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1、总第102期 西部探矿工程seriesNo.1022004年第11期WEST-CHINAEXPLORATIONENGINEERINGNov.2004文章编号:1004—5716(2004)11—0028—04中图分类号:TU473116文献标识码:B桩基施工与常用的检测手段胡 帅(中国地质大学<武汉>研究生院,湖北武汉430074)摘 要:介绍了预制桩桩锤的选择、打桩引起的挤土效应及施工监测;泥浆、沉渣和后注浆技术对灌注桩承载力的影响,分析了目前各种桩基承载力测试方法的特点,并对目前桩基的完整性测试和打桩的振动监测的动态作了概述。
2、关键词:桩基;施工;承载力测试;完整性测试;振动监测 桩基础是一种重要的基础结构形式。按施工方法的不同,可打桩对土体产生的挤压运动可抽象成对承受外部荷载或外分为预制桩和钻孔灌注桩两大类,它们在国内外都有着大量的加变形的土体所产生的应力场或应变场的确定。在这方面,运用。如何有效地提高打桩效率,改善成桩工艺,成为工程界非Sagaseta作了较为深入的研究。同时,当桩所处的软土层中发生常关心并亟待解决的问题。另外对桩基施工过程进行有效的监水平运动时,会在桩与土之间产生水平压力,接着导致桩身产生测。尽可能地防患于未然,以及如何准确、及时地预测检查桩基
3、弯矩及发生弯曲变形。图1是对某大厦地基工程打桩时挤土位的完整性和最终承载力,都是岩土工程中非常具有实用价值的移及桩位移图。课题。1 预制桩的施工与监测预制桩按所用材料的不同,可分为混凝土预制桩、钢桩和木桩。按沉桩方式分有锤击或振动打入、静力压入和旋入等。其中采用锤入混凝土预制桩的成桩方式应用最广,本文对其施工与监测作一些分析。1.1 桩锤的选择在打桩过程中最大压应力受桩锤落到桩顶上的速度影响很大,在打桩过程中不同的桩将产生不同的应力—时间曲线,而对桩身质量、桩锤质量和土的阻力则不敏感,使用重锤并不会在桩顶产生更大的压力,但是它能比轻锤持续更久的
4、加压时间,从而使得每一击能产生更大的贯入度。但如果桩打在坚硬的土层中,则最大压应力很可能出现在桩底而非桩顶,在这种情况下就应当作特别的考虑。图1 某大厦地基工程打桩时挤出位移及桩位移当然,桩锤也不能过重,否则长时间的加压会使桩有一个较大的速度,使得在桩锤下降时桩与锤之间会脱开,虽然这只是一1.3 施工监测个很短的时间,但已足以使桩有一个自由端,使得压缩波在桩底打桩过程中桩和土体系的回弹和永久变形,提供了相当丰回弹成为拉伸波,使得桩顶自由回弹,从而降低能量转换效率。富的桩承载力信息。IFCO受荷兰预制桩协会(PREPAL)的委1.2 打桩引起的挤
5、土效应托,在大量分析已有PDA测试结果的基础上,开发了以仅测试桩一方面由于锤击沉桩时进行得很猛烈,地表受到大大超过顶加速度为手段的PREPAL测试系统。目前主要用于预制桩的其极限强度的冲击,很快形成挤出破坏,使桩周围的地面隆起并施工监测,其主要成果:①每击的最大应力;②击数随深度变化;产生水平位移。随着打桩的进行,土中存在连续的滑动面,土体③承载力;④打桩机锤击效率;⑤监测桩垫的工作情况,及时发出不断地被挤出;另一方面,沉桩时,深层土受到上层土覆盖压力的信息更换桩垫;⑥监测桩在锤击过程中是否有断桩现象。该系统约束大,土不能向上挤出,猛烈沉桩时土
6、体受到压缩和挤实,使土由于仅采用一只加速度传感器,非常方便,直接安装在桩机操作中孔隙水压力上升,形成超孔隙水压力。这种超孔隙水压力在粘室内,实现了桩基施工的全过程监测。性土中消散很慢,更加剧了土体的挤压、位移和隆起。打桩时这2 钻孔桩的施工种挤土作用会导致临近建筑物、地下结构和地下管线的损坏和混凝土灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔,然后在孔内安开裂。预防挤土影响的措施有:采用预钻孔打桩工艺;合理安排放钢筋笼,浇筑混凝土成桩。与预制桩相比,具有施工低噪音、低沉桩顺序;控制沉桩速率;开挖防震沟;打设钢板桩围护;井点降振动、桩长和直径可按设计要求变化
7、自如、桩端能可靠地进入持力水;预钻排水孔等。层或嵌入岩层、单桩承载力大、挤土影响小、含钢量低等特点。但©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2004年 胡 帅:桩基施工与常用的检测手段第11期29成桩工艺复杂、成桩速度较预制打入桩慢、成桩质量与施工工艺有值影响很大,同时也给分析结果带来了一定的误差。密切关系,如出现吊脚桩、颈缩、断裂等。灌注桩按成孔方法分为:2.2 后注浆技术泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业成孔灌注桩、爆扩
8、成孔为了提高桩的施工工艺水平,使投入的材料得到更合理的利灌注桩和人工挖孔灌注桩等,以沉管灌注桩应用最广。用以大幅提高桩的侧阻和端阻,国内外都在研究灌浆
