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一级建筑师结构指导之静压桩技术(2)

2008-12-23 
随着静力压桩机的不断改进和预制高强度预应力管桩技术的不断提高,静压桩将会越来越广泛的适用于城区建筑。

  4.2.6接桩
  静压预制桩常用接头形式有电焊焊接和硫磺胶泥锚固接头。电焊焊接施工时焊前须清理接口处砂浆、铁锈和油污等杂质,坡口表面要呈金属光泽,加上定位板。接头处如有孔隙,应用锲形铁片全部填实焊牢。焊接坡口槽应分3~4层焊接,每层焊渣应彻底清除,焊接采用人工对称堆焊,预防气泡和夹渣等焊接缺陷。焊缝应连续饱满,焊好接头自然冷却15分钟后方可施压,禁止用水冷却或焊好即压。硫磺胶泥锚固接头,施工时要认真把好质量关。

  4.2.7送桩
  如果桩顶已接近设计标高,而桩压力尚未达到规定值,可以送桩。如果桩顶高出地面一段距离,而压桩力已达到规定值时则要截桩,以便压桩机移位。
  静压桩的送桩作业可以利用现场的预制桩段作送桩器。施压预制桩最后一节桩的桩顶面达到施工地面以上1.5m左右时,应再吊一节桩放在被压桩的顶面,不要将接头连接起来,一直下压直到桩顶面压至符合终压控制条件为止,然后将其上面的一节桩拔出来即可。此桩段仍可在以后的压桩中使用。但大吨位(≥4000kN)的压桩机,由于最后的压桩力和夹桩力都很大,有可能将桩身混凝土夹碎,所以不宜用预制桩作送桩器,而应制作专用的钢质送桩器。送桩器或作送桩器用的预制桩侧面应标出尺寸线,便于观察送桩深度。

  5.2终压力的计算
  在终压力瞬间荷载作用下的桩身强度的验算比单桩极限承载力简单,只要使用按图集选用的桩,一般就无需再进行抗震、疲劳、吊运验算,而只须进行静力抗压强度和压曲失稳验算。
  由于桩、土的相互作用和静压法施工的特点,使桩身受终压力压曲的问题变得十分复杂,它主要受下列因素影响:(1)桩侧土的约束;(2)桩的长度;(3)桩露出地面的自由长度l0;(4)压桩施工送桩时,送桩器未能完全对中桩顶或压桩施工垂直度有偏差(规范要求在0.5%之内),故桩顶除受轴向压力作用外,还要承受弯距和水平力。所以要考虑上述所有因素精确地计算压曲荷载较为困难,但经反复论证[4、5],压曲荷载Pcr一般大于桩的极限承载力Qu,因而用简化方法验算桩的压曲是安全的。因此,《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)第5.5.3条和5.5.4条规定,除桩的自由长度较大的高桩承台,桩周可液化土或为地基承载力特征值小于50kPa的地基土(或不排水抗剪强度小于10 kPa)以外,一般不考虑压曲的影响,即取稳定系数=1.0。此规定也可用于静压桩终压力作用下桩身强度的验算。
  结合静压桩施工特点和各地、各部门的规定,先提出一种简化方法[4]计算终压力Pu。
  方桩:
  
  预应力管桩:
  
  式中——混凝土轴心抗压强度标准值;
  ——桩身截面面积;
  ——纵向钢筋的抗压强度设计标准值;
  ——全部纵向钢筋的截面面积;
  ——混凝土的有效预压应力值,通常为3.6~6.0MPa;
  ——稳定系数,一般情况下=1.0,除非出现《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)规定要考虑压曲影响的不利情况;
  ——压桩安全工作系数,=0.8~1.0。
  5.3压桩机的选择
  静力压桩机的选择应综合考虑桩的规格(断面和长度)、被穿越土层的特性、桩端土的特性、单桩极限承载力及布桩密度等因数,可通过以下途径合理选用:
  (1)按经验法选用。根据终压控制条件选择适用的静压桩机。一般情况下,压桩机的最大压桩力不宜小于桩的极限承载力,当遇上砂土层或砂隔层时,宜选取大一级甚至大两级的压桩机。
  (2)经现场试压桩选用。特别是在厚软土层中用最大压桩力小于桩的极限承载力的压桩机施工时,更需作现场试桩。
  (3)按当地选择压桩机的参考表选用。
  6 压桩施工注意事项
  (1)压桩施工前应对现场的土场地值情况了解清楚,做到心中有数;同时应做好设备的检查工作,保证使用可靠。
  (2)压桩过程中,应随时注意使桩保持轴心受压,若有偏移,要及时调整。
  (3)接桩时应保证上、下节桩的轴线一致,并尽可能地缩短接桩时间。
  (4)量测压力等仪表应注意保养、及时检修和定期标定,以减少量测误差。
  (5)压桩机行驶道路的地基应有足够的承载力,必要时需作处理。
  7 结束语
  静力压桩法施工工艺具有噪音小、无污染、施工速度快、同时在压桩过程中可以预估单桩承载力等特点,特别适用于城区建筑。随着静力压桩机的不断改进和预制高强度预应力管桩技术的不断提高,静压桩将会越来越广泛的适用于城区建筑。

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