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岩土研究院

排土桩与非排土桩的桩型

340 2022-07-06 15:56:25

一、钢筋混凝土预制桩

这是一种使用的比较普遍的桩型。这种桩现多为拼接桩,即多节桩。非拼接桩,其横截面多为正方形,一般边长为400~600mm。单桩容许承载力为300~400t。这类长桩运输困难,而且裁短或加长均不方便。使用拼接桩比较方便。多节桩每节长度一般为1~13m。这种桩可以用多种方法连结。例如卡口式接头或楔形接口。接口强度应与桩身其他部分相同。连接发生的倾斜可以导致高的弯曲应力。如果发生这种情况应禁止使用。


二、预应力混凝土桩

预应力混凝土桩是对桩身主筋施加预拉应力,混凝土承受预压应力。预压应力可以防止在打桩过程中或起吊时,桩身中出现过大的拉应力和弯矩而造成的桩身断裂。当然,预应力水平的提高,桩的抗压强度相对下降。因此在打桩逻到障碍物时也容易损伤。


我国预应力管桩有4400mm和 9500mm 两种规格,混凝土强度等级可达C60以上,管壁厚度分别为90mm和100mm。


三、钢桩

钢桩有“H”和“I”两种截面形状,也有一些是管状的。钢桩有容易被腐蚀的缺点。但在无污染条件下,钢的腐蚀率是低的。钢桩的缺点是造价高,然而它具有容易加工处理,抗冲击能力强和长度便于裁剪等优点。H形桩排土量小,贯入性能好,适宜打入比较坚硬的土层,因比表面积大,能提供较大的摩阻力。


空心钢桩具有管状或箱形截面两种,是大的排土桩,适宜打入松散的颗粒土层中。它具有较强的抗冲击和弯曲荷载的能力,是能够承受较大荷载的大直径桩,因此在海洋工程中获得了广泛的应用。


四、沉管灌注桩

沉管灌注桩也称为打入式灌注桩。它应归属于排土桩。利用锤击或振动的方法将装有钢筋混凝土桩头或带有活瓣桩尖的钢管打入土层中,将钢筋笼放置钢管内,然后边振动拔管边浇灌混凝土。这种桩的常用直径为300~500mm,桩长一般在20m以内。可打至硬塑粘土层或中粗砂层。沉管灌注桩的施工设备简单,打桩进度快,成本低。


还有一种内击式沉管灌注桩(亦称Franki pile)。施工方法是先将钢套筒竖起,在筒底放入干混凝土和碎石,用长圆柱形吊锤在套筒底内锤打,形成筒底端的“塞头”。以后继续锤打,塞头带动套筒下沉。沉入预定深度后,吊住套筒,浇灌混凝土并继续锤击,使塞头脱出套筒,形成扩大的桩端。锤击形成的扩大桩端直径可达桩身直径的2~3倍。然后吊下钢筋笼,浇灌混凝土,边拔套筒边锤击。这种桩的直径范围是从275~650mm,通常的长度小于20m,最大为30m。


4.1.2 非排土桩

一、钻孔灌注桩

用钻机在现场桩位上成孔,放入钢筋笼,然后灌注混凝土成桩。在钻进时,用泥浆护壁,应保持孔内泥浆水位高于地下水位,以防止坍孔。钻进达到预定深度后,必须清除孔底沉渣。然后放置灌注水下混凝土的导管和通过导管浇灌混凝土。


对于这种桩,桩的尺寸和设计承载力范围都是很大的。常用的桩径有600,800,1000和1200mm。承载力达3~9MN。国外的大直径(1500~2800mm)钻孔桩一般采用钢套筒护壁,多用螺旋钻成孔。


二、人工挖孔桩

人工挖孔桩在我国使用得越来越普遍。它具有以下优点∶可直接观察地层和基岩的情况。


甚至可以在孔底进行超声波检测和载荷试验,容易清除干净孔底沉渣,设备简单,场区各桩可同时施工,适应性强,费用低。在挖孔桩的施工过程中;必须严格执行有关安全生产的规定。桩径应在1.2~1.4m以上,桩身长度应限制在30m之内。孔壁应做永久性支护。

为了提高单桩承载力和满足一些工程的特殊要求,近些年来,不断出现和发展了许多新的桩型。例如,锥形桩、螺旋形钢筋混凝土桩、阶梯锥形桩(或称Raymond pile)、组合桩、结节形钢筋混凝土预制桩和机挖异形灌注桩等。这里就不一一详述了,请参考文献【61,62】。


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