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橋梁樁的分類
更新時間:2021-04-10 17:51
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樁就其本身分(fèn)類,有以下幾種。

(一)按樁的材料

樁就其材(cái)料來分類,可分為木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、管柱樁、預應力混凝土樁(zhuāng)和鋼管樁。目前,我國主要采用後麵四(sì)種樁。在軟弱土和特殊土地區,當(dāng)該土地層較深時,如濕陷性黃土,可將(jiāng)一定量的(de)石灰、粉煤灰與素土,利用攪拌機械在地(dì)基(jī)深處就地將(jiāng)其強製攪拌,產生一係列物理化學反(fǎn)應,使樁(zhuāng)身硬結成整體(tǐ)性樁,按采用的固化(huà)劑為主要材(cái)料,有(yǒu)水(shuǐ)泥攪拌樁、石灰攪拌樁、加筋水泥土攪拌樁。

(二)按樁截麵形狀

按樁的截麵形狀分有圓形樁、方形樁(zhuāng)、多(duō)邊形樁、十字形樁、H 形樁、三角(jiǎo)形樁等。目前(qián)在公路橋梁中,隨著大直徑樁的使(shǐ)用,按其樁中心挖空(kōng)與否還可分為空心樁與實心樁。

一般空心樁在“鑽”與“挖”成孔之後,可以有以下(xià)兩種方法成樁:

(1)埋設普通內模,在內模與孔壁之間沉放鋼筋籠,灌注水(shuǐ)下混凝土,這種做法在性質上相當於將一般的灌注樁中心挖空。由(yóu)於水下混凝土導管直徑(jìng)最少(shǎo)需要250mm(過細易(yì)卡管), 又要下鋼筋籠,因此樁壁(bì)厚度最少需要600mm以上,上段護(hù)筒(tǒng)加粗部分(fèn)壁厚最少750mm以上,因此樁徑需3.0m以上(shàng)才適宜。

(2)埋設(shè)預製樁(zhuāng)殼,同時充當內模,在樁(zhuāng)殼(ké)與孔(kǒng)壁之間不放鋼筋籠,隻埋(mái)壓漿管,填石壓漿(jiāng)。由於壓漿管直徑一般隻有50 - 70mm,故填石壓漿層壁厚150 - 200mm 即可。擠擴支盤樁是一種變截麵的新結構鋼筋混凝土灌注樁。支盤樁的樁型從成孔(kǒng)方式角度看,屬於鑽孑(jié)L灌注樁形式的一種(zhǒng);從其承載特征(zhēng)看,屬於變直(zhí)徑的摩擦端承樁;從功能方麵看,它既是一種可靠的抗壓樁,也是理想的抗(kàng)拔樁。

是樁底處設支盤擴大截麵,可提高承載力並減少沉降位移,多用於較軟弱(ruò)土層且過深的情況(kuàng).

(三(sān))按(àn)樁的軸(zhóu)線方向

按(àn)樁的軸(zhóu)線可將樁分為豎直樁、單向(xiàng)斜(xié)樁和(hé)多向斜樁等。

由於豎直(zhí)樁所能承受的水平力很小,當基礎傳來的荷載水平分力較(jiào)大時,則需要(yào)加斜樁來承受,如大跨度拱橋組合式(shì)橋台,當采(cǎi)用樁基礎時宜采用前直後(hòu)斜(xié)的(de)基樁,以承受上部結構傳(chuán)來的較大(dà)的水平推力。

斜樁的軸(zhóu)線與豎直線傾斜度正切值不宜小於1/8,也不宜大於1/3,工程中常采用的斜角度正切值是1/8 -1/5。

(四(sì))按土對樁的支承力性質

土(tǔ)對樁作用的支承力分為兩種,一是樁周土與樁壁之間的摩阻力;二是樁底土的豎向支承(chéng)力。如果樁所穿過的是較弱的土層並支承在各種壓縮性土中,此時樁(zhuāng)主要依靠作用在樁壁側麵的摩阻力來(lái)承受豎向荷載,而(ér)樁底土的支承力所占比重很小,甚(shèn)至可以忽略不計,這種樁(zhuāng)稱為摩擦樁。

反之,如果樁底支承在岩層或堅硬土層(如密實的大(dà)塊卵石層)等非壓縮性土層上,此種樁主要依(yī)靠樁底土層的土抗(kàng)力來支(zhī)承豎向荷載,因樁的沉降隻(zhī)有(yǒu)樁身(shēn)累積(jī)彈性壓縮變形,而認為摩(mó)阻力可(kě)忽略不計,這種樁稱為端承(chéng)樁,或者稱柱樁。但對較長的柱承(chéng)樁,因受荷後樁身彈性壓縮(suō)變形(xíng)也(yě)會(huì)較大,故(gù)在設計時也可適當考慮摩阻力。

柱承樁承載力大,基礎沉降小,較安全可(kě)靠,但若岩層埋置很深,采用柱承樁很不經濟,就需(xū)采用摩擦樁。在設計摩擦(cā)樁時,也(yě)應盡可能將樁底埋置於較好的土層中。柱承樁(zhuāng)與摩擦樁由於它所在地基土中的(de)工作條件(jiàn)不同,其(qí)樁土的(de)共同作用特點和破壞機理也不同,在設計計算時所采用的方法和參數也不一樣。

(五)按成(chéng)樁方法的擠土效應

現今樁基礎(chǔ)在橋梁、房建、港口、碼頭等工程中是應用廣泛的(de)基礎形式(shì)。根據工(gōng)程特點和環境要求,采用不同施(shī)工方法成樁,對樁周圍土層的擾動擠密程度(dù)不同(tóng),會影響基礎承載能力的提高和(hé)樁土(tǔ)之間作用狀態(tài)的計算參數(shù)選用。橋梁樁基礎(chǔ)按成樁方法主(zhǔ)要分為非擠土樁、部分擠土樁和擠土樁.

1.非擠土樁

按設計樁徑,在現場土中鑽(挖)樁孔達到設計高程後,孔中灌注混(hún)凝土或鋼筋混(hún)凝土而成(chéng),樁周圍土較少受到擠壓,有的(de)還有應力(lì)鬆弛現象,這(zhè)類(lèi)樁外還有井筒管柱樁和預鑽孔埋樁等,均為非擠土(tǔ)樁。有鑽孔灌注樁、挖孔灌注樁等多種類(lèi)型,其區別主要為成孔的施工機具和方法或成樁工藝不同。

鑽(zuàn)孔灌注樁是用(yòng)動力(lì)驅使鑽頭在(zài)土中鑽進成孔。樁徑決定鑽(zuàn)頭直徑,一般不小於 lOOOmm。我國大直徑鑽機(jī)的鑽孔直徑已達2500 -3000mm,目前已設計的KD3000型動力頭(tóu)式(shì)鑽機成(chéng)孔直徑已達45 000mm;岩石達(dá)咖3 000mm。鑽孔灌注樁適用於各種(zhǒng)類型土層,對於易坍孔土質及可能發生流沙或有承壓水的地基土,施工前應做試樁以取得經驗。鑽孔灌注樁在我國橋梁基礎中應用非常廣泛,我國鑽孔 樁施工最大深度已超過百米。

挖孔灌注樁是用人工或以機械配合(hé)成孔的就地灌注樁。隨(suí)著樁基(jī)礎向大直徑無承台形式發展,現(xiàn)多采用套(tào)管護壁法鑽孔灌注樁。挖孔樁的(de)特點是(shì)不受設備(bèi)限製,施(shī)工簡單,質量容易得到保證,為增大樁底(dǐ)支承力,可用開挖辦法擴大樁底。但施工中必須注意防止孔內(nèi)有害(hài)氣體、坍孔等危及孔內人員安(ān)全。

2.部分擠土樁

部分擠土(tǔ)樁為衝孔灌注樁、擠(jǐ)擴孔灌注(zhù)樁及預鑽孔(kǒng)沉樁、敞口預應力混凝土管樁等。管(guǎn)樁最下端裝有(yǒu)環形鋼刃腳,以利於切土下沉(chén)。樁底一般落在(zài)堅實(shí)土層或嵌入岩層中,適用於(yú)深水、岩麵不平整、覆蓋土層厚薄不一的大型(xíng)橋梁(liáng)基礎。其下沉方(fāng)法具有特殊性,采用特殊措施強迫管柱下沉。常用(yòng)的方法是:以大型振動錘進行上、下振動或用搖晃機扭擺下沉;在(zài)管內(nèi)用抓土(tǔ)鬥或水力(lì)機械排土;必要時,還可在管內外進行高壓射(shè)水,以減少下沉阻力。

3.擠土樁

將(jiāng)預製的鋼筋混凝土樁、預應力混凝土樁、木樁及螺旋樁等(我(wǒ)國(guó)采用較多的(de)是前兩種),采用適當的方法沉入土(tǔ)中的(de)樁稱為擠土樁(又稱沉樁)。當土層中有大(dà)孤石、大樹幹或(huò)其他障礙物時,可能(néng)影響其沉人,不宜采用這種樁(zhuāng)。

沉樁的方法(fǎ)主(zhǔ)要有:錘擊沉樁法、振(zhèn)動沉樁法、壓人法、射水沉樁法、鑽孔插入(rù)法、旋(xuán)入法等。其(qí)中(zhōng),錘擊法適用範圍較廣,也較為常用;射水法常與錘擊法(fǎ)和振動法配合使用;鑽(zuàn)孔(kǒng)插入法常用於多年凍土地(dì)區;旋人法僅用於(yú)螺(luó)旋樁。各種方法對樁周(zhōu)土的影響不同,樁的(de)承載力也會因此而出(chū)現差別。

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