钢管桩在软基工程中的应用

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1、钢管摩擦桩在软基工程中的应用及施工1.1概述广东省珠海市乾务赤坎大联围加固达标工程三前闸应急项目位于黄海系黄矛海东海岸围垦区，无陆路通往工程建设工地，需修建一座不小于750吨级的临时码头，以保证施工材料及设备的登岸。根据地勘资料可知岩基埋深大于50米，由于码头修建费用受限且工期要求紧，又为了不因码头的修建而改变海水流态导致对海堤的破坏，码头只能取开敞式结构，针对这些客观制约因素，故选择了钢管摩擦桩钢结构承台结构形式。经过施工和使用过程的检验，完全达到了经济、快速的预期效果和使用要求。1.2钢管桩的特点1.2.1能承受较大的冲击力。

2、由于能承受强大的冲击力，因此其穿透和贯入性能优越。1.2.2承载力大。由于作为钢管桩母材的钢材，其屈服强度高，所以只要将桩贯入到坚实力层上，便可获得很大的承载力。1.2.3水平阻力大，抗横向力强。由于钢管桩的断面刚度大，对抵抗弯矩作用的抵抗也大，所以能承受很大的水平力。另外还可以采用大直径厚壁管广泛的用于承受横向力的系船柱、桥台、桥墩之上。1.2.4设计的灵活性大。可根据需要变更钢管桩的每根单管的壁厚，还可根据需要选定适应设计承载要求的外径。1.2.5桩长易调节。由于钢管桩可以自由地进行焊接接长或气割切短，所以很容易调节桩的长度，

3、为实地施工提供了方便。1.2.6接缝安全，适于长尺寸施工。，由于钢管具有良好的可焊性，且接缝强度与母材强度相等，所以能够根据适应性需要的埋设深度而制作长尺寸的钢管桩。1.2.7管桩与上部结构容易结合。通过将钢筋预先焊于桩上部，钢管桩很容易与上部的承台砼结合。也可以直接同上部结构相焊接，达到上下共同工作之目的。1.2.8打桩时对粘土地基的扰动作用小，可在小面积现场进行密集的打桩施工。适用于高层建筑物，大型机械设备基础和港湾结构物等。在小面积上作用大荷重的工程。1.2.9钢管桩最适合于快速施工，其综合经济效益高，相对而言可节省工程费用

4、。3.钢管摩擦桩的设计3.1设计依据a.广东省珠海市乾务赤坎大联围加固达标工程三前闸应急项目工程地质勘察报告-湖北省水利水电勘测设计院；b.外部铅直荷载：①．施工中最大件（平扳门门叶）重量：15T；②．构件卸船汽车吊按50T吊，自重48T计；③．码头钢结构承台自重约17T。C．水平荷载：考虑使用期在非台汛期，风浪导致的水平荷载小，在结构上采用斜管桩及堤岸水平阻推措施予以处理。表1.相关地质资料汇总表高程地层岩性平均含水量（%）压缩系数（Mpa_1）地基承载力（kpa）标贯击数（N63.5）各土层的桩周摩擦阻力标准值-1.5～-7.

5、5流态、软塑淤泥-1（软-流塑）-7.5～-13淤泥62.22.597-1305～8kpa-13～-45.4粘土32.90.3611251520～35kpa(可-硬塑)（-30～-33.2）砾质粘土17．92135～40kpa(硬塑)-45.4～-51.8粘土17.922015～1820～35kpa(硬塑)-51.8以下花岗岩3-2钢管桩的布置及选型3-2-1根据现场实际情况及使用要求拟定钢管桩的布置，码头平面尺寸为：宽7米、长20.70米，垂直于海堤布置。钢管桩在承台平面内，按每排三根桩，排距4米，共4排，等距布置,在与堤岸相接

6、端跨中（岸坡）处增设钢结构支承柱三根以替代钢管桩，斜桩布置于外排桩（迎海端）两侧。承台在外排桩处外伸0.5米以防止因船体对外排桩的撞击造成钢管桩的损坏。同排桩的中心间距为3米，根据桩的最小中心间距宜大于2倍桩外径的要求，进行同排桩的布置。3-2-2钢管桩的选型、选材钢管桩可分为开口桩和闭口桩（平底、锥形）两类。考虑到海堤岸坡8米范围有护岸块石，且桩间距离大的因素，故钢管桩选定为锥形闭口桩。根据市场管材供货情况及钢管桩壁厚不宜小于6mm的要求，拟定支承桩材料为：Φ27.5mm，壁厚6mm；斜桩材料为：Φ400mm，壁厚6mm的螺旋钢

7、管。3-2-3持力层的确定及其桩长的确定根据持力层强度标准：砂土标贯击数N值大于30，粘土标贯击数N值大于20的要求，由地勘资料选定持力层顶部高程为-30.0米，考虑管桩贯入持力层深度大于3倍桩外径，选定钢管桩桩底高程为-31.0米。桩顶高程的确定，根据：①承台结构满足计算强度要求的承台高度；②满足桩顶与承台旱接施工在水面之上，以保证施工的可操作性。根据上述两原则，确定桩长为32米。3-2-3钢管桩单桩承载能力的计算桩的垂直承载力，一般由单桩静载荷试验，静力学承载公式，静力触探资料，动力试验资料，以往资料推算等几种方法确定。在此我

8、们根据静力学承载公式计算求得,对于闭口钢管桩承载力可根据下式计算：Qp=Qs+Qb……①式中Qp—桩的极限承载力Qs—桩侧极限摩阻力Qb—桩端极限阻力而式中Qs=U∑qSiLi……②U—桩的周长Φ27.5cmqsi—桩侧第i层土的极限侧阻力标准值L