預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在鐵路加固中的應(yīng)用
發(fā)布日期:2020-05-22 10:54:39 瀏覽量:888| 1) 錘擊法 錘擊法施工是通過打樁機的樁錘的沖擊力將管樁打入土中的一種工藝,其具有施工靈活、樁機對地基耐壓力要求低、施工進度快等優(yōu)點,缺點是對周圍地基、建筑物擾動較大、存在噪音污染等。 如采用錘擊法施工則應(yīng)利用相關(guān)的打樁公式確定其最后貫入度e,打樁進行到所得貫入度(可取最后10擊的沉入值的平均值)等于或下于此貫入度為收錘標準?,F(xiàn)將我國PC管樁基礎(chǔ)工程中常用的打樁公式介紹如下: ?、?格爾塞萬諾夫打樁公式
Pu—樁的極限承載力(KN),Pu=2*[P] n—根據(jù)樁身材料和樁墊所定的系數(shù),可取n=1500 A—樁的橫截面積[cm2] Q—樁錘重量[N],落錘取其全重,單動汽錘取其錘擊部分的重量 q—樁重[N],包括送樁、樁帽及樁錘非錘擊部分的重量 k—恢復(fù)系數(shù),可取K=0.4 H—樁錘的下落高度[cm] ?、?海利打樁公式 W—一次沖擊能[N?cm] —錘擊效率,按下列公式計算: C—樁、樁帽和土的彈性壓縮模量之和 ?。ㄆ溆鄥?shù)含義及取值參見公式①) 工程實例:某鐵路橋設(shè)計采用φ50cm預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ),設(shè)計樁長 20m,單樁容許承載力[P]=800KN,施工時采用50KN柴油打樁機,落錘高度H=200cm;分別采用上述兩種打樁公式計算得最后貫入度e分別為2.11cm和2.18cm,結(jié)果比較接近,最后貫入度e采用2cm控制;首先施工2根對角樁,樁長施工至25m時達到要求,然后按照設(shè)計容許承載力進行靜載荷試驗,均合格。 2) 靜壓法 靜壓法施工是通過壓樁機的自重和樁架上的配重作反力將預(yù)應(yīng)力混凝土管樁壓入土中的一種工藝,在沉樁過程中,壓樁力可直觀、安全、準確地讀出并自動記錄下來,因而對管樁的承載力控制及判斷精確度高,并且還具有對周圍環(huán)境影響小、施工應(yīng)力小等優(yōu)點。 采用靜壓法施工時其主要控制參數(shù)為終壓值;以往一般簡單的把終壓力值取為2倍的[P],即認為終壓力值與樁的極限承載力是相等的,但根據(jù)建筑工程中的實際經(jīng)驗,對于不同樁長、土質(zhì)應(yīng)區(qū)別對待,對于樁長較短、地基以淤泥或砂成為主或者持力層遇水崩解或軟化時應(yīng)適當(dāng)加大終壓力值,由于鐵路工程的重要性和地質(zhì)條件的多樣性,我們可以較保守的將預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的施工終壓力值取為2.5倍的[P]。 工程實例:某鐵路涵洞設(shè)計采用φ50cm預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ),設(shè)計樁長為11m,單樁容許承載力[P]=720KN,采用靜壓法施工,終壓力值取1800KN,當(dāng)施工到設(shè)計樁底標高時,基本剛好達到終壓力值;同樣,施工完成之后進行靜載荷實驗,結(jié)果均能滿足設(shè)計要求。 終上所述,我們可以看出控制錘擊法施工的最后貫入度e主要由PC管樁的單樁承載力[P]和施工機械的型號決定,而由于鐵路橋涵工程具有線路里程長、工點多的特殊性,在設(shè)計圖紙中是不可能準確確定最后貫入度e值的,即便是到了施工階段,所使用的打樁機型號也不可能統(tǒng)一,這樣就會給設(shè)計、監(jiān)理、施工等各方面造成較多麻煩;而靜壓法施工的終壓值基本上可以比較簡單的由單樁容許承載力[P]確定,并且其在施工過程中的控制也比較簡單;并且根據(jù)以往的施工經(jīng)驗錘擊法施工由于其沖擊力較大,如操作不當(dāng)容易使樁頭、樁身、接頭等薄弱處產(chǎn)生裂紋,影響樁身質(zhì)量,施工中對周圍土體的擾動相對靜壓法也要大,對承載力的控制往往不會很準確,容易造成超打,筆者在實際工程中就發(fā)現(xiàn)如采用錘擊法施工樁長往往會長于設(shè)計樁長,所以建議鐵路橋涵的管樁基礎(chǔ)優(yōu)先采用靜壓法施工。 3、靜載荷實驗 施工的最后貫入度及終壓力值均與其所處的地質(zhì)環(huán)境有一定的關(guān)系,所以無論是采用錘擊法或者是靜壓法施工,設(shè)計得出的樁長、貫入度e或終壓力值只能作為參考,不能單以某項值控制,樁基施工前還應(yīng)采用靜載荷實驗確定其單樁承載力,來驗證之前的設(shè)計結(jié)果是否合理、可靠。 一般建筑規(guī)范上規(guī)定每個單體工程或同一條件下的實驗數(shù)量為總樁數(shù)的1%,并不少于3根,但對于鐵路橋涵而言則不大適用,由于鐵路橋梁每個單體工程的樁基承載力、樁長均不一致,總樁數(shù)較少,如每個單體工程均試驗3根樁費用太高,并對施工周期有較大影響;根據(jù)管樁的特點,我們可靈活的將地質(zhì)情況類似,樁長相差不大的作為一個試驗批,以驗證之前計算取值的合理性為主。 |
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