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西安建築加固淺談關於預應力混凝土管樁的分析

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西安建築加固淺談關於預應力混凝土管樁的分析

發布日期:2017-08-10 作者: 點擊:

現代的建設施工單位日益劇增,越來越多人選擇了建築行業,對剛剛入職的新人來說,預應力混凝土樁是一項非常重要的施工工藝,所謂預應力混凝土管樁,是一種打入地底,長度要比橫截麵積長很多的管狀細長構件,管樁的上部和承台或者是梁聯結組成樁基礎,是現代建設中非常常見的施工工藝,今天西安建築加固公司將對該工藝進行詳細的說明。

一、預應力混凝土管樁的適用情況

(1)當建築物荷載過大,地基軟弱,地下水位較高而采用明挖基礎沉降量過大,建築物又不允許有較大沉降。

(2)當建築物內外地麵有大麵積堆載,使軟弱地基產生較大變形;或當基礎可能有不均勻沉降而對建築物造成危害。

(3)當建築物承受較大豎向荷載和水平荷載,對建築物有特殊要求。

(4)當地表軟土層較厚,不宜作基礎持力層,或地基中有暗溝、深坑、古河道等情況。

(5)當建築物地基中存在可能液化的土層

(6)在濕陷性黃土和膨脹土區域內,地基的濕陷量或膨脹量較大時。

 二、預應力混凝土管樁結構設計及質量檢驗

(1)結構設計。預應力鋼筋混凝土管樁主要由具有生產資質的砼製品廠以先張法並采用離心成型工藝製造,其外徑主要有Φ400和Φ550mm兩種,為了運輸的方便,廠製管樁的節長一般為8m和10m,也有4m和6m視具體需要而定。樁的接頭采用鋼製法蘭盤,樁尖係采用鋼板卷焊而成,中填混凝土,樁尖留有Φ70mm的射水孔。

西安建築加固.jpg


三、管樁截麵力學性能

(3)材料強度。

離心混凝土:

混凝土設計強度  Rn=45.0MPa

軸心抗壓  Ra=33.8MPa

彎曲抗壓  Rw=29.5MPa

抗拉     Re=2.8MPa

彈性模量  En=3.5×104MPa

預應力鋼筋:

標準強度  Rg=650MPa

彈性模量  Eg=1.8×105MPa

三、預應力混凝土管樁樁身注意事項

必須要保證樁身是直線,預應力不均和製造方法不當都會引起樁身彎曲。彎曲的預應力混凝土管樁在受到錘打時必將產生很高的彎曲應力從而導致樁被打壞。

施加在管樁上的預應力值大小應足以防止在運輸和起吊中產生的裂縫,並足以抵抗打樁中產生反射的拉應力。根據打樁經驗得出的最小有效預應力值為4.9~5.6 MPa,對於較短的管樁可采用較小的預應力值2.5-2.8 MPa,對有受彎要求的管樁也可采用更高的值達到0.2fc‘(混凝土設計強度的20%)或更高。

為了防止縱向開裂,預應力混凝土管樁需要加強橫向螺旋筋的配筋量。管樁的端部由於要承受打樁產生的巨大橫向拉應力,在管樁的端部100cm範圍內螺旋筋應按50mm間距布設,並加設一段鋼絲網起補強作用。樁身則按80mm間距布設。

為避免鋼筋的鏽蝕,保證混凝土很好的握裹鋼筋,必須保證足夠的混凝土保護層厚度,一般取30mm,當工程地質和水質有侵蝕性作用時,也可取40~50 mm。

四、預應力混凝土管樁樁靴的注意事項

預應力砼管樁的樁靴是單獨預製的,利用螺栓或電焊接於樁身。其型式有一般閉口型、一般開口型和特殊型樁靴等。在粘性土層且地下水位很高,由於粘性和浮力的作用而導致閉口型樁靴難於貫入;當持力層為岩層、卵石層或硬結土層時,閉口型樁靴穿透此硬層時可能發生剪切破壞;當持力層很堅硬且顯著傾斜,或當遇到障礙物或大石塊,樁靴可能被打偏從而導致樁身彎折破壞。使用開口型樁靴則可避免上述缺陷。在粘性土層中打樁擠進樁內的土產生的壓力可能將管樁壁撐出縱向裂縫,因而樁靴的形狀和構造應根據不同的地質條件和不同的打樁條件而適當選擇,以利於打樁的順利進行。

樁靴是用來保護並加固預製混凝土管樁的樁靴,打樁時需要穿透石灰石層、岩石層、堆石層等,加放樁靴有利於沉樁。樁靴的構造有三種:平板型、錐尖型、短棒型。錘尖型樁靴雖有利於打樁貫入,但它的進樁軸線不如平板型樁鞋那樣準確,因而合理措施是選用鈍型樁靴並把混凝土棱邊包裹借以防止棱邊破裂。

樁靴在沉樁過程中是否損壞,應從比較前後打樁的貫入情況來推斷。在打穿中間(硬)層時或最後打進生根層時,當樁靴已碰到硬層但仍繼續硬打,致使樁靴打壞,漸漸破碎,樁身漸漸下降,外觀卻認為打樁貫入正常,待發現問題時樁已被完全打壞了。

五、預應力混凝土管樁鋼件防腐蝕

對於處在腐蝕性地層內的混凝土管樁接頭,鋼件要考慮防腐蝕問題。腐蝕問題一般是產生在地表麵下幾米範圍之內。氧是引起鋼鐵腐蝕的一項重要因素,愈接近地麵,土內空氣含量愈多,鋼件越易腐蝕,所以最好將管樁接頭打進距地麵5米以下的深層之中。管樁防蝕方法:截麵增厚法、保護膜法和電氣防蝕法。

六、預應力混凝土管樁的質量檢驗方法

預應力混凝土管樁在進入沉樁現場前或在進入現場時,應經工地質量檢驗後,方可使用,工地檢驗方法:

(1)有條件時可用超聲波探傷儀對批次樁進行抽樣檢驗,廠家應提供批次管樁的質量檢驗資料。

(2)潑水檢視混凝土樁表麵的裂紋。

(3)用小錘輕擊混凝土樁表麵,聲音沙啞,表明有空洞或斷裂

(4)預應力混凝土管樁的製作不得超過以下的容許偏差

直徑±5mm

管壁厚度±5mm

樁靴對樁中心線偏距l0mm

樁身彎曲段矢高比    0.1%

預應力混凝土管樁還應符合下列要求:

每節樁的端麵平整,並與樁軸垂直。

樁的表麵應平直,表麵蜂窩深度不得超過l5mm,蜂窩麵積不得超過樁的表麵積的0.5%。

有棱角的管樁,棱角碰損深度應在l0mm以內,其總長不得大於50cm。

樁頂和頂尖均不得有蜂窩和碰損,樁身不得有鋼筋露出樁身收縮裂紋不得大於0.2mm;橫向裂紋長度不得超過管樁直徑的1/2;縱向裂紋不得超過直徑的2倍。

預應力混凝土管樁的內徑偏差,以不妨礙射水管的使用為原則。

(5)管樁檢查內、外徑可使用內卡鉗和外卡鉗。內徑隻量樁端,外徑可在兩端及中段量測。

(6)檢查樁頂平麵平整程度及是否垂直於樁軸,可使用鐵角尺或丁字尺。在檢查時應在樁身四周定出與樁軸平行的直線作為基準。

(7)檢查樁尖與樁軸的偏差,可采用鐵角尺量測。

(8)混凝土裂紋深度可用細鋼絲探測。裂紋寬度可使用帶有刻度的放大鏡量測。

檢查情況應按樁的編號,詳細作出質量檢查記錄。不得使用不合格的樁。


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