桩基础设计PPT幻灯片课件
88页1、1 项目7桩基础施工 2 项目任务 任务7 1桩的竖向承载力计算任务7 2桩基础设计任务7 3预应力混凝土管桩施工任务7 4钻孔灌注桩施工任务7 5沉管灌注桩施工 3 教学目标 熟悉 掌握 桩基础承载力的计算和桩基础的一般设计要求 编制桩基础施工方案 桩基础施工要点 桩基础的适用范围及其分类 4 重点 桩基设计过程 桩基础施工工艺流程 难点 承台设计中抗冲切验算 重点与难点 5 任务7 1 桩的竖向承载力计算 6 桩基础概念 桩基础一般由桩身和位于桩身顶部的承台组成 上部结构的荷载通过墙或柱传给承台 再由承台传给桩 7 1 1桩基础概述 桩基础的组成1 上部结构 墙或柱 2 承台 承台梁 3 桩身4 坚硬土层5 软弱土层 7 桩基础的功能 8 新加坡发展银行 四墩 每墩直径7 3m 将荷载传递到下部好土层 承载力高 桩基础的功能 9 新加坡发展银行 四墩7 3m 10 特点 优点将荷载传递到下部好土层 承载力高 沉降量小 抗震性能好 穿过液化层 承受抗拔 抗滑桩 及横向力 如风载荷 与其他深基础比较 施工造价低 缺点 比浅基础造价高 施工环境影响 预制桩施工噪音 钻孔灌注桩的泥浆有地下
2、室时 有一定干扰 深基坑中做桩 11 1 荷载大 对沉降要求有严格限制的建筑物 2 软弱地基 3 地基土性不稳定 存在液化性 震陷性 湿陷性 冻胀性或侵蚀性等不良土层时 4 承受较大的水平荷载 上拔荷载和力矩荷载的高耸结构物 5 建筑物受到相邻建筑物或地面堆载影响 采用浅基础将会产生过量沉降或倾斜时 6 工程结构跨越范围大 地质条件及荷载情况变化也较大时 可通过灵活调整桩的类型 长短 布置等来适应环境与结构的要求 7 在流动水域中的水上结构物的基础 8 需要减振的动力设备基础 1 桩基础的适用范围 12 按承载性状分 摩擦型桩端承型桩 摩擦桩端承摩擦桩 端承桩摩擦端承桩 按桩的承载类别分 竖向抗压桩 抗压桩 竖向抗拔桩 抗拔桩 水平受荷桩和复合受荷桩等 按桩的断面尺寸分 小直径桩 d 250mm中等直径桩 250mm d 800mm大直径桩 d 800mm 2 桩基础的类型 13 按施工方法分类 预制桩 灌注桩 按桩对土体的影响程度分 挤土桩 排土桩 非挤土桩 部分挤土桩 按桩的承台高低分类 低承台桩 高承台桩 2 桩基础的类型 14 15 16 17 18 按桩身材料分为钢筋混凝预制
3、桩 钢桩 木桩 组合桩 预制桩是指借助于各种专用机械设备将预先制作好的具有一定形状 刚度与构造的桩打入 压入或振入土中的桩型 1 定义 2 种类 预制桩 19 钢筋混凝土预制桩具有制作方便 桩身强度高 耐腐蚀性能好 单桩承载能力高的优点 但价格偏高 打桩噪声大 接桩和截桩困难 预应力混凝土空心管桩1 预应力钢筋2 螺旋箍筋3 端头板4 钢套箍 钢筋混凝预制桩 20 21 22 钢桩分为两种 钢管桩和H形桩 具有优点是 强度高 桩身表面积大 截面积小 在沉桩时贯透能力强且挤土影响小 在饱和软黏土地区可减少对领近建筑物的影响 但价格较高 耐腐蚀性较差 钢桩 23 依照成孔方法不同 灌注桩可分为泥浆护壁钻 冲 孔灌注桩 沉管灌注桩和成孔灌注桩等几大类 1 定义 灌注桩为在建筑工地现场通过机械钻孔 钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔 并在其内放置钢筋笼 灌注混凝土而制成的桩 2 分类 灌注桩 24 泥浆护壁钻 冲 孔灌注桩 在成孔过程中 为防止孔壁坍塌 在孔内注入制备泥浆或利用钻削的黏土与水混合自制泥浆保护孔壁 护壁泥浆与钻孔的土削混合 边钻边排出泥浆 同时进行孔内补浆或补水 当钻孔达
4、到规定深度后 清除孔底泥渣 然后吊放钢筋笼 在泥浆下浇筑混凝土 泥浆护壁钻 冲 孔灌注桩 25 a 埋设护筒b 安装钻机 钻进c 第一次清孔d 测定孔壁 回淤厚度e 吊放钢筋笼f 插入导管g 第二次清孔h 灌注水下混凝土 拔出导管i 拔出护筒 钻孔桩与冲孔桩的区别在于 钻孔桩以旋转钻机成孔 冲孔桩以冲击钻面成孔 26 1 拔除套管时 如果提管速度过快会造成缩颈 夹泥 甚至断桩 2 另外 沉管过程中挤土效应比较明显 可能使混凝土尚未结硬的邻桩被剪断 施工中必须控制提管速度 并使管产生振动 不让管内出现负压 提高桩身混凝土的密实度并保持其连续性 采取 跳打 顺序施工 待混凝土强度足够时再在它的近旁施打相邻桩 在钢管内无水环境中沉放钢筋和浇灌混凝土 从而为桩身混凝土的质量提供了保障 沉管灌注桩的优点 沉管灌注桩的缺点 沉管灌注桩 27 a 桩机就位b 沉管c 浇灌混凝土d 边拔管 边振动 边浇灌混凝土e 插入钢筋笼并灌满混凝土成桩1 振动锤2 加压减振弹簧3 加料口 4 传管5 活瓣桩靴6 上料斗7 混凝土8 钢筋笼 振动沉管灌注桩施工程序 28 是在桩管内增加一根与外桩管长度基本相同的内夯
5、管以代替钢筋混凝土预制桩靴 与外管同步打入设计深度 并作为传力杆将锤击力传至桩端夯扩成大头形 增大地基的密实度 同时利用内管和桩锤的自重将外管内的现浇桩身混凝土压密成形 把水泥浆压入桩侧土体并挤密桩侧的土 使桩的承载力大幅度提高 夯扩成孔灌注桩 29 内夯式扩底桩200kN钢锤 碎石 混凝土 钢筋笼 桩的功能及类型 30 挤扩桩 支盘桩 桩的功能及类型 31 爆破扩底桩 32 干作业成孔灌注桩不需要泥浆或套管护壁 直接利用机械或人工成孔 下钢筋笼 浇筑混凝土成桩 干作业成孔灌注桩 33 34 人工挖孔桩 浇筑混凝土护壁 护壁模板 人工挖孔桩 浇筑混凝土护壁 护壁模板 35 36 按桩身强度确定按 建筑桩基技术设计规范 JGJ94 2008 确定按静荷载试验确定 7 1 2桩的竖向承载力 1 单桩竖向极限承载力确定 37 符合 建筑桩基技术设计规范 JGJ94 2008 4 1 1条规定 则按桩身材料强度确定单桩竖向承载力设计值计算公式 1 按桩身强度确定单桩竖向承载力 N cfcAps 0 9fyAs N cfcAps 当桩身配筋不符合上述要求时 纵向主筋截面面积 桩截面面积 混凝土轴
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