随着工程技术的不断发展,新型钢桩和钢筋混凝土桩在工程建设中的应用越来越广泛。不同桩型的特点也不同。
1.按受力情况分类:
(1)摩擦桩——荷载大部分由桩周土的摩擦力承担,桩端阻力可以忽略不计。
端承摩擦桩-荷载主要由桩身摩擦力承担的桩。
(3)端承桩——大部分荷载由桩尖承载力承担,桩侧阻力可以忽略不计。
摩擦端承桩——荷载主要由桩端阻力承担的桩。
2.按施工方法分类:
机械成孔桩
灌注桩
2.人工挖孔桩
沉管灌注桩
钢筋混凝土桩
预制桩
预应力混凝土桩
钢桩
水泥土搅拌桩
搅拌桩
3.其他化学材料搅拌桩
4.按桩的外型尺寸分类
长桩
基础桩
短桩
中长桩
变截面桩
5.按沉桩方法预制桩可分为
打桩
压入桩
振动沉桩
拧入桩等。
预制桩按材料可分为普通钢筋混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩。根据截面形状,桩可分为实心桩和空心桩、圆形桩和方形桩以及异形桩。
桩的连接方法有钢板角焊、法兰螺栓连接、硫磺水泥锚固和机械连接(如楔入和销钉连接)。
6.混凝土灌注桩按施工方法可分为
振动灌注桩
佛朗哥桩
(3)将钢护筒旋入冲孔灌注桩内。
泥浆护壁钻孔灌注桩
预压孔打入灌注桩
混凝土桩预压孔
钻孔混凝土灌注桩
弗兰克桩在欧洲很受欢迎,用这种方法建造的工程在中国也有。该方法适用于松散砂、砾石和超固结粘土。桩身直径30 ~ 60cm,桩长10 ~ 24m,管芯锤重量25 ~ 50kn,落距3 ~ 5m,单桩容许承载力可达1500kN。旋转钢管沉孔灌注桩在钢管底部装有淬火钢齿,可沉入直径达1.5米的页岩或砂岩层。钢管法兰连接,预应力混凝土管桩是介于打入桩和灌注桩之间的一种桩型。施工步骤如下:先将插筋打入土中0.5~1.0m,然后拔出插筋,向孔内灌注混凝土或砂浆,再将预制好的钢筋混凝土桩放入孔内,打入预定深度。这种桩的承载力高于普通桩。
扩底钻孔灌注桩在国内外已广泛应用于住宅建筑和高层建筑中。机械钻孔,一般直径0.6~2.5m,可一直钻至坚硬致密的土层或基岩。然而,在地下水位以下用沙子或淤泥钻孔时,需要套管。有时,套管留在土壤中或用膨润土泥浆保护。为了提高桩端承载力,在超固结粘土中常设置扩大头,扩大头直径约为桩身直径的2 ~ 3倍。
对于打入桩来说,在砂土地基上打桩会使桩周砂土被挤密,挤密区砂土的内摩擦角增大。对于中密或密砂,打桩时会引起地表隆起。对于松散砂土,打桩初期地表会下沉,每侧下沉的幅度与桩长相等。
软粘土层可采用浅筏基础和不同桩长的摩擦桩。由于补偿筏板基础施工中开挖的土方与上部结构重量相同,土中应力影响范围较小,基础沉降很小。但长摩擦桩群可能影响范围较大,导致地基沉降变形较大。在这种情况下,桩基础不一定比浅筏基础方案更好。因此,应进行方案比较。
粘土中的摩擦桩群,桩间距一般不小于3D。当群桩的破坏模式由块体破坏转变为桩体破坏时,桩间距应大于最优桩间距。
更改堆集区的大小
(2)低桩承台基础——桩承台底部低于地面,一般用于建筑施工。
桩基础分类
(1)端承桩——指穿过软弱土层,将建筑物的荷载转移到桩端的坚硬土层或岩石层。桩侧软土的摩擦力很小,可以忽略不计。
摩擦桩——指沉入软弱土层一定深度,通过桩侧土的摩擦力将上部荷载传递给桩周土。桩端的土也起支撑作用。桩尖支撑的土不是很密实,桩相对于土是相对的。
位移时,即具有摩擦桩的作用。3、按桩身的材料不同
①钢筋混凝土桩可以预制也可以现浇。根据设计,桩的长度和截面尺寸可任意选择。
②钢桩常用的有直径250~1200mm的钢管桩和宽翼工字形钢桩。钢桩的承载力较大,起吊、运输、沉桩、接桩都较方便,但消耗钢材多,造价高。我国目前只在少数重点工程中使用。如上海宝山钢铁总厂工程中,重要的和高速运转的设备基础和柱基础使用了大量的直径914.4mm和600mm,长60mm左右的钢管桩。
③木桩目前已很少使用,只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。在地下水位以下时,木材有很好的耐久性,而在干湿交替的环境下,极易腐蚀。
④砂石桩主要用于地基加固,挤密土壤。
⑤灰土桩主要用于地基加固。
4、按桩的使用功能分
①竖向抗压桩
②竖向抗拔桩
③水平荷载桩
④复合受力桩
5、按桩直径大小分
①小直径桩d≤250mm
②中等直径桩250mm<d<800mm< span="">
③大直径桩d≥800mm
6、按成孔方法分
①非挤土桩泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩,应用较广。
②部分挤土桩先钻孔后打入。
③挤土桩打入桩。
7、按制作工艺分
①钢筋混凝土预制桩是在工厂或施工现场预制,用锤击打入、振动沉入等方法,使桩沉入地下。
②灌筑桩又叫现浇桩,直接在设计桩位的地基上成孔,在孔内放置钢筋笼或不放钢筋,后在孔内灌筑混凝土而成桩。与预制桩相比,可节省钢材,在持力层起伏不平时,桩长可根据实际情况设计。
8、按截面形式分
①方形截面桩制作、运输和堆放比较方便,截面边长一般为250~550mm。
②圆形空心桩是用离心旋转法在工厂中预制,它具有用料省,自重轻,表面积大等特点。国内铁道部门已有定型产品,其直径有300mm、450mm和550mm,管壁厚80mm,每节长度自2m~12m不等。
via:筑龙路桥设计