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岩土研究院

成桩方法分类

445 2022-07-18 10:21:46

1.预制桩

多年来,钢筋混凝土预制桩是建筑工程的传统的主要桩型。20世纪70年代以来,随着我国城市建筑的发展,施工环境受到越来越多的限制,预制桩的应用范围逐步缩小。但是,在市郊的新开发区,预制桩的使用是基本不受限制的。预制桩有如下特点∶


1)预制桩不易穿透较厚的砂土等硬夹层(除非采用预钻孔、射水等辅助沉桩措施),只能进入砂、砾、硬粘土、强风化岩层等坚实持力层不大的深度。

2)沉桩方法一般采用锤击,由此产生的震动、噪声污染必须加以限制。

3)沉桩过程产生挤土效应,特别是饱和软粘土地区,沉桩可能导致周围建筑物、道路、管线等的损坏。

4)一般说来预制桩的施工质量较稳定。

5)预制桩打入松散的粉土、砂、砾层中,由于桩周和桩端土受到挤密,其侧摩阻力因土的加密和桩侧表面预加法向应力而提高,桩端阻力也相应提高。基土的原始密度越低,承载力的提高幅度就越大。当建筑场地有较厚砂、砾层时,一般宜将桩打入该持力层,以大幅度提高承载力。当预制桩打入饱和软粘土时,土结构受到破坏并出现超孔隙水压,桩承载力存在显著的时间效应,即随休止时间而提高。

6)建筑工程中预制桩的单桩设计承载力一般不超过3MN,而在海洋工程中,由于采用大功率打桩设备,桩的尺寸大,其单桩设计承载力可高达10MN。

7)由于桩的贯入能力受多种因素制约,因而常常出现因桩打不到设计标高而截桩,造成浪费。

8)预制桩由于承受运输、起吊、打击应力,要求配置较多钢筋,混凝土标号也要相应提高,因此其造价往往高于灌注桩。


2.灌注桩

当前,灌注桩在我国已形成多种成桩工艺、多类桩型,使用范围已扩大到土木工程的各个领域。从国际上的情况看,灌注桩正朝两个方向迅速发展,即大直径巨型桩和小直径(d≤250mm)微型桩。前者桩身直径大至4m,扩底直径达9m,其设计承载力,桩端支承于硬粘土层者高达40MN,支承于基岩者高达70MN。大直径桩多使用于高重建筑物,并多采用一柱一桩。20世纪80年代以来,随着高层建筑的迅速增多,大直径桩在我国建筑工程中已获得很大发展。微型桩则多用于地基的浅层处理,形成复合地基;或用于旧建筑物基础的托换加固。微型桩近年来在我国也已开始发展起来。


灌注桩按其成桩过程对桩侧土体的影响程度可分为非挤土灌注桩、少量挤土灌注桩、挤土灌注桩三大类,每一类又包含多种成桩方法。


灌注桩有如下共同优点∶

1)施工过程无大的噪声和震动(沉管灌注桩除外)。

2)可根据土层分布情况任意变化桩长;可根据同一建筑物的荷载分布与土层情况采用不同桩径;对于承受侧向荷载的桩,可设计成有利于提高横向承载力的异形桩,还可设计成变截面桩,即在受弯矩较大的上部采用较大的截面。

3)可穿过各种软、硬夹层,将桩端置于坚实土层和嵌入基岩,还可扩大桩底以充分发挥桩身强度和持力层的承载力。

4)桩身钢筋可根据荷载的大小、性质,荷载沿深度的传递特征以及土层的变化配置。无需像预制桩那样配置起吊、运输、打击应力筋。其配筋率远低于预制桩,造价为预制桩的40%~70%。


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