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[桩基础学习资料
桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中,承台底面与土体接触,则称为低承台桩基;若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上,则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。
工程桩的种类:按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩和端承桩。摩擦桩:系利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物并可分为压力桩及拉力桩,大致用于地层无坚硬之承载层或承载层较深。端承桩:系使基桩坐落于承载层上(岩盘上)使可以承载构造物。按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。预制桩:通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下。优点是材料省,强度高,适用于较高要求的建筑,缺点是施工难度高,受机械数量限制施工时间长。灌注桩:首先在施工场地上钻孔,当达到所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。优点是施工难度低,尤其是人工挖孔桩,可以不受机械数量的限制,所有桩基同时进行施工,大大节省时间,缺点是承载力低,费材料。
预应力混凝土管桩,简称PC管桩。管桩按混凝土强度等级或有效预压应力分为预应力混凝土管桩和预应力高强混凝土管桩。预应力混凝土管桩代号为PC,预应力高强混凝土管桩代号为PHC,薄壁管桩代号为PTC。PC桩的混凝土强度不得低于C60,薄壁管桩强度等级不得低于C60,PHC桩的混凝土强度等级不得低于C80。管桩的标注示例:外径600毫米、壁厚110毫米、长度12米的A型预应力高强混凝土管桩的标记为:PHC 600 A 110-12?。PC桩和PTC桩一般采用常压蒸汽养护,一般要经过28天才能施打。而PHC桩,脱模后进入高压釜蒸养,经10个大气压、180度左右的蒸压养护,混凝土强度等级达C80从成型到使用的最短时间只需一两天。管桩的接头,过去个别厂的产品采用法兰盘螺栓联结,现在几乎全部采用端头板电焊联结法。端头板是管桩顶端的一块圆环形铁板,厚度一般为18-22毫米,端板外缘沿圆周留有坡口,管桩对接后坡口变成U型,烧焊时将管桩周过的U型坡口填满即可。 预应力管桩沉入土中的第一节桩称为底桩。底桩下端部都要设置桩尖(靴)。十字型、圆锥型和开口型。十字型和圆锥型也称闭口型。上海地区采用开口型桩尖(靴)比较多,而港澳地区,采用十字型桩尖(靴)较多。开口型桩尖(靴)沉入土层后桩身下部约有1/3桩长的内腔被土体塞住,沉桩时发生的挤土作用比封口型桩尖(靴)要小一些。但封口型桩尖沉入土层中,桩身内腔在电灯和手电光的照射下一目了然,因此,可用目测法检查成桩的桩身质量,并用直接量测法复测沉桩长度。桩尖规格不符合设计要求,也会造成工程质量事故,所以广东标准《预应力管桩基础技术规程》DBJ15-22-98对常用桩尖规格作出了规定。管桩沉桩方法有多种,在我国国内施工过的方法有:锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻孔法及中掘法等,而以静压法用得最多。由于柴油锤打桩时震动剧烈、噪音大,为适应市区施工需要,近几年来我国各地开发了大吨位的静力压桩机施压预应力管桩的工艺,静力压桩机又可分为顶压式和抱压式,抱压式是桩机的夹板夹紧桩身,依靠持板的摩擦力大于入土阻力的原理工作,静力压桩机最大压桩力可达5000-6000kN,可将直径500、600的预应力管桩压到设计要求的持力层。管桩按外径分为300毫米、350毫米、400毫米、450毫米、500毫米、550毫米、600毫米、800毫米和1000毫米等规格,实际生产的管径以300毫米、400毫米、500毫米、600毫米为主。目前以直径400、600外径为主。
管桩按桩身抗裂弯矩的大小分为A型、AB型和B型。A型的有效预应力约为3.5-4.2Mpa,AB型为5.0Mpa,B型约为5.5-6.0Mpa,一般管桩有4-5Mpa的有效预应力,打桩时桩身混凝土可有效地抵抗仃桩拉应力,所以,对于一般的建筑工程,选用我国规定的A或AB型的管桩就可以。 每节管桩都有出厂标记,表示在管桩表面距端头1.0米左右的地方。A桩和AB桩主要区别简单讲就是钢筋用量不一样,例如:外径300mm桩,壁厚70mm单节桩长11米以内要求A桩钢筋6Φ7.1而AB桩为6Φ9.0,可见AB桩的钢筋比较粗!同样情况下B桩为8Φ9.0,C桩为8Φ10.7,可见钢筋量或直径都不一样。显然用量越大,结构越安全。实际设计必须参照地质资料和上部荷载确定桩的类型和设计桩长。预应力高强混凝土管桩的A、AB、B和C型是按照施加的有效预压应力分类的,它们的有效预压应力分别为4.0MPa、6.0MPa、8.0MPa和10.0MPa,A型和B型桩身竖向承载力几乎是一样的,只不过AB型抗弯性能比A型好,要穿过坚硬土层时在较大的锤击力下也不至于打碎,对于静压施工来说,同样弯曲度的情况下,A型比AB型更容易被压断。
静力压桩在一般情况下是分段预制,为段压入、逐段接长。每节桩长度取决于桩架高度,通常6m左右.压桩桩长可达30m以上,桩断
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