Ⅰ 建筑中钢管桩技术的设计综述
建筑中钢管桩技术的设计综述详细内容如何,中达咨询为大家说明一下。
钢材选型过程中,由于钢管桩分为开口桩和闭口装两种类型,根基建筑基础工程需要选择最适合的类型。通常情况下,如果钢管桩间距较大比较适合采用闭口桩。与此同时,选择钢材时要注意钢材的壁厚和强度,以免选用不符合承载力要求的钢材。承载力的确定方式一般包括单桩静压载荷试验、静力学承载公式、静力触探资料、动力试验资料及根据以往资料推算等多种方法。下面以静力学承载公式为例,详细论述闭口钢管桩承载力的得知过程。公式1:a=b+c公式2:b=def公式3:c=hg注释:a为桩的极限承载力、b为桩的侧极限摩阻力、c为桩的端极限阻力、d为桩的周长、e为桩侧在某层土的极限侧阻力标准值、f为桩穿越某层土的厚度、h为极限桩端阻力标准值、g为桩底面积。钢管柱实际设计过程中,需要通过测量得到以上公式中需要数据,然后将数据分别代入相应公式就可得到钢管桩的极限承载力,之后进行必要的验证工作。验证无误后才可按照此承载力结果设计钢管桩的布置形式、选择适合的钢材。
对于建筑基础工程中的打桩施工而言,必须制定周密、切实可行的施工组织计划,并按照计划有顺序地进行每一项工作,才能保证钢管桩得到设计要求的强度。钢管桩运输与保管由于钢管桩造价比较昂贵,为了避免因损坏追求更多的建设资金,必须做好钢管桩运输及保管工作。根据施工现场实际交通情况,选择最适合的运输工具及运输线路,尽量避免中间周转,一次性地完成运输工作,并注意颠簸问题,以免发生碰撞损坏。钢管桩的保管场地不宜设在施工现场,但也不能远离施工现场,应设在距离施工现场较近的地方。同时,保管时应遵守以下原则:第一,保管场地具有良好的排水性、地面沉降不严重、地势较为平坦;第二,钢管桩堆放时应有类别之差,不能所以乱放,必要时可利用编号;第三,相邻钢管之间应留有一点间隙,并用固定装置将其固定,以免发生碰撞。多层堆放时,更应如此。施工工艺及操作清理桩孔周边场地施工前根据实际需要清理桩孔周围场地,不允许存在垃圾。然后,在钢管桩周围及上方搭建作业平台,并用固定装置使其固定牢靠。
测量定位施工人员按照设计图纸要求在施工平面上测量定位,并用显著标志清楚标注出每桩的位置。之后,设计人员利用吊装装置将钢管桩运输到指定位置,便可利用钻孔机打桩。就位打桩钢管桩运送到指定位置后,施工人员利用钻孔机在之前标注的位置上进行钻孔。值得注意的是,钻机的钻孔工作必须按照设计及规范要求进行,大小、深度度不能超过规定误差。清理桩孔和桩底钻孔施工工作完成后,需要进行必要的桩孔和桩底清理工作,便于进行下一步工作。由于采用常规的人力方式难以完成清理工作,因而采用专业的工程地质清理钻头进行清理,尽量清除孔内沉杂。钢管桩施工钢管桩下放之前,施工人员应仔细检查桩端是否存在浮锈、油污、损坏等情况,如果有必须及时进行处理。然后对桩外侧实施防腐蚀、防锈处理措施,比如涂刷防锈漆等。下桩工作完成后,便将配合比适合的混凝土浇筑在钢管内部和外部。内部注浆主要采用高压灌浆的方式,除此之外,还可在钢管下放后将注浆管插入钢管桩后,由管底由下往上注浆,使馆内注满水泥浆。钢管外部注浆宜采用水泥-水玻璃混合浆液,因为这种注浆材料能够快速地粘结在钢管四周,形成一定强度的保护层,提升其施工强度。为了保证钢管桩施工质量,桩位偏差不得超过5cm、插桩位置的垂直度偏差不得超过5°。如果存在连接情况,必须采用专用的螺栓连接,螺栓强度不得低于钢管强度,且完好无损。
鉴于钢管桩具有高承载力和水平阻力、设计灵活、长度宜调整、土层扰动小等优势,其在建筑基本工程中越来越得到重视,且应用越来越广泛。由于建筑基础工程对建筑结构稳定及安全具有极其重要的影响,建筑设计师必须了解和掌握建筑基础工程中钢管桩技术的设计要点和施工要点,并注意钢管桩运输及保管问题,全面确保钢管柱具有足够的强度。尤其,承载力计算和验证非常重要,设计过程中应严格进行此道工序,不得马虎,以保证钢管桩强度设计达到设计和规定要求。
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Ⅱ 管桩是什么
上世纪60年代末,铁道部丰台桥梁工厂开始生产先张法预应力混凝土管桩(简称PC管桩),当时主要用于铁道桥梁工程的基础建设;70年代研制生产后张法预应力混凝土管桩。70年代以来,特别是在上海宝山钢铁厂建设中,大量使用了日本引进的钢管桩,不仅造价高,耐久性也差。为了适应港口建设发展的需要,1987年交通部三航局从日本全套引进预应力高强混凝土管桩(简称PHC管桩)生产线,PHC管桩的主要规格为椎600mm~椎1000mm.80年代后期,宁波浙东水泥制品有限公司与有关科研院所合作,针对我国沿海地区淤泥软弱地质的特点,通过对PC管桩的改造,开发了先张法预应力混凝土薄壁管桩(简称PTC管桩),PTC管桩的主要规格有椎300mm~椎600mm.
1989年~1992年,原国家建材局苏州混凝土水泥制品研究院和番禺市桥丰水泥制品有限公司根据我国的实际情况,通过对引进管桩生产线的消化吸收,自主开发了国产化的预应力高强混凝土管桩,1993年该项成果被原建设部列入全国重点推广项目。随着改革开放和经济建设的发展,先张法预应力混凝土管桩开始大量应用于铁道系统,并扩大到工业与民用建筑、市政、冶金、港口、公路等领域。在长江三角洲和珠江三角洲地区,由于地质条件适合管桩的使用特点,管桩的需求量猛增,从而迅速形成一个新兴的行业。据不完全统计,到2007年年底,全国已有400多家管桩生产企业(不含台湾地区厂家),生产各类管桩2.5亿米左右,产值达300多亿人民币。同时为管桩行业配套的辅助产品年产值也近250亿元,成为一个富有朝气的新兴产业,目前管桩已占全国水泥制品行业产值的50%左右。
在这近20多年的发展历程中,管桩项目先后获建材行业科技进步二等奖、国家科技进步三等奖;管桩被列为国家级新产品、原建设部重点推广新产品;2006年在有关单位和协会的共同努力下,有3家企业(中山建华管桩有限公司、中山三和桩杆管桩有限公司、宁波浙东建材集团)的管桩产品被列入中国名牌产品目录,这是我国管桩行业发展的又一个新的高潮,得到了行业内外的一致好评。
管桩产品从无标生产,发展到今天拥有较完善的标准体系——GB13476-92《先张法预应力混凝土管桩》、GB13476-1999《先张法预应力混凝土管桩》、JC888-2001《先张法预应力混凝土薄壁管桩》、03SG409《预应力混凝土管桩》、GB/T19496-2004《钻芯检测离心高强混凝土抗压强度试验方法》、JC/T947-2005《先张法预应力混凝土管桩用端板》、JC/T950-2005《预应力高强混凝土管桩用硅砂粉》、JC/T948-2005《混凝土制品用脱模剂》、JC/T540-2006《混凝土制品用低碳冷拔钢丝》,这一发展历程整整走了近20年。
管桩分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩,预应力混凝土管桩(PC管桩)和预应力混凝土薄壁管桩(PTC管桩)及高强度预应力混凝土管桩(PHC管桩).
先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件,主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。
管桩按混凝土强度等级和壁厚分为预应力混凝土管桩(PC管桩)、预应力混凝土薄壁管桩(PTC管桩)和预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)。PC桩的混凝土强度不得低于C50砼,PTC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。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,脱模后要进入高压釜蒸养,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三、四天。
Ⅲ 目前工程施工中常用的桩都有哪些
按成桩方法分类
一般分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩三类。
1、挤土桩(排土桩)
在成桩过程中,桩周围的土被挤密或挤开,使桩周围的土受到严重扰动,土的原始结构遭到破坏,土的工程性质发生很大变化。这类桩主要有挤土灌注桩和打入式预制桩等。
2、非挤土桩(非排土桩)
在成桩过程中,将与桩体积相同的土挖出,因而桩周围的土很少受到扰动。这类桩主要有各种形式的挖孔或钻孔桩、井筒管桩和预钻孔埋桩等。
3、部分挤土桩
在成桩过程中,桩周围的土仅受到轻微的扰动,土的原状结构和工程性质没有明显变化。这类桩主要有预钻孔打人式预制桩、打人式敞口桩和部分挤土灌注桩等。
按桩身材料分类
根据桩身材料可分为混凝土桩、钢桩和组合材料桩等。
1、混凝土桩 混凝土桩是目前应用最广泛的桩,具有制作方便,桩身强度高,耐腐蚀性能好,价格较低等优点。它可分为预制混凝土方桩、预应力混凝土空心管桩和灌注混凝土桩等。
a)预制混凝土方桩多为钢筋混凝土桩,断面尺寸一般为200mmx200mm一500rmnx500mm,单节长十余米,可根据需要将单节桩连接成所需桩长。
b)预应力混凝土空心管桩为工厂化预制生产,高压蒸汽养护,断面外径尺寸一般为350~600mm,壁厚80--lOOmm,单节长十余米,可根据需要将单节桩连接成所需桩长。
c)灌注混凝土桩是用桩机设备在施工现场就地成孔,在孔内放置钢筋笼,浇筑混凝土,桩深度和直径可根据受力的需要,由设计确定。
2、钢桩 由钢管桩和型钢桩组成。钢桩桩身材料强度高,桩身表面积大而截面积小,在沉桩时贯透能力强而挤土影响小,在饱和软粘土地区可减少对邻近建筑物的影响。型钢桩常见有工字形钢桩和H形钢桩。钢管桩由各种直径和壁厚的无缝钢管制成。由于钢桩价格昂贵,耐腐蚀性能差,应用受到一定的限制。
3、组合材料桩 组合材料桩是指一根桩由两种以上材料组成的桩。如钢管混凝土桩或上部为钢管下部为混凝土的桩。
按承载性状分类
1、摩擦型桩
a)摩擦桩 在极限承载力状态下,桩顶荷载由桩侧摩擦阻力承受的桩,桩尖部分承受的荷载很小,如在饱和软粘土地基,数十米深度内无坚硬的桩尖持力层的桩。这类桩基的沉降较大。
b)端承摩擦桩
在极限承载力状态下,桩顶荷载主要由桩侧摩擦阻力承受。即在外荷载作用下,桩的端阻力和侧壁摩擦力都同时发挥作用,但桩侧摩擦阻力大于桩尖阻力。如穿过软弱地层嵌入较坚实的硬粘土的桩。
2、端承型桩
a)端承桩 在极限荷载作用状态下,桩顶荷载由桩端阻力承受的桩。如通过软弱土层桩尖嵌入基岩的桩,外部荷载通过桩身直接传给基岩,桩的承载力由桩的端部提供,不考虑桩侧摩擦阻力的作用。
b)摩擦端承桩 在极限承载力状态下,桩顶荷载主要由桩端阻力承受的桩。如通过软弱土层桩尖嵌入基岩的桩,由于桩的细长比很大,在外部荷载作用下,桩身被压缩,使桩侧摩擦阻力得到部分地发挥。
Ⅳ 桩基础的几种类型及施工方法
桩基础是一种常用的深基础,其主要作用是将建筑物或结构的荷载传递到深层土层中去。根据桩的材料和施工方式的不同,桩基础可以分为多种类型,常见的有以下几种:
总之,不同类型的桩基础适用于不同的土层和荷载要求,施工方法也根据桩的类型和具体情况而有所差异。在实际工程中,需要根据具体情况选择最适合的桩型和施工方法。
Ⅳ 施工钢管桩
振动锤中心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上;每一根桩的下沉应连续,不可中途停顿过久,以免土的摩阻力恢复,继续下沉困难。沉放过程加强观测,钢管桩偏位不得大于10厘米,垂直度不得低于0.1%。
沉放前先计算出每条钢管桩的坐标,在两岸大堤上针对各桩分别布置一条基线,基线上的每一个观测点用全站仪精确测量其坐标位置,并用水准仪测出其高程;然后计算出每一根桩上观测点的坐标及交会角,并汇总成表供观测沉桩使用。
沉放时在正面布置一台全站仪观测定位,侧面设置两台经纬仪校核。
钢管桩沉放使用45KW振动锤,能提供额定振动力为45t,可以满足本工程的要求。起吊设备采用30t起重船。起重船抛锚定位后,先期依靠钢管桩重力插入覆盖层中,上部用缆绳绑在吊船边,待桩身有一定稳定性后,再利用浮吊吊上振动沉桩机夹住钢管桩,开始振动沉桩机振动下沉钢管桩到位。钢管桩逐排沉放,一排桩沉放完成后再移船至另一侧。
(5)工程钢管桩是什么扩展阅读:
单节长十余米,可根据需要将单节桩连接成所需桩长。预应力混凝土空心管桩为工厂化预制生产,高压蒸汽养护,断面外径尺寸一般为350~600mm,壁厚80--lOOmm,单节长十余米,可根据需要将单节桩连接成所需桩长。
灌注混凝土桩是用桩机设备在施工现场就地成孔,在孔内放置钢筋笼,浇筑混凝土,桩深度和直径可根据受力的需要,由设计确定。
桩顶荷载主要由桩侧摩擦阻力承受。即在外荷载作用下,桩的端阻力和侧壁摩擦力都同时发挥作用,但桩侧摩擦阻力大于桩尖阻力。
Ⅵ 混凝土灌注桩和钢管灌注桩有什么区别
一、性质不同
1、钢管灌注桩:采用适合桩设计尺寸的钢管(即套管)。将端套上的桩尖沉入土中后,将钢筋骨架吊入套管内,在拔出混凝土管的同时进行混凝土管的振捣或锤击,用振捣器将混凝土捣实,利用拔管时的振动捣实混凝土而形成所需要的灌注桩。
2、混凝土灌注桩:一种就位成孔,灌注混凝土或钢筋混凝土而制成的桩。
二、分类不同
1、钢管灌注桩:
可分为锤击沉管灌注桩,振动沉管灌注桩。
(1)利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩,称为锤击沉管灌注桩。
(2)利用振动器振动沉管、拔管成桩,称为振动沉管灌注桩。
2、混凝土灌注桩:
(1)钻孔灌注桩
根据工程性质、地下水位和土壤性质的不同,钻孔桩主要有冲击钻孔灌注桩、旋挖钻孔灌注桩、潜孔灌注桩和钻孔灌注桩。除钻孔灌注桩外,其余三桩均为泥浆护壁钻孔桩。
(2)沉管灌注桩
沉管灌注桩是指用锤击或振动桩将可移动的阀尖或预制钢筋混凝土桩靴沉入土中,然后在锤击或振动拔管的同时灌注混凝土(或先将钢笼放入管内)的桩。前者称为锤击沉管灌注桩,后者称为振动沉管灌注桩。
(3)人工挖孔灌注桩
人工挖孔灌注桩是由人工挖孔法、钢筋笼和混凝土组成的桩。
(6)工程钢管桩是什么扩展阅读:
混凝土灌注桩特点:
1、与沉入桩中的锤击法相比,施工噪声和振动小得多。
2、可建造直径大于预制桩的桩。
3、可用于各种地基。
4、施工质量对桩的承载力影响很大。
5、由于混凝土是在泥浆中浇筑的,混凝土的质量难以控制。
Ⅶ 桥梁工程中常用的桩基础都是什么,他们都分别试用于那些情况,谢谢!
钻孔灌注桩,预制钢管桩,都挺常见的,还有沉井也有用。