桩基础是一种承载能力高、适用范围广、历史久远的基础形式。随着生产水平的提高和科学技术的发展,桩基的类型、工艺、设计理论、计算方法和应用范围都有了很大的发展,被广泛应用于高层建筑、港口、桥梁等工程中。
桩是将建筑物的全部或部分荷载传递给地基土并具有一定刚度和抗弯能力的传力构件,其横截面尺寸远小于其长度。而桩基础是由埋设在地基中的多根桩(称为桩群)和把桩群联合起来共同工作的桩台(称为承台)两部分组成。
桩基础的作用是将荷载传至地下较深处承载性能好的土层,以满足承载力和沉降的要求。桩基础的承载能力高,能承受竖直荷载,也能承受水平荷载,能抵抗上拔荷载也能承受振动荷载,是应用广泛的深基础形式。
潜水钻机成孔。潜水钻机是一种旋转式钻孔机,其防水电机变速机构和钻头密封在一起,由桩架及钻杆***后可潜入水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。
潜水钻机成孔排渣有正循环排渣和泵举反循环排渣两种方式。正循环排渣法:在钻孔过程中,旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后,利用泥浆泵压送高压泥浆,经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出,与切削成浆状的碎泥渣混合,携带泥土沿孔壁向上运动,从护筒的溢流孔排出。摩擦桩完全设置在软弱土层中,将软弱土层挤密实,以提高土的密实度和承载能力,上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受,施工时以控制桩尖设计标高为主,贯入度可作参考。泵举反循环排渣法:砂石泵随主机一起潜入孔内,直接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。
按桩身材料分类
根据桩身材料可分为混凝土桩、钢桩和组合材料桩等。
(1)钢筋混凝土桩
混凝土桩是目前应用广泛的桩, 具有制作方便, 桩身强度高, 耐腐蚀性能好, 价格较低等优点。它可分为预制混凝土方桩、预应力混凝土空心管桩和灌注混凝土桩等。
(2)钢桩
由钢管桩和型钢桩组成。钢桩桩身材料强度高, 桩身表面积大而截面积小, 在沉桩时贯透能力强而挤土影响小, 在饱和软粘土地区可减少对邻近建筑物的影响。型钢桩常见有工字形钢桩和H 形钢桩。钻机就位后,钻杆垂直对准桩位中心,开钻时先慢后快,减少钻杆的摇晃,及时纠正钻孔的偏斜或位移。钢管桩由各种直径和壁厚的无缝钢管制成。由于钢桩价格昂贵, 耐腐蚀性能差, 应用受到一定的限制。
灌孔故障及处理方法
⑴初灌导管进水首批混凝土下落后,导管进水,应将已灌注的砼用吸泥机全部吸出,再针对进水原因,改正操作工艺或增加首批砼储量,重新灌注。
⑵中期导管进水多在提升导管且底口超出已灌砼表面时发生。遇到这种事故时,可用吸泥机或潜水泥浆泵伸入导管内将进入导管的泥浆全部吸出,然后在无水导管中继续灌注。
⑶导管堵塞多因隔水硬球栓或硬柱塞不符合要求被卡住面产生。可用长杆冲捣,或用附着于导管外侧的振动器振动导管,或提升导管迅速下落振冲。
⑷灌注坍孔大的坍孔表征与钻孔期间近似,可用测深仪或测锤探测,如探头达不到混凝土面高程时即可证实发生坍孔。