论文部分内容阅读
摘 要:在桥梁工程的建筑场地,浅层土质在无法满足变形和承载力要求,且不适合采取地基处理措施的时候,则需要考虑以坚实土层或者岩层作持力层的桩基方案。
关键词:桥梁 桩基础 钢筋混凝土
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(a)-0130-01
1 桩基础的适用性
桩基作为广泛采用的方式,在土质不良地区修建各种建筑物特别是高层建筑、重型厂房以及有特殊要求的构筑或工程中实施。随着桩基础的种类和形式、施工工艺和设备以及桩基理论和设计方法的发展,工程中的桩基方案也都有了很大的演进。以下对不同情况,分别对桩基础方案进行选用。
(1)对于高层建筑。不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其他重要建筑物,要考虑桩基础方案;
(2)对于厂房和仓库。重型的工业厂房和荷载过大的仓库、料仓等,要考虑桩基础方案;
(3)对于烟囱、输电塔等高耸结构物。此类建筑宜采用桩基以承受较大的上拔力和水平力,或用以防止结构的倾斜时;
(4)对于精密或大型的设备基础,需要减小基础振幅、减弱基础振动对结构的影响,或应控制基础沉降和沉降速率时;
(5)对于软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物。以桩基作为地震区结构抗震措施时,要考虑桩基础方案。
当地基上部较软而下部不深处有坚实地层的,最适宜采用桩基方案。如果软土层较厚,而端部达不到良好地质层,则需要考虑桩基础沉降等问题;通过较好的土质层而将荷载传到下部软弱层,则反而使桩基础沉降增加。总之,桩基础的设计也需要注意满足地基变形和承载力这两项基本要求。在实践中,鉴于设计或者施工方面的原因,致桩基不符合要求,甚至酿成重大事故的很常见。所以,在做好地基勘察工作,慎重选择方案以及精心设计施工中,必须遵循桩基工程准则。
2 钢筋混凝土灌注桩
在工程建设中,灌注桩共有几十种,根据灌注方式大体可归纳为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔桩三大类。
2.1 沉管灌注桩
沉管灌注桩是采用锤击振动和振动冲击等方法沉管开孔的。锤基沉管灌注桩的直径通常为300～350毫米。长度通常小于20米,在硬粘土层或中、粗砂层中。对直径340毫米和480毫米的桩,在锤的质量为1t和2～3.5t时,单桩轴向承载力分别约为250～350KN和500～700KN。这类桩设备简单、打桩进度快、成本低,在施工中易产生局部夹土、断桩、缩颈、混凝土离析和强度不足等质量事故。原因诸多,缩颈则经常在软硬土质层的交界处发生,或软弱土质层处。因此,放慢拔管的速度,充足管内的混凝土量很有必要。
2.2 钻孔灌注桩
各种钻孔灌注桩在施工时,需要将桩孔处的土排出到地面后再清出孔中的废渣,然后安放钢筋笼,在条件合适时可达强风化岩。
直径为600或650毫米钻孔桩,惯用回转机施工,桩长10～30米,单桩的承载力是1～2MN。
钻孔灌注桩通常在钻进时不下钢套筒,而采用泥浆保护孔壁的方法,防范坍孔,惯用桩径有800、1000、1200毫米等,承载力可达3～9MN。
2.3 挖孔桩
挖孔桩是采用机械或人工挖掘开孔。人工挖土时,每挖深9～1.0米就需要浇灌或喷射一圈混凝护壁,上下圈之间用插筋连接。在达到需要的深度时,再扩孔。最后在护壁内安装钢筋笼并浇灌混凝土。
挖孔桩的直径不宜小于1米,深度为15米的,桩径应在1.2～1.4米以上,桩身长度宜限制在30米内。
3 灌注桩的相关工艺
近几年,灌注桩被广泛使用,施工单位具有很多设计施工经验。原则上灌注桩在工作条件下的强度计算和钢筋混凝土预制桩相同。
灌注桩的混凝土強度等级,一般不低于C15,骨料不大于40毫米,坍落度一般采用50～70毫米;以水下导管灌注混凝土,混凝土强度等级不低于C20,骨料粒径小于管内径的1／4,最大粒径大于50毫米,坍落度以160-200毫米为宜。
当混凝土灌注桩经计算符合要求时,桩身也可不配抗压钢筋。桩顶伸入承台起连接作用的插筋,可视需要而定。桩身按计算需要配钢筋的,对于轴心受压的桩,主筋的最小配筋率不宜小于0.2％,受弯时不宜小于0.4％(针对非地震区)。若用作抗拔桩时,钢筋须通长配置。当桩周上部为软土层或可液化土层时,主筋长度最好超过软土层或可液化土层的深度。
钢筋混凝土灌注桩的混凝土保护层的厚度一般不小于30毫米(抗弯计算取35毫米)。采用水下浇灌混凝土的不宜小于50毫米。主筋端部不设弯钩,以利钢套管或导管的提升。箍筋宜采用焊接环或螺旋箍筋,直径一般不小于6毫米,间距为200～300毫米。当钢筋笼长度超过4米时,每隔2米左右宜设一道焊接加劲箍筋。钢筋笼在钢套管内埋设的,箍筋宜放在主筋内,且钢筋笼外径至少比套管的径小50毫米;采用导管浇灌水下混凝土的,箍筋须放在钢筋笼之外,钢筋笼的内径应比导管联接处的外径大100毫米以上,其外径应比钻孔直径小100毫米以上。
4 桩基础的检测
在桩基础施工中混凝土强度的等级达到要求后,则需要对桩基础工程的质量进行检测,这些工作必须由具有检测资质的专业单位进行,并出具检测报告。
关键词:桥梁 桩基础 钢筋混凝土
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(a)-0130-01
1 桩基础的适用性
桩基作为广泛采用的方式,在土质不良地区修建各种建筑物特别是高层建筑、重型厂房以及有特殊要求的构筑或工程中实施。随着桩基础的种类和形式、施工工艺和设备以及桩基理论和设计方法的发展,工程中的桩基方案也都有了很大的演进。以下对不同情况,分别对桩基础方案进行选用。
(1)对于高层建筑。不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其他重要建筑物,要考虑桩基础方案;
(2)对于厂房和仓库。重型的工业厂房和荷载过大的仓库、料仓等,要考虑桩基础方案;
(3)对于烟囱、输电塔等高耸结构物。此类建筑宜采用桩基以承受较大的上拔力和水平力,或用以防止结构的倾斜时;
(4)对于精密或大型的设备基础,需要减小基础振幅、减弱基础振动对结构的影响,或应控制基础沉降和沉降速率时;
(5)对于软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物。以桩基作为地震区结构抗震措施时,要考虑桩基础方案。
当地基上部较软而下部不深处有坚实地层的,最适宜采用桩基方案。如果软土层较厚,而端部达不到良好地质层,则需要考虑桩基础沉降等问题;通过较好的土质层而将荷载传到下部软弱层,则反而使桩基础沉降增加。总之,桩基础的设计也需要注意满足地基变形和承载力这两项基本要求。在实践中,鉴于设计或者施工方面的原因,致桩基不符合要求,甚至酿成重大事故的很常见。所以,在做好地基勘察工作,慎重选择方案以及精心设计施工中,必须遵循桩基工程准则。
2 钢筋混凝土灌注桩
在工程建设中,灌注桩共有几十种,根据灌注方式大体可归纳为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔桩三大类。
2.1 沉管灌注桩
沉管灌注桩是采用锤击振动和振动冲击等方法沉管开孔的。锤基沉管灌注桩的直径通常为300～350毫米。长度通常小于20米,在硬粘土层或中、粗砂层中。对直径340毫米和480毫米的桩,在锤的质量为1t和2～3.5t时,单桩轴向承载力分别约为250～350KN和500～700KN。这类桩设备简单、打桩进度快、成本低,在施工中易产生局部夹土、断桩、缩颈、混凝土离析和强度不足等质量事故。原因诸多,缩颈则经常在软硬土质层的交界处发生,或软弱土质层处。因此,放慢拔管的速度,充足管内的混凝土量很有必要。
2.2 钻孔灌注桩
各种钻孔灌注桩在施工时,需要将桩孔处的土排出到地面后再清出孔中的废渣,然后安放钢筋笼,在条件合适时可达强风化岩。
直径为600或650毫米钻孔桩,惯用回转机施工,桩长10～30米,单桩的承载力是1～2MN。
钻孔灌注桩通常在钻进时不下钢套筒,而采用泥浆保护孔壁的方法,防范坍孔,惯用桩径有800、1000、1200毫米等,承载力可达3～9MN。
2.3 挖孔桩
挖孔桩是采用机械或人工挖掘开孔。人工挖土时,每挖深9～1.0米就需要浇灌或喷射一圈混凝护壁,上下圈之间用插筋连接。在达到需要的深度时,再扩孔。最后在护壁内安装钢筋笼并浇灌混凝土。
挖孔桩的直径不宜小于1米,深度为15米的,桩径应在1.2～1.4米以上,桩身长度宜限制在30米内。
3 灌注桩的相关工艺
近几年,灌注桩被广泛使用,施工单位具有很多设计施工经验。原则上灌注桩在工作条件下的强度计算和钢筋混凝土预制桩相同。
灌注桩的混凝土強度等级,一般不低于C15,骨料不大于40毫米,坍落度一般采用50～70毫米;以水下导管灌注混凝土,混凝土强度等级不低于C20,骨料粒径小于管内径的1／4,最大粒径大于50毫米,坍落度以160-200毫米为宜。
当混凝土灌注桩经计算符合要求时,桩身也可不配抗压钢筋。桩顶伸入承台起连接作用的插筋,可视需要而定。桩身按计算需要配钢筋的,对于轴心受压的桩,主筋的最小配筋率不宜小于0.2％,受弯时不宜小于0.4％(针对非地震区)。若用作抗拔桩时,钢筋须通长配置。当桩周上部为软土层或可液化土层时,主筋长度最好超过软土层或可液化土层的深度。
钢筋混凝土灌注桩的混凝土保护层的厚度一般不小于30毫米(抗弯计算取35毫米)。采用水下浇灌混凝土的不宜小于50毫米。主筋端部不设弯钩,以利钢套管或导管的提升。箍筋宜采用焊接环或螺旋箍筋,直径一般不小于6毫米,间距为200～300毫米。当钢筋笼长度超过4米时,每隔2米左右宜设一道焊接加劲箍筋。钢筋笼在钢套管内埋设的,箍筋宜放在主筋内,且钢筋笼外径至少比套管的径小50毫米;采用导管浇灌水下混凝土的,箍筋须放在钢筋笼之外,钢筋笼的内径应比导管联接处的外径大100毫米以上,其外径应比钻孔直径小100毫米以上。
4 桩基础的检测
在桩基础施工中混凝土强度的等级达到要求后,则需要对桩基础工程的质量进行检测,这些工作必须由具有检测资质的专业单位进行,并出具检测报告。