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按施工方法分為預(yù)制樁、灌注樁
預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)制成的各種形式的樁,用沉樁設(shè)備將樁打入、壓入或振入土中,或有的用高壓水沖沉入土中。根據(jù)沉入土中的方法,可分打入樁(錘擊沉樁)、水沖沉樁、振動(dòng)沉樁和靜力壓樁等;
灌注樁是在施工現(xiàn)場(chǎng)的樁位上用機(jī)械或人工成孔,放入鋼筋骨架,然后在孔內(nèi)灌注混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同分為挖孔、鉆孔、沖孔灌注樁,套管成孔灌注樁(沉管灌注樁)及爆擴(kuò)成孔灌注樁等。
埋設(shè)護(hù)筒和制備泥漿
埋設(shè)護(hù)筒和制備泥漿鉆孔前,在現(xiàn)場(chǎng)放線定位,按樁位挖去樁孔表層土,并埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒高2m左右,上部設(shè)1~2個(gè)溢漿孔,是用厚4~8mm鋼板制成的圓筒,其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑200mm。護(hù)筒的作用是固定樁孔位置,保護(hù)孔口,防止地面水流入,增加孔內(nèi)水壓力,防止塌孔,成孔時(shí)引導(dǎo)鉆頭的方向。鉆機(jī)就位后,鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心,開鉆時(shí)先慢后快,減少鉆桿的搖晃,及時(shí)糾正鉆孔的偏斜或位移。
在鉆孔過程中,向孔中注入相對(duì)密度為1.1~1.5的泥漿,使樁孔內(nèi)孔壁土層中的孔隙滲填密實(shí),避免孔內(nèi)漏水,保持護(hù)筒內(nèi)水壓穩(wěn)定;泥漿相對(duì)密度大,加大了孔內(nèi)的水壓力,可以穩(wěn)固孔壁,防止塌孔;通過循環(huán)泥漿可將切削的泥石渣懸浮后排出,起到攜砂、排土的作用。(3)擠土樁:在成樁過程中,樁周土被擠開,使土的工程性質(zhì)與天然狀態(tài)相比有較大變化,常見的擠土樁有打入或壓入的預(yù)制混凝土樁、封底鋼管樁、混凝土管樁和沉管式灌注樁。
在沉管灌注樁施工過程中,對(duì)土體有擠密作用和振動(dòng)影響, 施工中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件,考慮成孔的順序。間隔一個(gè)或兩個(gè)樁位成孔;在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔;一個(gè)承臺(tái)下樁數(shù)在5根以上者,中間的樁先成孔,外圍的樁后成孔。
為了提高樁的質(zhì)量和承載能力,沉管灌注樁常采用單打法、復(fù)打法、翻插法等施工工藝。單打法(又稱一次拔管法):拔管時(shí),每提升0.5~1.0m,振動(dòng)5~10s,然后再拔管0.5~1.0m,這樣反復(fù)進(jìn)行,直至全部拔出。復(fù)打法:在同一樁孔內(nèi)連續(xù)進(jìn)行兩次單打,或根據(jù)需要進(jìn)行局部復(fù)打。施工時(shí),應(yīng)保證前后兩次沉管軸線重合,并在混凝土初凝之前進(jìn)行。適用于成孔深度內(nèi)沒有地下水的一般粘土層、砂土及人工填土地基,不適于有地下水的土層和淤泥質(zhì)土。翻插法:鋼管每提升0.5m,再下插0.3m,這樣反復(fù)進(jìn)行,直至拔出。
利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管成樁,稱為錘擊沉管灌注樁;利用振動(dòng)器振動(dòng)沉管、拔管成樁,稱為振動(dòng)沉管灌注樁。
高應(yīng)變法
該法的適用范圍如下:
(1)檢測(cè)基樁的豎向抗壓承載力和樁身完整性;監(jiān)測(cè)預(yù)制樁打入時(shí)的樁身應(yīng)力和錘擊能量傳遞比,為沉樁工藝參數(shù)及樁長(zhǎng)選擇提供依據(jù)。
(2)進(jìn)行灌注樁的豎向抗壓承載力檢測(cè)時(shí),應(yīng)具有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)和本地區(qū)相近條件下的可靠對(duì)比驗(yàn)證資料。
原理為:用重錘(重量大于預(yù)估單樁極限承載力的1.0%~1.5%)錘擊樁頂,檢波器測(cè)出樁頂?shù)牧退俣入S時(shí)間變化的曲線,利用實(shí)測(cè)的力或速度曲線作為輸入的邊界條件,通過波動(dòng)方程數(shù)學(xué)求解,反算樁頂?shù)乃俣然蛄η€。如果計(jì)算的曲線與實(shí)測(cè)的曲線不吻合,說明假設(shè)的模型及參數(shù)不合理,應(yīng)有針對(duì)性地調(diào)整樁土模型及參數(shù),再行計(jì)算,直至計(jì)算曲線與實(shí)測(cè)曲線的吻合程度良好,且難以進(jìn)一步改善為止。利用假設(shè)的模型及參數(shù)計(jì)算基樁的豎向承載力。但如果按照更加細(xì)致的分發(fā),樁基礎(chǔ)的施工方法恐怕就會(huì)超過300多種,按照新建筑的要求、新時(shí)期的建筑特色來說,樁基礎(chǔ)的施工方法不斷的更新,其發(fā)展、變化和更新速度日新月異。