中文名 | 離心式混凝土樁 | 外文名 | The centrifugal concrete pile |
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別????名 | 預(yù)應(yīng)力管樁 | 特????點(diǎn) | 承載能力高,施工方便,工期短 |
適????用 | 適用于多種地質(zhì)條件的基礎(chǔ)工程 | 學(xué)????科 | 土木工程 |
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁制作工藝有后張法和先張法兩種。
后張法的樁徑較大(
先張法預(yù)應(yīng)力管樁工藝流程如圖1所示。管樁的生產(chǎn)制作工藝包括鋼筋籠制作、混凝土制備、布料合模、預(yù)應(yīng)力張拉、離心成型、普通蒸養(yǎng)和蒸壓養(yǎng)護(hù)6大環(huán)節(jié)。
先張法預(yù)應(yīng)力管樁是一種空心圓柱形細(xì)長構(gòu)件,主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍組成。
預(yù)應(yīng)力管樁的接頭,一般采用端頭板電焊連接,端頭板厚度一般取18~22mm,端板外緣一周留有坡口,供對接時(shí)燒焊用。
鋼筋籠的制作。通過對預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行高精度切斷并鐓頭后用自動(dòng)滾焊編削機(jī)滾焊成籠。
高強(qiáng)度等級混凝土的制備。水泥采用不低于42.5級的硅酸鹽水泥,粗骨料在5~20mm間且要求巖石強(qiáng)度在150MPa以上,細(xì)骨料砂的細(xì)度模數(shù)在2.6~3.3,砂石必須篩洗潔凈,混凝土水灰比0.3左右,水泥用量500kg/m3左右,砂率控制在32%~36%,摻入高效減水劑,混凝土的坍落度約在3~5cm。
布料合模。用帶電子計(jì)量裝置與螺旋輸送裝置的布料機(jī)將混凝土均勻地投入鋼模內(nèi),保證管節(jié)壁厚均勻,布料結(jié)束后進(jìn)行合模。
預(yù)應(yīng)力張拉。用千斤頂張拉并錨定在端頭板上。
離心成型。離心過程主要是低速、中速、高速3個(gè)階段,離心時(shí)間長短與混凝土坍落度、樁直徑、離心機(jī)轉(zhuǎn)速等有關(guān)。在離心過程中離心力將混凝土料擠向模壁,排出多余的空氣和多余的水,使其密實(shí)度大大提高。一般從管樁外形可看到,管外壁較光滑,而內(nèi)壁較粗糙。
初級養(yǎng)護(hù)與高壓蒸養(yǎng)。先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁采用二次養(yǎng)護(hù)工藝。先經(jīng)初級蒸汽養(yǎng)護(hù),使混凝土達(dá)到脫模強(qiáng)度,放張脫模后再到蒸壓釜內(nèi)進(jìn)行高溫高壓(最高壓力1.0MPa,最高溫度約180℃)蒸養(yǎng)10h左右。
上述工藝生產(chǎn)出的PHC(高強(qiáng)度混凝土管樁)管樁強(qiáng)度達(dá)C80以上.且從成型到使用的最短時(shí)間只需(3~4)d,而PC混凝土管樁有些廠家采用常壓蒸汽養(yǎng)護(hù),脫模后再移入水池養(yǎng)護(hù)半個(gè)月,所以出廠時(shí)間要長。
(1)樁頭破損。除因?yàn)闃都庥龅焦率⒄系K物外,其原因往往是樁頭鋼筋設(shè)置不合要求、混凝土強(qiáng)度不足、錘擊偏心、樁墊厚度不足等。
1)樁頭鋼筋設(shè)置不合要求。非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁的主筋端部與樁頂應(yīng)留有適當(dāng)距離,而且每根主要主筋端部到樁頂距離是相等的。樁頭處箍筋要加密放置,并增置鋼筋網(wǎng)片。否則可能造成樁頭在捶打時(shí)受力不均,強(qiáng)度不夠而引起樁頭破損。
2)混凝土強(qiáng)度不足。樁身混凝土必須達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號才能準(zhǔn)予沉樁。如采用蒸汽養(yǎng)護(hù),則出池后應(yīng)放置一個(gè)月左右,達(dá)到100%強(qiáng)度后才能適用。在澆搗樁身混凝土?xí)r,尤其要注意對兩端鋼筋密布處的振搗,不能因振搗不密實(shí)而引起施打中混凝土提早破損。
3)錘擊偏心:樁頂不平,樁與地面不垂直,樁帽、樁墊位置不正確等原因,都能造成錘擊偏心,造成樁頂受力不均而提早破損。
(2)樁身斷裂。
在打樁過程中,若樁尖沒遇到地質(zhì)勘查中所指明的軟層,而貫入度突然增大,同時(shí)錘彈跳起后,樁身隨之出現(xiàn)回彈現(xiàn)象,這就表明樁身可能已經(jīng)斷裂。其主要原因是樁身在施工中出現(xiàn)較大彎曲;打樁中,樁頭處錯(cuò)誤地施加了牽引力進(jìn)行校正,使樁身彎曲,在反復(fù)沖擊中的集中荷載作用下,超過了樁身的抗彎強(qiáng)度,樁身出現(xiàn)了橫向裂縫,并不斷擴(kuò)大最后造成樁身斷裂破壞。
另外,接樁一定要保證上下節(jié)樁在一條軸線上,不能成為折線。接樁時(shí),樁尖所在位置應(yīng)避免是硬層或夾砂層,因?yàn)橥eN接樁,會使擾動(dòng)了的樁周土體得到一定程度的恢復(fù),使本來就難于穿過的中間硬層或夾砂層變得更難穿過,不得不拼命錘擊,造成樁頭破損或樁身斷裂。因此選配樁節(jié)長度時(shí),要結(jié)合地質(zhì)勘查報(bào)考進(jìn)行。
(3)樁頂移動(dòng)。樁頂位移除了樁位定的不準(zhǔn)外,往往由下列原因造成。
1)第一節(jié)樁沒有從兩個(gè)垂直方向校準(zhǔn)好垂直度,造成樁身傾斜,以后幾節(jié)樁往往只能順著第一節(jié)樁的軸線接長,造成樁頂偏位。所以應(yīng)嚴(yán)格控制第一節(jié)樁的垂直度及平面位置,如有超過允許偏差,應(yīng)拔出,采取措施后再重新插入。
2)樁頭不平,樁尖制作歪斜,造成施打過程中樁頂位移。
3)土層中有較陡的傾斜面,使樁沿斜面滑下。
4)密集群樁采用了逐排連續(xù)打樁的施工流程,使土體擠向一側(cè)。引起樁頂偏移。因此在軟土地基中打密集群樁,一定要組織好施工流程。
(4)擠土隆起和樁身上抬。當(dāng)大量的預(yù)制樁連續(xù)沉入土中時(shí),土體壓縮,黏性土中孔隙水壓力提高,土體被壓縮到一定程度后,只能向周圍排擠或向上涌起。伴隨著土體的隆起,樁也可能被向上涌抬,對密集群樁,應(yīng)盡可能用擠土效應(yīng)較小的鋼管樁或鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力管樁,同時(shí)應(yīng)選用焊接接樁,接縫質(zhì)量一定要可靠,避免樁身向上涌抬時(shí)接頭被拉
裂。上抬的樁,經(jīng)過荷載試驗(yàn)一般極限承載力不會減小,但沉降量有所增加,所以打樁流程要盡可能對稱,避免建筑物不均勻沉降。
壓樁施工應(yīng)注意如下事項(xiàng)。
(1)壓樁施工前應(yīng)對現(xiàn)場的土層地質(zhì)情況了解清楚,同時(shí)應(yīng)做好設(shè)備的檢查工作,保證使用可靠。以免中途間斷壓樁。
(2)最終壓力值和樁的接頭節(jié)點(diǎn)處理必須符合設(shè)汁要求和施工規(guī)范。
(3)壓樁過程中,應(yīng)隨時(shí)保持軸心受壓,若有偏移,應(yīng)及時(shí)調(diào)整。
(4)接樁時(shí)應(yīng)保持上下節(jié)樁的軸線一致,并盡可能地縮短接樁時(shí)時(shí)間。
(5)測量壓力等儀器應(yīng)注意保養(yǎng),及時(shí)報(bào)修和定期標(biāo)定,以減少量測誤差。
(6)當(dāng)壓樁阻力超過樁機(jī)能力,或由于來不及調(diào)整平衡,使樁機(jī)發(fā)生較大傾斜時(shí),應(yīng)立即停壓并采取安全措施,以免造成斷樁或其他事故。
離心混凝土樁(簡稱預(yù)應(yīng)力管樁)承載能力高,施工方便,工期短,適用于多種地質(zhì)條件的基礎(chǔ)工程。與現(xiàn)淺樁比施工便利,施工期短,質(zhì)量穩(wěn)定,安全可靠,與鋼樁比節(jié)省鋼材,經(jīng)濟(jì)效果好,抗酸抗堿性能好,與方樁比接樁方便,混凝土密實(shí)質(zhì)高,抗腐蝕性能強(qiáng):它是一種較為經(jīng)濟(jì)、理想的基礎(chǔ)樁,深受工程界的歡迎,在高層建筑、橋梁、碼頭等基礎(chǔ)工程中得到廣泛應(yīng)用。
可以增加輔助軸線,定中心點(diǎn)。
首先應(yīng)計(jì)算好整樁灌注時(shí)間是否在砼初凝時(shí)間內(nèi),不能在砼初凝時(shí)間內(nèi)完成灌樁的應(yīng)考慮首拌混凝土摻加適量的緩凝劑。因?yàn)槠茦额^鑿除的就是首拌混凝土,而混凝土初凝后對其擾動(dòng)會影響砼的強(qiáng)度,所以下面清除樁頭混凝土的...
在某些意義上講,樁基礎(chǔ)也是一種鋼筋混凝土基礎(chǔ)。鋼筋混凝土基礎(chǔ):顧名思義,由鋼筋混凝土組成的基礎(chǔ)。但在工程上被泛指鋼筋混凝土淺基礎(chǔ)(條形基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)等)。樁基基礎(chǔ):由深入地基的樁身和承臺(鋼...
預(yù)應(yīng)力管樁的施工方法有錘擊法沉樁和靜力壓樁法(頂壓法和抱壓法)。預(yù)應(yīng)力管樁沉樁過程中要注意土塞效應(yīng)和擠土效應(yīng)。
錘擊法沉樁和靜力壓樁法的優(yōu)缺點(diǎn)見表。
施工方法 |
優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
錘擊法沉樁 |
打樁機(jī)械簡單、打樁速度快、對場地地質(zhì)承載力要求低、打樁單價(jià)低,適用于對打樁振動(dòng)要求低的工地 |
打樁振動(dòng)噪聲大,有打樁擠土效應(yīng)對周邊環(huán)境影響大,樁頂易打碎,打樁時(shí)只能記錄錘擊數(shù)和貫人度,不能記錄最終壓樁力,所以錘擊法在城市中心區(qū)和老城區(qū)無法使用 |
靜力法沉樁 |
無振動(dòng)噪聲、能記錄最終壓樁力,壓樁直觀、一般樁頂完整、能滿足環(huán)保要求,所以在老城區(qū)可以適用 |
對場地地面承載力有要求(常要填塘渣平整),否則要發(fā)生壓樁機(jī)本身沉陷,有打樁擠土效應(yīng),沉樁成本比錘擊法高一些,有地下硬夾層時(shí)無法壓樁 |
值得注意的是,預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制樁均屬于擠土樁,不論采用錘擊法施工或靜壓法施工都應(yīng)注意打樁擠土問題和挖土鑿樁引起的偏位及破損問題。要注意打樁順序、打樁節(jié)奏、打樁速度及每天打樁數(shù)和最后打樁貫入度或壓樁力的控制及防擠土(如泄壓孔、防擠孔)措施的采取。
預(yù)應(yīng)力管樁沉入土中第一節(jié)樁稱為底樁,端部設(shè)十字形、圓錐形或開口型樁尖,前兩種屬閉口型。十字形樁尖加工容易,造價(jià)較低,破巖能力強(qiáng),其缺點(diǎn)是在穿越砂層時(shí),不如其他兩種樁尖。閉口樁尖,樁端力穩(wěn)定。開口管樁不需樁尖,所以應(yīng)用較廣。樁剛打入土中時(shí),由于管樁開口使土不斷涌入管內(nèi),形成土塞,土塞長度約為樁長的1/2~1/3,因土質(zhì)而定,但形成穩(wěn)定土塞后再向下沉樁,管樁就變成實(shí)心樁,擠土效應(yīng)明顯。單根管樁在沉樁過程中剛開始時(shí)擠土效應(yīng)少,但隨著樁人土深度增加擠土效應(yīng)就很明顯。另外一點(diǎn)值得注意,管樁內(nèi)土塞效應(yīng)是使短期單樁承載力增加的主要原因,但假如管樁上段節(jié)頭內(nèi)漏水使管樁內(nèi)充水長期浸泡時(shí),土塞中土體由于樁側(cè)內(nèi)壁水的作用將降低單樁承載力,所以在打樁施工中應(yīng)引起重視。
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評分: 4.4
工程名稱 : 樁端阻力特征值 qpa= 7000 Kpa 樁徑 D(mm)= 400 樁端承載力特征值 (KN)= 879.6 層次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 樁壁厚 t(mm) = 95 巖土名稱 雜填土 粉質(zhì)粘土 粉質(zhì)粘土 全風(fēng)化泥巖 墻風(fēng)化泥巖全風(fēng)化花崗巖 設(shè)計(jì)值 /特征值 K= 1.35 樁側(cè)阻力特征值 qsia 30 20 18 42 70 孔號 土層厚 土層厚 土層厚 土層厚 土層厚 土層厚 土層厚 土層厚 土層厚 樁長 特征值 設(shè)計(jì)值 極限標(biāo)準(zhǔn)值 31 0.66 1.40 6.20 3.20 1.00 12.46 1336.8 1804.7 2673.6 32 1.70 7.10 2.50 1.00 12.30 1302.9 1758.9 2605.8 33 3.50 4.40 2.40 1.00 11.30 1281.8 1730.4 2563.5 34 1.30
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評分: 3
混凝土樁頂細(xì)部處理——在軟土和回填土等軟弱地基上建造建筑物,一般較多采用鉆孔鋼筋混凝土灌注樁或預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)剖樁及其他形式的樁來提高地基的承載力。要使混凝土樁的承載能力準(zhǔn)確傳導(dǎo)給筏形基礎(chǔ)(承臺),就要確保混凝土樁的自身質(zhì)量,且要符合各項(xiàng)施工驗(yàn)收...
混凝土樁 concrete pile 用混凝土(包括普通鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土)制成的樁。具有節(jié)約木材和鋼材、經(jīng)久耐用、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn),已廣泛使用于水工建筑、工業(yè)建筑、民用建筑和橋梁的基礎(chǔ)工程,還常用于邊坡及基坑支護(hù)的抗滑或隔水。
離心式噴頭可用于氣相的除塵或洗滌,也可用于填料上的噴灑,在氣液快速反應(yīng)過程中,它有獨(dú)特的作用。許多化工過程本應(yīng)采用離心式嘖頭,因缺乏設(shè)計(jì)資料,而選擇了不夠理想的結(jié)構(gòu)。尤其大流量離心式噴頭,因需較多噴試費(fèi)用,應(yīng)用得更少。在魯南化肥廠凈化工藝攻關(guān)期間,為提高空塔脫硫效率曾進(jìn)行了離心式噴頭噴試。本文運(yùn)用已有的旋渦式噴頭理論,結(jié)合離心式噴頭具體結(jié)構(gòu),參考噴試時(shí)實(shí)洲的數(shù)據(jù),導(dǎo)出計(jì)算離心式噴頭流量和噴角的公式,并給出估算噴淋密度的方法。使設(shè)計(jì)的噴頭在投產(chǎn)前的試噴時(shí),僅對芯子的局部稍許磨削或擴(kuò)孔,不需重新另外加工芯子,就可以達(dá)到要求
二戰(zhàn)前英國和德國就已經(jīng)開始研制噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī),德國主要研制軸流式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),而英國主要發(fā)展離心式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。離心式的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,技術(shù)要求較低,但是效率較低。