消耗大,特別是漏水情況容易引起坍孔。
  無循環(huán)螺旋鉆進成孔工藝:
  適用于地下水位以上的填土、粘性土、粉土、中等密度以上的砂土等,成樁300-800㎜。對均質的粘性土、粉土、砂土鉆進效率高,不使用沖洗液,無泥漿污染、噪音小、振動小,可在狹窄場地施工,成本低,消耗材料少,缺點是不適宜大粒徑卵礫石、漂石、巖石施工。一般樁徑較小,單樁承載力低。
  機理:
  盡管灌注樁的構造形式、施工方法與預制樁有大差異,但就其樁的工作基本原理而言,又有許多共同點,其計算理論和設計方法也是以打入式預制樁的理論為基礎的。
  當天然地基上的淺基礎沉降量過大或地基穩(wěn)定性不能滿足建筑物的要求時,常采用樁基礎。樁基通常由若干根樁組成,頂部由承臺聯(lián)成一體,構成樁基礎,再在承臺上修筑上部建筑。建筑物的荷載通過樁傳遞到地基土中,以滿足建筑物的變形和穩(wěn)定性要求。
  樁按受力性質可分為端承樁和摩擦樁兩大類:
  端承樁:建筑物的荷載通過樁傳遞到堅硬土層或巖層上,樁上的載荷大部分靠樁端的支承力來承擔,樁周土的摩擦力所起作用較小或略而不計。
  摩擦樁:建筑物的荷載通過樁傳遞到樁周土中及樁端下土中去,樁上的荷載大部分靠樁表面與土的摩擦力來支承,樁端的支承力較小可略而不計。
  優(yōu)缺點:
  優(yōu)點:

  適應性廣,適合在各種地層中施工,樁長、樁徑選擇范圍大,單樁承載力高,與預制樁相比,可節(jié)約鋼材, 降低成本, 施工噪音小, 適合在建筑密集的市區(qū)施工。
  缺點:
  施工工藝比較復雜,影響質量的因素較多,施工質量難以控制,排污量大時難以處置。
  5、人工挖孔灌注樁
  概述:
  大直徑人工挖孔灌注樁,以人工挖掘成孔,配以相應的提升運土工具,達到設計深度后,下入鋼筋籠并灌注混凝土形成的樁。
  機理及適用范圍:
 ?。ㄒ唬┤斯ね诳讟妒怯萌肆υ炜祝蚩字袧仓炷粱蜾摻罨炷列纬傻臉?,用以承擔上部結構傳來的垂直及水平荷載。它同其他灌注樁一樣分為端承樁、摩擦樁、摩擦端承樁,上部傳來的荷載由樁周土及樁端土來承擔。
 ?。ǘ┻m用范圍
  挖孔樁最小直徑為 800㎜,單樁承載力可達幾千 KN,甚至上萬 KN,從工程角度考慮,對于承受較大荷載的一些大型工業(yè)建筑和城市高層建(構)筑物,采用這類樁型能充分發(fā)揮大直徑灌注樁承載力高的優(yōu)勢。
  該樁主要適用于無水或滲水量較小的填土、粘性土、粉土、砂土、風化巖地層。當穿越流砂、淤泥、松散砂土等易坍塌地層必須采取井壁護圈支護措施。對于地下水位以下,涌水量大的以及水頭壓力大和地下有瓦斯、沼氣等有害氣體的地層不宜采用這類樁型。
  從區(qū)域方面來看,由于北方地下水位較低,采用這種樁比南方要多。
  優(yōu)缺點:
  優(yōu)點:
  近年來,在各類建(構)筑物基礎中,應用人工挖孔樁越來越多,這是由于它具有一系列優(yōu)點:
  1、單樁承載力高,充分發(fā)揮樁端土的端承力。單樁可以承受幾千 KN 乃至幾萬KN 荷載,能滿足高層建筑及重型設備基礎的需要。嵌入地層一定深度,抗震性能好。
  2、挖孔樁成孔直徑,施工時下放鋼筋籠方便,樁底虛土厚度清理較徹底,為提高單樁承載力打下了基礎。
  3、人工開挖,質量易于保證。在機械成孔困難狹窄地區(qū)亦能順利成孔。
  4 、當土質復雜時,可以邊挖掘邊用肉眼驗證土質情況。
  5、無噪音,無振動,無廢泥漿排出等公害。
  6、可利用多人同時進行若干根樁施工,樁底部易于擴大。
  缺點:
  與一般灌注樁相比,挖孔樁存在以下問題:
  1、挖孔樁直徑大,每㎥混凝土所提供的承載力比小直徑灌注樁小,因而混凝土用量較大。
  2、人工消耗較大,人工開挖效率低。
  3、在擴底時往往因支護方案不當,造成擴底部位土層坍方。

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