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樁基礎施工技術發(fā)展趨向

時間:2024-08-11 19:53:44 造價員 我要投稿
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樁基礎施工技術發(fā)展趨向

  樁工技術經(jīng)歷了幾千年的發(fā)展過程,無論是樁基材料和樁類型,或者是樁工機械和施工方法都有了巨大的發(fā)展,已經(jīng)形成了現(xiàn)代化基礎工程體系。下面由小編為大家分享樁基礎施工技術發(fā)展趨向,歡迎大家閱讀瀏覽。

樁基礎施工技術發(fā)展趨向

  一、樁基礎施工技術現(xiàn)狀

  按施工方法,樁可分為非擠土樁、部分擠土樁和擠土樁三大類。再細分,樁的施工方法超過300種。施工方法的變化、完善、更新可以說是日新月異。圖1中列出樁的部分施工類型。

  以埋入式樁為例,圖中僅列出三大類,實際上細分可有80種以上類型。所謂中掘施工法樁是把小于樁徑30~40mm的長螺旋鉆、或鉆桿端部裝有攪拌翼片的螺旋鉆及鉆斗鉆等插入樁的中空部,在鉆頭附近的地層連續(xù)鉆進,使土沿中空部上升,從樁頂排土的同時將樁沉設。在施工中通常將樁端注入壓縮空氣和水,促進鉆進的同時也使樁沉順利。為使樁獲得更大的承載力,樁埋入孔中后可分別采用量終打擊方式、樁端加固方式或擴大頭加固方式。

  按中掘埋入工藝、鉆機、承載力發(fā)揮方法及采用的預制樁種類等,中掘施工法樁又可細分為40余種樁型。而預鉆孔埋入式樁亦可細分為40余種。以泥漿護壁法鉆孔擴底灌注樁的成孔方法為例,亦有40種以上,擴底方式可分為反循環(huán)擴底、鉆斗鉆擴底、正循環(huán)擴底及潛水鉆擴底等。其中反循環(huán)擴底方式又分為擴刀上開、擴刀下開、擴刀滑降及擴刀推出等方式;鉆斗鉆擴底方式又分為水平推出、滑降及下開和水平推出的并用等方式。

  以樁端壓力注漿為例,注漿工藝可分為閉式注漿和開式注漿兩大類,樁端壓力注漿施工工藝的核心部件——樁端壓力注漿裝置又可分為預留壓力注漿室、預留承壓包、預留注漿空腔、預留注漿通道及預留特殊注漿裝置五大類,兩者組合,目前已有20余種樁端壓力注漿樁工法,其中國內(nèi)有18種。

  二、常用樁設樁工藝選擇樁型的選擇應考慮以下原則

  (一)“因荷載制宜”即上部結(jié)構(gòu)傳遞給基礎的荷載大小是控制單樁承載力要求的主要因素。

  (二)“因土層制宜”,即根據(jù)建筑物場地的工程地質(zhì)條件、地下水位狀況和樁端持力層深度等,通過比較各種不同方案樁結(jié)構(gòu)的承載力和技術經(jīng)濟指標,選擇樁的類型。

  (三)“因機械制宜”,即考慮本地區(qū)樁基施工單位現(xiàn)有的樁工機械設備;如確實需要從其他地區(qū)引進樁工機械時,則需要考慮其經(jīng)濟合理性。

  (四)“因環(huán)境制宜”,即考慮設樁過程中對環(huán)境的影響,例如打入式預制樁和打入式灌注樁的場合,就要考慮振動、噪聲以及油污對周圍環(huán)境的影響;泥漿護壁鉆孔樁和埋入式樁就要考慮泥水、泥土的處理,否則會造成對環(huán)境的不利影響。

  (五)“因造價制宜”,即采用的樁型,其造價應比較低廉。

  (六)“因工期制宜”,當工期緊迫而環(huán)境又允許,可采用打入式預制樁,因其施工速度快;再如施工條件合適,也可采用人工挖孔樁,因該樁型施工作業(yè)面可增多,施工進程也較快。

  總之,在選擇樁型和工藝時,應對建筑物的特征(建筑結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)、樁的使用功能、建筑物的安全等級等)、地形、工程地質(zhì)條件(穿越土層、樁端持力層巖土特性)、水文地質(zhì)條件(地下水類別、地下水位標高)、施工機械設備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗、各種樁施工法的特征、制樁材料供應條件、造價以及工期等進行綜合性研究分析后,并進行技術經(jīng)濟分析比較,最后選擇經(jīng)濟合理、安全適用的樁型和成樁工藝。

  我國幅地遼闊,工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件復雜多變,東部與中西部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展不平衡,各類工程要求又不相同。大量施工實踐表明,我國常用的各種樁型從總體上看,具有以下特點:大直徑樁與普通直徑樁并存;預制樁與灌注樁并存;非擠土樁、部分擠土樁與擠土樁并存;在非擠土灌注樁中鉆孔、沖抓成孔與人工挖孔法并存;在擠土樁中錘擊法、振動法與靜壓法并存;在部分擠土灌注樁的壓漿工藝法中前注漿樁與后注漿樁并存;先進的、現(xiàn)代化的工藝設備與傳統(tǒng)的、較陳舊的工藝設備并存等等。由此可見,各種樁型在我國都有合適的地層土質(zhì)、環(huán)境與需求,也有發(fā)展、完善和創(chuàng)新的條件。需要引起注意的是:任何一種樁型都不是萬能的,都有其適用范圍,關鍵在于找到切入點,揚長避短;再好的樁型只要施工中不注意質(zhì)量或超過其適用范圍,就會出現(xiàn)質(zhì)量問題甚至造成重大事故及經(jīng)濟損失。

  三、樁基礎施工技術發(fā)展趨向

  在進入21世紀之際,樁基礎施工技術發(fā)展中至少有以下一些動向值得人們關注。

  (一)樁的尺寸向長、大方向發(fā)展

  基于高層、超高層建筑物及大型橋主塔基礎等承載的需要,樁徑越來越大,樁長越來越長。歐美及日本的鋼管樁長度已達100m以上,樁徑超過2500mm;上海金茂大廈鋼管樁樁端進入地面下80m的砂層,樁徑為914.4mm;溫州地區(qū)靜壓式鋼筋混凝土預制樁長度已達70m以上,樁斷面600×600mm2;鄭州某工程反循環(huán)鉆成孔灌注樁直徑為1000~1100mm,樁長77.6m;廈門某大廈反循環(huán)鉆成孔灌注樁深度達103m;南京長江二橋主塔墩基礎反循環(huán)鉆成孔灌注樁直徑為3m,深度150m。

  (二)樁的尺寸向短、小方向發(fā)展

  基于老城區(qū)改造、老基礎托換加固、建筑物糾偏加固、建筑物增層以及補樁等需要,小樁及錨桿靜壓樁技術日趨成熟,應用廣泛。小樁又稱微型樁或IM樁,是法國索勒唐舍(SOLETANCHE)公司開發(fā)的一種灌注技術。小樁實質(zhì)上是直徑壓力注漿樁;樁徑為70~250mm(國內(nèi)多用250mm),長徑比大于30(國內(nèi)樁長多用8~12m,長徑比通常為50左右),采用鉆孔(國內(nèi)多用螺旋鉆成孔)、強配筋(配筋率大于1%)和壓力注漿(注漿壓力為1.0~2.5MPa)工藝施工。錨桿靜壓樁的斷面為200×200mm2~300×300mm2;樁段長度取決于施工凈空高度和機具情況,為1.0~3.0m,樁入土深度3~30m。

  (三)向攻克樁成孔難點方向發(fā)展

  以日本為例,成立由64家基礎公司組成的巖層削孔技術協(xié)會,研究開發(fā)出20余種大直徑巖層削孔工法,其中長螺旋鉆進成孔法3種,回轉(zhuǎn)鉆進成孔法5種,沖擊鉆進成孔法7種以及全套管回轉(zhuǎn)掘削孔法9種。國內(nèi)也有不少單位成功地研究開發(fā)出巖層鉆進成孔法及大三石層(大卵礫石層、大拋石層和大孤石層)鉆進成孔法。

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