2钻孔灌注桩解析.ppt

以日本为例,成立由64家基础公司组成的岩层削孔技术协会,研究开发出20余种大直径岩层削孔工法,其中长螺旋钻进成孔法3种、回转钻进成孔法5种、冲击钻进成孔法7种以及全套管回转掘削法9种。国内也有不少单位成功地研究开发出岩层钻进成孔法及大三石层(大卵砾石层、大抛石层和大孤石层)钻进成孔法。 筒式柴油锤冲击式钢筋混凝土预制桩虽然具有桩身质量较可靠、施工速度快及承载力高等优点,但由于其施工时噪声高、振动大和油污飞溅(三者统称为一次公害)等缺点,在城区的住宅群及公共建筑群等施工中受到很大限制,为此静压式钢筋混凝土预制桩施工技术在国内得到业主的青睐,国外已显现出用液压打桩锤取代筒式柴油锤的趋势。泥浆护壁法钻、冲孔灌注桩在地下水位高的软土地区虽然被较广泛地采用,但由于泥浆的使用使施工现场不文明,泥浆排除(称为二次公害)的困难,成为施工者头痛之事。因此钻斗钻成孔灌注桩,因其干取土作业加之所使用的稳定液由专用的仓罐贮存,现场较为文明,在日本建筑业界此类桩型已成为泥浆护壁灌注桩的主力桩型,国内此类桩型的采用亦日趋增多。贝诺特灌注桩由于环保效果好(噪声低、振动小、无泥浆污染与排放)、施工现场文明,在海内外广泛采用,我国香港地区此类桩型的市场份额约占45%,昆明、温州及北京地区10余个工程已成功地采用此类桩型。 北京地区普通直径钻孔扩底灌注桩(桩身直径0.3～0.4m、扩底直径0.8～1.2m)的静载试验结果表明,与相同桩身直径的直孔桩相比,前者的极限荷载为后者的1.7～7.0倍,前者的单位桩体积的极限荷载为后者的1.4～3.0倍。大直径钻(挖)孔扩底桩具有承载力高、成孔后出土量少、承台面积小等显著优点,在国内外得到广泛应用。我国的钻孔扩底桩种类有20种以上,日本的大直径钻扩桩工法近30种。扩孔的成型工艺除钻扩外,还有爆扩、夯扩、振扩、锤扩、压扩、冲扩、注扩、挤扩和挖扩等种类。 为了提高单桩承载力(桩侧摩阻力和桩端阻力)国内外大量发展异型桩。广义地说,异型桩包括横向截面异化桩和纵向截面异化桩。挤扩多分支承力盘桩是由桩身、分支、分承力盘和桩根等部分组成的纵横断面均异化的异型桩,其单位桩体积的极限荷载为相应的直孔桩的2倍以上。 钢筋混凝土预制桩和钢桩的设桩工艺有打入式、压入式(静压式)和埋入式3种。前面提到筒式柴油锤冲击式(打入式)施工中存在一次公害。打入式和压入式设桩工艺在施工中产生挤土效应,使地基土隆起和水平挤动,不同程度地对邻近建筑物和地下管线产生不良影响。为了消除一次公害和挤土效应,日本在近20多年来开发出埋入式桩工法,共有60余种。所谓埋入式桩工法是将预制桩沉入到钻成的孔中后,采取某些手段增强桩承载力的工法的总称。北京地区采用的植桩法,即先用长螺旋钻成孔,穿过硬夹层或可液化层,然后将预制桩放入孔内,最后锤击沉桩使桩端进入设计要求的持力层。 由于承载力的要求、环境保护的要求及工程地质与水文地质条件的限制等,采用单一工艺的桩型往往满足不了工程要求,实践中经常出现组合式工艺桩。例如,钻孔扩底灌注桩有成直孔和扩孔两个工艺;桩端压力注浆桩有成孔成桩与成桩后向桩端地层注浆两个工艺;预钻孔打入式预制桩有钻孔、注浆、插桩及轻打(或压入)等工艺。 随着对打入式预制桩的要求越来越高,诸如高承载力、穿透硬夹层、承受较高的打击应力及快速交货等要求,RC桩便满足不了上述要求,故PC桩和PHC桩使用越来越多。 以灌注桩为例,桩身材料种类亦出现多样化趋势,如普通混凝土、超流态混凝土、无砂混凝土及微膨胀混凝土等。打入式桩亦有组合材料桩,如钢管外壳加混凝土内壁的合成桩。  桩基的承载力 桩基工程质量最重要的一个指标是桩的承载力。而单桩承载力极限值取决于桩身的材料强度和地基土的支承力。如果地基土对桩的支承力大于桩身的材料强度值，则桩的承载力是根据桩身材料强度确定；如果地基土对桩的支承力小于桩身的材料强度值，则桩的承载力只能由地基土的强度和变形确定。 一、影响桩基承载力的因素分析 1）桩身所穿越土层的强度、变形性质和历史 2）桩端持力层的强度和变形性质 3）桩身与桩底的几何形状 4）桩体材料强度 5）群桩效应 桩的排列、桩距、桩的长径比、桩长与承台宽度等参数对承台、桩、土的相互作用和群桩承载力影响较大 6）桩的施工方法 二 单桩承载力的确定方法 直接法：静力荷载试验 桩的动测方法 间接法： 理论计算 经验公式 原位测试（静探、标贯、旁压） 三、单桩荷载试验 （一）单桩垂直荷载试验 单桩垂直荷载试验的目的是为了确定单桩竖向（抗压）极限承载力，作为设计依据，或对工程桩的承载力进行抽样检验和评价。