第12章 排桩围护体的设计与施工

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排桩支护施工方案

排桩支护施工方案

排桩支护施工方案1. 引言排桩支护施工是土木工程领域的常见施工技术之一,用于加固土壤或者岩石的结构支撑能力。

本文将详细介绍排桩支护施工方案的设计和实施过程。

2. 施工前准备工作在开始排桩支护施工之前,我们需要进行一系列的准备工作,包括但不限于以下内容: - 地质勘探:通过地质勘探调查,了解施工地点的地质情况,包括土壤类型、地下水位、地层结构等。

- 结构设计:根据工程要求,确定桩的类型、数量和间距。

- 材料选用:选择适合施工地点的桩材和桩头固定材料。

- 施工设备准备:准备合适的施工设备,包括挖掘机、打桩机、安全防护设备等。

3. 施工过程3.1 桩孔开挖在桩孔开挖阶段,我们需要按照结构设计的要求,确定桩孔的位置和尺寸。

开挖桩孔的方法主要有手工开挖、机械开挖和水平接地挖孔法等。

无论采用何种方法进行开挖,都要确保桩孔的垂直度和平整度,以便后续的桩安装工作顺利进行。

3.2 桩身安装桩身安装是排桩支护施工的核心环节。

在安装桩身之前,我们需要根据工程要求和地质勘探结果选择合适的桩材。

常用的桩身材料包括钢管桩、混凝土桩和木桩等。

安装桩身时,要确保桩身的垂直度和挤土量的控制。

通常,采用打桩机将桩体加以传递,同时进行振动和击打等操作,确保桩体的完全置入。

3.3 桩头固定在桩身安装完成后,需要进行桩头固定的工作。

桩头固定的方式通常有焊接和扣压两种方法。

焊接是将桩身和桩头进行熔接,形成坚固的连接;扣压则是通过机械力将桩头固定在桩身上。

在进行桩头固定时,需要确保连接牢固,并进行必要的质量检查。

3.4 桩顶处理桩顶处理是为了确保桩顶平整和桩帽或者其他构件的连接。

根据具体工程要求,可以采用砂浆榀索、再生混凝土或者浇筑砼等方法进行桩顶处理。

处理后的桩顶应符合工程设计的要求,并经过必要的质量检查。

4. 施工安全在进行排桩支护施工时,安全是至关重要的。

为了确保施工过程中的安全,我们需要采取以下措施: - 按照有关法律法规和标准,制定安全操作规程。

排桩围护结构ppt课件

排桩围护结构ppt课件

施 工 速 度 快
2.施工 1.开挖导沟, 设置围檩导向 架
施工工艺与 深层搅拌桩 相同。
导沟可使搅拌机 施工时的涌土不 致冒出地面,导 向架则是确保搅 拌桩及H型钢插 入位置的准确。
本章结束
请各位同学 提出意见和建议!
人工挖孔桩
人工挖孔桩
挖 孔 桩 施 工 图
安全措施
1
要有足够的现场调查资料和丰富的现场管理经验,并严 格按操作规程施工。
要加强地面观察,检查其是否产生异常的沦陷现象。 在孔口应设置围栏和工作平台
2
3
4
设置通风系统和瓦斯检测仪器
5
井下挖土工人应戴安全帽、保险吊带、防毒口罩,孔 内要设置救生吊梯
湿作业施工主要工序:
清孔 灌注水下混凝土等 场地准备 钻孔 埋设护筒 制备泥浆 钢筋笼入孔
成孔
下导管和钢筋笼 灌注水下混凝土
成桩
钻 孔
冲击钻法
钻孔
回旋钻法
(正、反循环)
旋挖钻法
正循环钻结构示意图
反循环钻结构示意图
三、旋挖钻机钻孔
旋挖钻孔灌注桩是近年来发展最快的一种新型 桩孔施工方法。 工作原理:旋挖钻通过钻斗的旋转、削土、提 升、卸土,反复循环而成孔,最大成孔直径可 达1.5-4m,最大成孔深度为60-90m,可以满足 各类大型基础施工的要求。 特点:具有功率大、钻孔速度快、移位方便、 定位准确、工作效率高、施工质量好、尘土泥 浆污染少。
1、工字钢桩围护结构
腰梁、横撑及锚杆位置的确定
1)工字钢桩、钢板桩,通常是随基坑土方开挖, 在其2-3m处设置第一道横撑。为防止锚杆拉应力 对土层及地下管线产生不良的影响,一般第一道 锚杆设置在距离地面一下4m处。其他各层横撑及 锚杆位置应根据受力经计算确定,并在基坑土方 开挖过程中,随挖随设置。 2)地铁主体结构埋置深,故基坑围护结构需要设 置多道横撑或锚杆。当结构完成后,还要拆除腰 梁、横撑和锚头等。因此在设计时,必须与主体 结构施工步骤紧密结合。

排桩支护施工方案

排桩支护施工方案

排桩支护施工方案排桩支护是在地下工程中常用的一种支护方法,它通过打入桩体来增加地基层的稳定性和承载能力。

下面是一个700字左右的排桩支护施工方案。

一、工程概述该工程位于XX市某区域,项目名称为XX建筑施工。

目前工地所在地属于软土地质,施工现场面积约为1000平方米。

为了保证工地的安全和施工的顺利进行,需要对该区域进行排桩支护。

二、施工图设计根据工程要求和地质条件,设计排桩支护方案如下:1. 桩体选取:采用φ600×14mm的钢管桩作为主要桩体,每根桩体长度为6米,桩与桩之间的间距为1.5米,桩与边界的距离为1米。

2. 桩基础设计:桩基础选取深基坑,并根据现场地质条件选择合适的基坑结构形式,基坑的开挖深度为4米,桩与基坑的间距为1米。

3. 桩身加固措施:对每根桩体进行双层加固,内层采用C30混凝土,外层用φ400×10mm的钢管套桩进行加固。

4. 桩头处理:桩头采用φ1000×10mm的厚钢板做加固,然后与上部结构连接。

三、施工步骤1. 地面准备:清理工地上的垃圾和杂物,将工地标出边界,并进行场地平整。

2. 桩位测量:根据施工图纸上的桩位示意图,进行桩位的测量和标注。

3. 桩机安装:将桩机搬上地面,并进行调整和安装。

4. 桩机操作:按照施工图纸上的桩机操作示意图进行操作,将钢管桩一根根打入地下,控制好桩的垂直度和间距。

5. 桩身加固:在每根桩体上进行内层混凝土灌注,待灌注完毕后,再进行外层钢管套桩的加固。

6. 桩头处理:在桩顶安装φ1000×10mm的厚钢板,与上部结构连接。

四、安全措施1. 施工现场设置警示标志,保持施工区域的安全通行。

2. 桩机操作时,操作人员必须经过培训并取得相应的操作证书,保证施工的安全性。

3. 施工过程中,加强对桩机、钢管桩等设备的检修和维护,确保设备的正常运行。

4. 钢管桩打入地下时,要进行逐根检查,确保桩体的质量和稳定性。

五、施工周期根据工程的规模和施工条件,预计该排桩支护工程总共需要耗时3个月,其中包括施工准备、施工、检验等各个阶段。

建筑工程排桩支护方案

建筑工程排桩支护方案

建筑工程排桩支护方案1. 引言建筑工程中,排桩支护是一项非常重要的工作,用于保证土体的稳定和建筑物的安全。

排桩支护方案是在设计和施工阶段,制定的一套有效的桩基支护措施,以确保土体在建筑过程中的稳定性,同时保护施工人员和设备的安全。

在这篇文章中,我们将探讨建筑工程排桩支护方案,包括排桩支护的概念、设计原则、施工方法和质量控制等内容。

2. 排桩支护概念排桩支护是指在建筑工程中,利用打桩机将桩子深入土中,以支撑土体,避免土体发生松动、滑塌或坍塌的一种工程方法。

排桩支护主要是用于保护土体稳定,支撑建筑物,同时保障施工安全。

排桩支护可以分为静力支护和动力支护两种类型。

静力支护是指在桩孔中先灌浆,然后放入桩体支撑土体,以增加土体的承载能力;动力支护是指使用锤击或振动作用在桩体上进行振实,以提高桩体的承载能力。

3. 排桩支护设计原则在进行排桩支护设计时,需要遵循一些基本原则,以保证排桩支护的稳定性和有效性。

首先,需要充分了解地质和地形情况,包括土层的性质、孔隙水压等情况,以确保选择合适的桩体和施工方法。

其次,需要根据工程需求和土壤条件,选择合适的桩型和排桩方式,例如钢管桩、混凝土桩、钻孔桩等。

第三,需要合理布置桩位和确定桩的布置方式,以确保整个桩基支护系统的均匀性和稳定性。

最后,需要根据土壤承载能力、桩身受力等情况,合理设计桩的长度和直径,以确保桩体的承载能力和稳定性。

4. 排桩支护施工方法在排桩支护施工过程中,需要按照设计方案,采用合适的施工方法和工艺流程,以确保排桩支护的质量和安全。

首先,需要进行桩基的预处理工作,包括清理桩位、打桩孔、灌浆等工作,以为后续的桩基施工创造良好的条件。

其次,需要选择合适的排桩机械和设备,根据设计要求进行桩基施工,包括静力或动力排桩,桩头处理等工作。

然后,需要对桩基进行质量检测和验收,包括桩孔的清洗、桩孔灌浆质量、桩体垂直度等指标的检测,以确保桩基的稳定性和承载能力。

最后,需要对桩基进行保护和监测工作,包括进行桩基的防腐处理、防水处理等工作,并对桩体进行定期巡检,发现问题及时进行修复。

《排桩地基支护方案》课件

《排桩地基支护方案》课件
性和稳定性。
技术创新方向
绿色环保:采用环保材料、节 能技术,降低排桩地基支护对 环境的影响
复合材料:研发新型复合材料, 提高排桩地基支护的强度、耐 久性和抗腐蚀性
智能化:利用人工智能、大数 据等技术,实现排桩地基支护 的自动化、智能化
施工工艺:改进施工工艺,提 高排桩地基支护的效率和质量
市场发展趋势
施工方法的选择
确定施工场地的地质 条件
选择合适的排桩类型 和尺寸
确定施工顺序和工艺 流程
考虑施工设备和人员 的配置
制定施工质量控制措 施和应急预案
施工过程中的注意事项
确保桩基的稳定 性和可靠性
确保桩基的垂直 度和水平度
确保桩基的强度 和刚度
确保桩基的耐久 性和抗腐蚀性
确保桩基的环保 性和安全性
确保桩基的施工 质量和施工进度
优点:稳定性 好,承载能力 强,抗震性能 好,施工速度 快,适应性强
缺点:造价较 高,施工难度 较大,对环境 有一定影响, 需要定期维护
和检查
排桩的设计原则
稳定性:确保排桩 地基的稳定性,防 止地基沉降和变形
承载力:满足建筑 物的承载力要求, 保证建筑物的安全
经济性:考虑经济 因素,选择合适的 排桩类型和材料
支护方案:采用 排桩地基支护, 桩径为1.2米, 桩长为30米
施工过程:首先 进行桩基施工, 然后进行桩间土 的回填和压实
效果评价:支护 效果良好,建筑 物沉降控制在允 许范围内,满足 设计要求
案例二:某大型桥梁排桩地基支护工程
项目背景:某 大型桥梁建设, 需要采用排桩 地基支护方案
工程规模:桥 梁全长约1000 米,桥面宽度
排桩地基支护方案
目录
排桩地基支护方案概述 排桩地基支护的设计 排桩地基支护的施工方法 排桩地基支护的应用案例 排桩地基支护的未来发展

排桩支护毕业设计

排桩支护毕业设计

排桩支护毕业设计引言排桩支护是一种常用于土木工程中的地基处理技术,其通过安装钢筋混凝土桩来加固土体,提高地基的承载能力和稳定性。

本毕业设计将围绕排桩支护技术展开,旨在探讨其原理、设计方法以及在实际项目中的应用。

一、排桩支护技术原理排桩支护技术是基于以下原理进行设计和施工的:1.土体稳定原理:通过安装钢筋混凝土桩,可以增加土体的抗剪强度和抗压强度,提高地基的稳定性。

2.土体冻结原理:在某些特殊情况下,可以通过冻结土体来增加其强度和稳定性,从而达到排桩支护的目的。

二、排桩支护设计方法排桩支护的设计过程可以分为以下几个步骤:1.地质勘察:对地基的物理和力学性质进行详细的调查和分析,包括土质、地下水位、地震活动等。

2.承载力计算:根据地质勘察数据和现行的土力学理论,计算地基承载力,并确定桩的数量和布置方式。

3.桩身设计:根据地基的负荷和力学要求,确定桩身的直径、壁厚等参数,并进行受力分析,保证桩身的稳定性。

4.桩基设计:根据桩身的参数和施工条件,计算桩基的尺寸和布置,并确定桩基与桩身的连接方式。

5.施工方案设计:根据设计要求,制定具体的施工方案,包括桩孔开挖、钢筋安装、混凝土浇筑等。

三、排桩支护在实际项目中的应用排桩支护技术广泛应用于各类土木工程项目中,特别是在以下情况下常见:1.基础处理:在建造大型建筑物、桥梁、隧道等工程时,排桩支护可以增加地基的承载能力,确保结构的安全稳定。

2.地下工程:在地下开挖工程中,排桩支护可以控制土体的下沉和失稳,保证施工过程的安全顺利进行。

3.土质改良:在软弱地基处理和地下水控制工程中,排桩支护可以改善土体的物理性质,提高地基的稳定性和排水性能。

4.防护工程:在河堤防护、海岸线和滨海地区防护等工程中,排桩支护可以增加结构的抗冲击能力,抵御自然灾害的侵袭。

四、总结排桩支护技术是一项重要的地基处理技术,广泛应用于土木工程中。

本毕业设计对排桩支护技术的原理、设计方法和实际应用进行了综合介绍,希望能对相关专业人士的学习和研究提供一定的参考价值。

排桩支护方案

排桩支护方案1. 简介排桩支护是指在土方工程中,通过采用钢板桩、混凝土桩等形式,对土方进行支撑和固定,以保证土方的稳定和安全。

本文将详细介绍排桩支护方案的设计和施工过程,以及注意事项。

2. 设计过程排桩支护方案的设计过程包括以下几个步骤:2.1 土方调查在设计排桩支护方案之前,需要对工程现场的土地进行调查,并获取土方的相关参数,如土壤的类型、坚固程度、水含量等。

根据土方的特性,选择合适的桩型和桩长。

2.2 桩型选择根据土方的性质和支护的要求,决定采用何种类型的桩。

常见的桩型包括钢板桩、混凝土桩、木桩等。

钢板桩适用于较坚硬的土层,混凝土桩适用于较软的土层,木桩适用于较湿的土层。

2.3 桩长确定桩长的确定需要考虑土方的厚度、支护深度和荷载要求等因素。

一般情况下,桩长应超过土方厚度的1.5倍,并考虑到地下水位的影响。

3. 施工过程排桩支护方案的施工过程包括以下几个步骤:3.1 桩基开挖在施工现场,首先需要进行桩基的开挖工作。

开挖深度应根据桩长和土方要求确定,同时要确保开挖的稳定性和安全性。

开挖后,需要对底部进行清理和处理。

3.2 桩的安装桩安装包括预制桩和灌注桩两种方式。

预制桩是在地面上加工好的桩直接安装到开挖的桩基中。

灌注桩则是在桩基中进行注浆,使其凝固形成桩身。

3.3 桩的连接桩之间需要通过连接件进行连接,以形成整体的支撑结构。

连接件的选择和安装要符合设计要求,确保桩的稳定性和承载力。

3.4 桩顶支撑桩安装完成后,需要进行桩顶的支撑和固定,以保证土方的稳定。

支撑材料可以使用混凝土、钢板等,要按照设计要求进行施工。

4. 注意事项在设计和施工过程中,需要注意以下几个事项:•土方的调查要详细全面,获取准确的土壤参数。

•桩型的选择要充分考虑土方的性质和支护要求。

•桩长的确定要符合土方厚度和荷载要求。

•桩基开挖要确保稳定性和安全性。

•桩的安装和连接要符合设计要求,且要进行质量控制和检测。

•桩顶支撑要设置稳定可靠的支撑材料,以保证土方的稳定。

排桩支护施工方案

排桩支护施工方案1. 引言排桩支护是一种常见的地基处理措施,它通过设置钢桩或混凝土桩,在土壤中形成一定的支撑体系,以增强地基的承载力和稳定性。

本文将介绍一种排桩支护施工方案,包括施工准备、材料及设备、施工工艺等内容。

2. 施工准备在进行排桩支护施工之前,需要做好充分的施工准备工作,具体包括以下几个方面:2.1 地质勘察对施工区域的地质条件进行详细的勘察和分析,了解地层的构成、坚硬程度、稳定性等情况,为后续工作提供参考依据。

2.2 设计方案根据地质勘察结果,制定针对性的施工方案,包括桩的数量、间距和深度等,确保施工的安全性和有效性。

2.3 材料准备准备好所需的施工材料,包括钢桩或混凝土桩、钢筋、水泥等。

2.4 设备准备准备好所需的施工设备,包括起重机、振动锤、钢筋剪切机等,以保证施工的顺利进行。

3. 材料及设备3.1 钢桩或混凝土桩钢桩是常用的排桩支护材料之一,具有高强度、耐腐蚀等优点;混凝土桩则具有较好的自重承载能力,通常采用灌注桩或钻孔灌注桩。

3.2 钢筋钢筋是桩体加固的关键材料,能够增强桩体的抗弯和抗剪能力,提高桩的稳定性。

3.3 水泥水泥用于混凝土桩的制作,通过与配合材料的混合反应,形成具有一定强度和稳定性的混凝土,提供桩体的承载能力。

3.4 起重机起重机用于将桩体吊装至指定位置,并进行垂直打桩的作业。

3.5 振动锤振动锤是用于打入钢桩的设备,通过振动力和冲击力,将钢桩逐渐振入地基中,实现桩与土壤的紧密结合。

钢筋剪切机用于对钢筋进行剪切和加工,以满足不同长度和形状的钢筋需求。

4. 施工工艺4.1 桩位标定根据设计方案,在地表上标出桩位位置,确定每个桩位的坐标和标高等参数。

4.2 桩基处理根据需要,在桩位处进行桩基处理,包括挖土、清理、平整等工作,以保证桩体在施工过程中的稳定性。

4.3 桩的安装使用起重机将预制好的钢桩吊装至桩位上,并通过振动锤的作用将钢桩逐渐打入地基中,直至达到设计要求的埋设深度。

排桩围护结构PPT课件

• 2、插打钢板桩 • (1)方法 • ②围檩插桩法:参见图 • 分封闭打入法和分段复打法(屏风法) • 防止板桩倾斜、转动,在闭合结构中常用。速度慢,桩架高
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围檩插板法 1—围檩;2—钢板桩;3—围檩支架
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• (二)成孔主要技术措施
• 1、护筒
• 作用:固定桩位、钻头导向、隔断地面水、保护孔口防止 坍塌,且增加孔壁静水压力以防坍孔。
• 规格:钢板、钢筋混凝土 • 钢护筒:用4-8mm钢板制作,可重复使用,采用较多 • 钢筋混凝土护筒:用于深水,节长2-3m,厚8-10cm • 内径:比钻头稍大,旋转钻孔时大20cm,冲击(抓)钻时
刘国彬 2001年9月15日
钢板桩单根打入法
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• 封闭打入法:在地面上,先筑起双层围檩支架,而后将钢板桩 依次在双层围檩中全部插好,成为一个高大的钢板桩墙,待四 角实现封闭合拢后,再按阶梯形逐渐将板桩一块块打入设计标 高。
• 优点:可以保证平面尺寸准确和钢板桩垂直度,但施工速度较 慢。
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• 5、钢筋笼制作与吊装 • 宜分段制作 • 设置保护层:在钢筋笼主筋上隔2m左右对称设置
“钢筋耳环”或混凝土垫块 • 6、灌注混凝土 • 利用导管法进行灌注 • ①第一次灌注时,导管底距桩孔底高度≤50cm • ②导管应埋入混凝土内2-3m,控制导管拆卸时间,
一般不超过15min,保证混凝土连续关注 • ③灌注混凝土同时,第要25测页/共量31页混凝土的上升高度,
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• 分段复打法:将10~20块钢板桩组成的施工段沿围檩插入土中 一定深度形成较短的屏风墙,先将其两端的两块打入,严格控 制其垂直度,打好后用电焊固定在围檩上,然后将其他的板桩 按顺序以1/2或1/3板桩高度打入。

排桩支护施工方案

排桩支护施工方案排桩支护施工方案一. 工程概述本工程为一处高层建筑的排桩支护工程,地下室采用钢筋混凝土桩的方式进行基础支撑。

二. 桩型选择本工程选用H型钢桩作为排桩的主要材料。

H型钢桩具有较高的承载能力和抗挠性能,适用于各类土质条件,并且易于施工和加固,适合本工程。

三. 施工方案1. 施工准备:明确施工范围,进行场地清理,确定施工梯队和机械设备,并做好材料和物资的准备。

2. 桩基定位:根据设计图纸和现场实际情况,确定桩基的准确位置和标高,并进行定位。

3. 桩孔开挖:根据设计要求,采用钻孔机进行桩孔的开挖,控制孔径和孔深,确保桩孔的准确性和一致性。

4. 检查孔底土质:在桩孔开挖到设计孔深后,使用地质钻探仪器对孔底土质进行检测和记录,以供后续施工参考。

5. 桩身处理:清除桩孔内的淤泥和碎石,清洗桩身表面,确保桩体与周围土壤的紧密接触。

6. 桩机安装:将桩机安装在桩孔上方,并进行牢固固定,调整好机器的水平度和垂直度。

7. 桩的打入:通过桩机的操作,将H型钢桩一段段打入桩孔中,通过震动或冲击,使桩体沉入到设计深度。

8. 检测和记录:在桩身打入到设计深度后,使用水平仪和测深仪对桩机进行检测和记录,以确保桩的垂直度和尺寸的准确性。

9. 桩头加固:在桩身打入到设计深度后,对桩头进行加固处理,通过焊接或螺栓连接,形成一体化的基础。

10. 后续施工:经过桩基处理后,可进行后续的地下室施工,如钢筋混凝土的浇筑和墙体的搭建。

四. 安全措施1. 施工现场必须设置围挡,限制非工作人员进入施工区域。

2. 操作桩机的施工人员必须持证上岗,并接受专业培训。

3. 桩机的周边区域必须平整,防止桩机倾覆。

4. 桩机操作时,周围人员必须远离,保持安全距离。

5. 钻孔机在作业时,必须穿戴好防护设备,避免作业人员受伤。

6. 施工过程中,严禁超载、超高和超速行驶。

7. 施工现场必须保持整洁,材料不得乱放乱堆。

8. 施工完成后,必须对工程现场进行清理,恢复原状。

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第12章 排桩的设计与施工12.1 概述排桩围护体是利用常规的各种桩体,例如钻孔灌注桩、挖孔桩、预制桩及混合式桩等并排连续起来形成的地下挡土结构。

12.1.1 排桩围护体的种类与特点按照单个桩体成桩工艺的不同,排桩围护体桩型大致有以下几种:钻孔灌注桩、预制混凝土桩、挖孔桩、压浆桩、SMW工法(型钢水泥土搅拌桩)等。

这些单个桩体可在平面布置上采取不同的排列形式形成挡土结构,来支挡不同地质和施工条件下基坑开挖时的侧向水土压力。

图12-1中列举了几种常用排桩围护体形式。

其中,分离式排列适用于无地下水位较深,土质较好的情况。

在地下水位较高时应与其它防水措施结合使用,例如在排桩后面另行设置止水帷幕。

一字形相切或搭接排列式,往往因在施工中桩的垂直度不能保证及桩体扩颈等原因影响桩体搭接施工,从而达不到防水要求。

当为了增大排桩围护体的整体抗弯刚度时,可把桩体交错排列,见图12-1(c)所示。

有时因场地狭窄等原因,无法同时设置排桩和止水帷幕时,可采用桩与桩之间咬合的形式,形成可起到止水作用的排桩围护体,图12-1(d)所示。

相对于交错式排列,当需要进一步增大排桩的整体抗弯刚度和抗侧移能力时,可将桩设置成为前后双排,将前后排桩桩顶的帽梁用横向连梁连接,就形成了双排门架式挡土结构,图12-1(e)所示。

有时还将双排桩式排桩进一步发展为格栅式排列,在前后排桩之间每隔一定的距离设置横隔式的桩墙,以寻求进一步增大排桩的整体抗弯刚度和抗侧移能力设置。

因此,除具有自身防水的SMW桩型挡墙外,常采用间隔排列与防水措施结合,具有施工方便,防水可靠,成为地下水位较高软土地层中最常用的排桩围护体形式。

图12-1 排桩围护体的常见形式(a)分离式排桩;(b)相切式排桩;(c)交错式排列(d)咬合式排桩;(e)双排式排桩;(f)格栅式排列12.1.2 排桩围护体的止水对图12-1所示的各种形式,仅图12-1(d)所示的咬合式排桩兼具止水作用,其它形式都没有隔水的功能。

当在地下水位高的地区应用除咬合桩排桩以外的排桩围护体时,还需另行设置止水帷幕。

最常见的止水帷幕是采用水泥搅拌桩(单轴、双轴或多轴)相互搭接、咬合形成一排或多排连续的水泥土搅拌桩墙,由于搅拌均匀的水泥土渗透系数很小,可作为基坑施工期间的止水帷幕。

止水帷幕应设置在排桩围护体背后,如图所示12-2(a)所示。

当因场地狭窄等原因,无法同时设置排桩和止水帷幕时,除可采用咬合式排桩围护体外,也可采用图12-2(b)所示的方式,在两根桩体之间设置旋喷桩,将两桩间土体加固,形成止水的加固体。

但该方法常因桩距大小不一致和旋喷桩沿深度方向因土层特性的变化导致的旋喷桩体直径不一而导致渗漏水。

此时,也可采用图12-2(c)、(d)所示的咬合型止水,其中图12-2(c)中,先施工水泥土搅拌桩,在其硬结之前,在每两组搅拌桩之间施工钻孔灌注桩,因灌注桩直径大于相邻两组搅拌桩之间净距,因此可实现灌注桩与搅拌桩之间的咬合,达到止水的效果;而在图12-2(d)中,则是利用先后施工的灌注桩的混凝土咬合,达到止水的目的。

当采用双排桩时,视场地条件,可在双排桩之间或之后设置水泥搅拌桩止水帷幕,分别于图12-2(e)、(f)所示。

图12-2 排桩围护体的止水措施(a)连续型止水;(b)分离式止水;(c)咬合型止水形式1(d)咬合型止水形式2;(e)双排桩止水帷幕形式1;(f)双排桩止水帷幕形式2采用水泥搅拌桩排桩止水帷幕相对比较经济,按一般的工程经验,该法在基坑深度为9~10以内时,通常只需设一排搅拌墙止水,当深度超过10m或环境条件有特殊要求时,可增至2排搅拌桩,甚至在钻孔桩之间再补以压密注浆。

目前国内深层搅拌桩成桩深度一般不超过15~18m,所以,对于防渗深度超过此施工限制时,需另外选择止水措施,例如采用三轴SMW工法,目前国内施工深度可达35m左右,近期引进了日本的新设备,例如可逐节接长钻杆的超深SMW工法,成墙深度可达60m,以及TRD工法,成墙深度也可达60m以上,其施工工艺见止水帷幕施工部分。

抗渗墙的深度应根据抗渗流或抗管涌稳定性计算确定,墙底通常应进入不透水层3m~4m,并应满足抗渗稳定的要求。

防渗墙应贴近围护墙,其净距不宜大于200mm。

帷幕墙顶面及与围护墙之间的地表面应设置混凝土封闭面层,防止地表水渗入,当土层的渗透性较大且环境要求严格时,宜在防渗墙与围护墙之间注浆,防渗墙的渗透系数不宜大于10-6cm/s。

渗透系数应根据不同的地质条件采用不同的水泥含量,经试验确定,常用的水泥含量为10%~12%。

12.1.3 排桩围护体的应用排桩围护体与地下连续墙相比,其优点在于施工工艺简单,成本低,平面布置灵活,缺点是防渗和整体性较差,一般适用于中等深度(6~10m)的基坑围护,但近年来也应用于开挖深度20m以内的基坑。

其中压浆桩适用的开挖深度一般在6m以下,在深基坑工程中,有时与钻孔灌注桩结合,作为防水抗渗措施,见图12-2d。

采用分离式、交错式排列式布桩以及双排桩时,当需要隔离地下水时,需要另行设置止水帷幕,这是排桩围护体的一个重要特点,在这种情况下,止水帷幕防水效果的好坏,直接关系到基坑工程的成败,须认真对待。

非打入式排桩围护体与预制式板桩围护相比,有无噪声、无振害、无挤土等许多优点,从而日益成为国内城区软弱地层中中等深度基坑(6~15m)围护的主要形式。

钻孔灌注桩排桩围护体最早在北京、广州、武汉等地使用,以后随着防渗技术的提高,钻孔灌注桩排桩围护体适用的深度范围已逐渐被突破。

如上海港汇广场基坑工程,开挖最深φ钻孔围护桩及两排深层搅拌桩止水的复合式围护,取得了较好的达15m之多,采用1000φ1200钻孔围护桩,并采用效果。

此外,天津仁恒海河广场,基坑开挖深度达17.5m,采用1φ850@650、33m深止水帷幕(止水帷幕截断第一承压含水层),三轴水泥搅拌桩机设置了1工程也获得了很好的效果。

SMW(Soil Mixing Wall)工法在日本东京大阪等软弱地层中的应用非常普遍,适应的开挖深度已达几十米,与装配式钢结构支撑体系相结合,工效较高。

在引进改工法的初期,由于该工法由于钻机深度所限(<20m)所以在国内应用较少。

1994年,同济大学会同上海基础工程有限公司把该工法首次应用于上海软弱地层(上海环球世界广场,基坑深8.65m,桩长18m)取得了成功的经验,随着施工机械的发展,该工法正逐渐被推广使用。

目前国内施工深度可达35m左右,近期引进了日本的新设备,成墙深度可达60m。

挖孔桩常用于软土层不厚的地区,由于常用的挖孔桩桩直径较大,在基坑开挖时往往不设支撑。

当桩下部有坚硬基岩时,常采用在挖孔桩底部加设岩石锚杆使基岩受力为一体,这类工程实例在我国东南沿海地区也有报道。

压浆桩也称树根桩,其直径常<400mm ,有时也称为小口径混凝土灌注桩,它除了具有一定的强度外,还具有一定的抗渗漏能力。

12.2 钻孔灌注排桩挡墙设计12.2.1 柱体材料钻孔灌注桩采用水下混凝土浇筑,混凝土强度等级不宜低于C20(常取C30),所用水泥通常为425#或525#普通硅酸盐水泥。

受弯受力钢筋采用HRB335级和HRB400级,常用螺纹钢筋,螺旋箍筋常用HPB235钢筋,圆钢。

12.2.2 柱体平面布置及入土深度当基坑不考虑防水(或已采取了降水措施)时,钻孔桩可按一字形间隔排列或相切排列。

对分离式排列的桩,当土质较好时,可利用桩侧“土拱”作用适当扩大桩距,桩间距最大可为2.5~3.5倍的桩径,当基坑需考虑防水时,当利用桩体作为防水墙时,如图12-2(d )所示,桩体间需满足不渗漏水的要求。

当按间隔或相切排列,需另设防渗措施时,桩体净距可根据桩径、桩长、开挖深度、垂直度,以及扩径情况来确定,一般为100~150mm 。

桩径和桩长应根据地质和环境条件由计算确定,常用桩径为mm 1000~500φ,当开挖深度较大、且水平支撑相对较少时,宜采用较大的桩径。

桩的入土深度需考虑围护结构的抗隆起、抗滑移、抗倾覆及整体稳定性。

其具体计算方法见本手册第5章和第6章有关内容。

由于排桩围护体的整体性不及壁式钢筋混凝土地下连续墙,所以,在同等条件下,其入土深度的确定,应保障其安全度略高于壁式地下墙。

在初步设计时,沿海软土地区通常取入土深度为开挖深度的1.0~1.2倍为预估值。

为了减小入土深度,应尽可能减小最下道支撑(或锚撑)至开挖面的距离,增强该道支撑(或锚撑)的刚度;充分利用时空效应,尽快及时浇筑坑底垫层作底撑;以及对桩脚与被动侧土体进行地基加固或坑内降水固结。

12.2.3 单排桩内力与变形计算1. 柱列式排桩内力与变形分析要点柱列式挡墙虽由单个桩体并成,但其竖向受力形式与壁式地下连续墙是类似的,其与壁式地下连续墙的区别是,由于分离式布置的排桩之间不能传递剪力和水平向的弯矩,所以在横向的整体性远不如地下连续墙。

在设计中,一般可通过水平向的腰梁来加强桩墙的整体性。

目前设计计算时,一般将桩墙按抗弯刚度相等的原则等价为一定厚度的壁式地下墙进行内力分析,仅考虑桩体竖向受力与变形,此法称之为等刚度法[1]。

由于忽略腰梁给分离式桩墙带来的水平向的整体型带来的空间效应及基坑有限尺寸给墙后土体作用在桩墙上土压力带来的空间效应,因此,按等价的壁式地下墙按平面问题进行内力计算分析与设计,其结果是偏于安全的。

实测及计算分析表明,由于上述空间作用的影响,基坑一侧的排桩,接近基坑角部的桩体的内力与变形均显著小于中间部位桩体的内力与变形。

2. 计算步骤图12-3 桩体刚度折算(1)计算等刚度壁式地下墙折算厚度h设钻孔桩桩径为D ,桩净距为t ,见图12-3,则单根桩应等价为长D+t 的壁式地下墙,令等价后的地下墙厚为h ,按二者刚度相等的原则可得:43641)(121D h t D π=+ (12-1)311838.0Dt D h += (12-2)若采用一字相切排列,t <<D ,则h D 838.0≈。

(2)按厚度为h 的壁式地下墙,计算出每延米墙之弯矩 剪力及位移。

具体计算方法见本手册第6章。

,w M w Q w U (3)换算得相应单桩的弯矩、剪力及位移,然后分别进行截面与配筋计算。

P M p Q p U w p )(M t D M += (12-3)W p )(Q t D Q += (12-4)w p U U = (12-5)12.2.4 桩体配筋与构造1. 柱体配筋计算钻孔灌注桩作为挡土结构受力时,可按钢筋混凝土圆形截面受弯构件进行配筋计算。

钻孔灌注桩的纵向受力钢筋一般要求沿圆截面周边均匀布置,且不小于6根。

此时圆形截面受弯承载力的公式为:ππαπαπαt s s y cm c r A f r f M sin sin ..sin ..3233++= (12-13) 且 0)(22sin 1(=⋅−+−⋅⋅s y t cm A f A f ααπαπαα (12-14) αα225.1−=t (12-15) 式中 ——桩的抗弯承载力(N·mm );c M A ——桩的横截面积;r ——桩体半径(mm );——纵向钢筋所在圆周半径(mm ),s r a r r s −=,a 为保护厚度(mm ); ——对应于受压区混凝土截面面积的圆心角(rad)与a π2的比值;——纵向拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值;t a ——钢筋强度设计值()。

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