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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、振動沉樁和靜力壓樁等;
灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上用機械或人工成孔,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)及爆擴成孔灌注樁等。
埋設(shè)護筒和制備泥漿
埋設(shè)護筒和制備泥漿鉆孔前,在現(xiàn)場放線定位,按樁位挖去樁孔表層土,并埋設(shè)護筒。護筒高2m左右,上部設(shè)1~2個溢漿孔,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。護筒的作用是固定樁孔位置,保護孔口,防止地面水流入,增加孔內(nèi)水壓力,防止塌孔,成孔時引導(dǎo)鉆頭的方向。鉆機就位后,鉆桿垂直對準樁位中心,開鉆時先慢后快,減少鉆桿的搖晃,及時糾正鉆孔的偏斜或位移。
在鉆孔過程中,向孔中注入相對密度為1.1~1.5的泥漿,使樁孔內(nèi)孔壁土層中的孔隙滲填密實,避免孔內(nèi)漏水,保持護筒內(nèi)水壓穩(wěn)定;泥漿相對密度大,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,對土體有擠密作用和振動影響, 施工中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場施工條件,考慮成孔的順序。間隔一個或兩個樁位成孔;在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔;一個承臺下樁數(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,每提升0.5~1.0m,振動5~10s,然后再拔管0.5~1.0m,這樣反復(fù)進行,直至全部拔出。復(fù)打法:在同一樁孔內(nèi)連續(xù)進行兩次單打,或根據(jù)需要進行局部復(fù)打。施工時,應(yīng)保證前后兩次沉管軸線重合,并在混凝土初凝之前進行。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;利用振動器振動沉管、拔管成樁,稱為振動沉管灌注樁。
高應(yīng)變法
該法的適用范圍如下:
(1)檢測基樁的豎向抗壓承載力和樁身完整性;監(jiān)測預(yù)制樁打入時的樁身應(yīng)力和錘擊能量傳遞比,為沉樁工藝參數(shù)及樁長選擇提供依據(jù)。
(2)進行灌注樁的豎向抗壓承載力檢測時,應(yīng)具有現(xiàn)場實測經(jīng)驗和本地區(qū)相近條件下的可靠對比驗證資料。
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,檢波器測出樁頂?shù)牧退俣入S時間變化的曲線,利用實測的力或速度曲線作為輸入的邊界條件,通過波動方程數(shù)學(xué)求解,反算樁頂?shù)乃俣然蛄η€。如果計算的曲線與實測的曲線不吻合,說明假設(shè)的模型及參數(shù)不合理,應(yīng)有針對性地調(diào)整樁土模型及參數(shù),再行計算,直至計算曲線與實測曲線的吻合程度良好,且難以進一步改善為止。利用假設(shè)的模型及參數(shù)計算基樁的豎向承載力。但如果按照更加細致的分發(fā),樁基礎(chǔ)的施工方法恐怕就會超過300多種,按照新建筑的要求、新時期的建筑特色來說,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。