大直径桩的定义规范(桩基工程中直径多大的桩属于大直径桩)
大直径灌注桩的定义
早期的定义中是将直径大于0.8m的桩叫大直径桩,但随着桩基的发展,大直径桩的定义也有所发展,目前有将直径大于2m的桩叫大直径桩的,也有将直径大于2.5m的桩叫大直径桩的。灌注桩按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。
钻孔灌注
指利用钻孔机械钻出桩孔,并在孔中浇筑混凝土(或先在孔中吊放钢筋笼)而成的桩。根据钻孔机械的钻头是否在土的含水层中施工,又分为泥浆护壁成孔和干作业成孔及套管护壁三种方法。
(1)泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程:场地平整→桩位放线→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位、孔位校正→成孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→第一次清孔→质量验收→下钢筋笼和钢导管→第二次清孔→浇筑水下混凝土→成桩。
(2)干作业成孔灌注桩施工工艺流程:测定桩位→钻孔→清孔→下钢筋笼→浇筑混凝土。
沉管灌注
指利用锤击打桩法或振动打桩法,将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中,然后边浇筑混凝土(或先在管内放入钢筋笼),边锤击或振动边拔管而成的桩。前者称为锤击沉管灌注桩,后者称为振动沉管灌注桩。
沉管灌注桩成桩过程为:桩机就位→锤击(振动)沉管→上料→边锤击(振动)边拔管,并继续浇筑混凝土→下钢筋笼、继续浇筑混凝土及拔管→成桩。
人工挖孔
指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔,然后安放钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩。为了确保人工挖孔桩施工过程中的安全,施工时必须考虑预防孔壁坍塌和流砂现象发生,制定合理的护壁措施。护壁方法可以采用现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、砖砌体护壁、沉井护壁、钢套管护壁、型钢或木板桩工具式护壁等多种。以应用较广的现浇混凝土分段护壁为例说明人工挖孔桩的施工工艺流程。
人工挖孔灌注桩的施工程序是:场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇筑第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、起重卷扬机或电动葫芦、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁,校核桩孔垂直度和直径→拆上节模板,支第二节模板,浇筑第二节混凝土护壁→重复第二节挖土、支模、浇筑混凝土护壁工序,循环作业直至设计深度→进
桩基工程中直径多大的桩属于大直径桩
根据JTG/T F50-2011 《公路桥涵施工技术规范》的规定,桩基直径≥2.5m的钻孔灌注桩则为大直径桩。桩的分类??
桩基的分类 桩的分类工程技术的不断发展,新型钢桩和钢筋混凝土桩在工程建设中用途越来越广泛。而不同的桩型特点亦有不同。
按受力情况分类:
摩擦桩 —— 荷载绝大部分由桩周土的摩擦力承担,而桩端阻力可以忽略不计的桩
基桩
端承摩擦桩 —— 荷载主要由桩身摩擦力承担的桩
端承桩 —— 荷载绝大部分由桩尖支承力来承担,而桩侧阻力可以忽略不计的
摩擦端承桩 ——荷载主要由桩端阻力承担的桩
按施工方法分类:
机械成孔桩
灌注桩 人工挖孔桩
沉管灌注桩
钢筋混凝土桩
基桩 预制桩 预应力混凝土桩
钢桩
水泥土搅拌桩
搅拌桩
其他化学材料搅拌桩
按桩的外型尺寸分类
长桩
基桩
短桩
中长桩
变截面桩
按沉桩方法预制桩可分为打入桩、压入桩、振动沉入桩、旋入桩等。
预制桩按材料可分为普通钢筋混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩。按桩截面形状又可分为实心桩和空心桩,圆形桩和方形桩、异形桩等。接桩的方法有钢板角钢焊接,法兰盘加螺栓联结,硫磺胶泥锚固以及机械联结(如插入楔块、销钉联结)等。
混凝土灌注桩按施工方法可分为振动沉管灌注桩、弗朗克桩、钢套管旋入冲抓成孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、预压孔打入灌注桩、预压孔打入混凝土桩以及钻扩孔混凝土灌注桩等。
弗朗克桩在欧洲流行甚广,我国也有用此法施工的工程。这种方法适用于松散砂、砾及超固结粘土,桩身直径30~60cm,桩长10~24m,管心锤重25~50kN,落距3~5m,单桩容许承载力可达1500kN。旋转钢管下沉成孔的灌注桩,在钢管底部装有经过淬火的钢齿,可沉入至页岩或砂岩层,直径可达1.5米。钢管用法兰盘联接,预压孔打入混凝土桩是介于打入桩和灌注桩之间的一种桩型。其施工步骤是先将钢制的传力杆打入土中0.5~1.0m,然后拔出钢传力杆,往孔中灌注混凝土或砂浆,再将一根预制的钢筋混凝土桩置于孔中, 打到预定深度,这种桩的承载力高于普通桩。
钻孔扩底灌注桩,国内外都已广泛地应用,用于住宅及高层建筑。由机械成孔,直径一般为0.6~2.5m,可一直钻到坚硬密实土层或基岩,但在有砂或粉砂的地下水位以下钻孔时,需要套管,有时将套管留在土中,或用膨润土泥浆护壁。为增加桩端承载力,常在超固结粘土中设置扩大头,扩大头直径约为桩身直径的2~3倍。
对于打入桩,在砂土地基上打桩,将桩周边砂挤密,挤密区内砂土的内摩擦角增大。对于中密或密实的砂,在打桩时会引起地表隆起。对于较松散的砂,打桩初期地表要下沉,每侧下沉扩展的范围距离相当于桩长。
在粘性土中打桩也会引起桩周土的重塑,抗剪强度会有临时的降低,降低值可达到20%~50%。打桩后,抗剪强度会逐渐提高,有时甚至会超过原来的强度。打入桩使土内摩擦角相应增大,可通过标准贯入试验确定桩侧摩阻力。
在粘土中打桩也会引起地表面隆起,总隆起量大约相当于群桩总体积的一半。在深基坑内,打桩会引起坑底隆起。因周围侧向位移受到限制,基坑的隆起量就比较大。为减少隆起量,应在开挖前打桩(但需送桩,会降低打桩效率)。
浅埋的筏板基础和不同桩长的摩擦桩,都可用于软粘土层。补偿筏基由于施工时挖除土方量与上部结构重量相同,因而土中应力影响范围较小,基础沉降甚小。而长摩擦群桩由于有可能影响范围较大,引起地基的沉降变形量也大,这种情况下桩基础并不一定比浅筏基础方案好。因此应进行方案比较。
在粘土中的摩擦群桩中,桩间距一般不少于3D。当桩群的破坏方式从块体破坏转为桩破坏时,其桩间距应大于最佳桩距。
改变桩距尺寸,必然要影响承台尺寸。加大桩距可减少桩数,但承台尺寸却要增加,这也会影响整个桩基础的工程造价。
在群桩施工中,易造成桩偏离中心线,还需注意到打桩时土体之间相挤压造成隆起及断桩等问题。
如果桩尖持力层岩层的层理面倾斜得很陡,并有张开的横向节理时,端承桩承载力的取值应慎重对待。
桩基承载力包括单桩承载力和群桩承载力,单桩承载力又根据承受荷载状态的不同,分为竖向受压桩、抗拔桩、以及承受水平方向力的桩。位于粘性土地基中的摩擦群桩还应考虑群桩效应问题。
总之,根据不同建筑荷载要求及场地条件,可使用不同桩型,一些新桩型的发展,又有力地推动了上部结构的发展,为建筑结构的设计提供了许多可选择的方案