嵌岩桩设计中值得注意的几个问题
冲孔灌注嵌岩桩质量控制要点(1)

冲孔灌注嵌岩桩质量控制要点灌注(嵌岩)桩从开孔到灌注混凝土,质量控制的主要内容有桩位偏差控制、桩孔径和垂直度的控制、岩性判别、终孔条件的控制,终孔后的清空控制、钢筋笼的制作和安放控制、混凝土配制和浇灌的质量控制。
桩施工质量控制要点施工前的质量控制工程开工前,认真审查冲孔灌注桩施工方案,检查人、材、机进场及质量情况,做好施工安全及技术交底,落实各项开工准备调条件及安全防护措施。
桩位偏差控制冲孔施工平台搭设中,钢护筒起到导锤、固定桩孔位置,准确沉放钢护筒是保证灌注桩质量的先决条件。
开孔前进行钢护筒沉放质量检查验收,钢护筒的平面位置和垂直度符合设计及规范要求后方可进行冲孔施工。
桩孔径和垂直度的控制冲孔灌注桩完成嵌岩终孔后,应对成孔的孔径及垂直度进行检查,当两者都满足设计及规范要求时,方可进行清孔作业。
该工程采用一般的钢筋笼检孔器检测法,此法能一并检查成孔孔径及垂直度是否满足设计规范要求。
1. 制作一长约3~4倍桩径的钢筋笼检孔器,以设计桩径1300mm 为例,钢筋笼检孔器示意图如下:2. 孔径、垂直度检查卸下桩锤,装上钢筋笼检孔器及测绳,即可进行孔径、垂直度进行验收检查。
显然,如果钢筋笼检孔器能够顺利随自重沉放到孔底,则说明孔径满足要求,否则不满足。
一下主要介绍如何进行垂直度计算。
理论计算,如下图所示:A为桩机顶端滑轮点,E为桩位中心,AB为孔位理想垂直线,假设AC为实际冲孔线,现可通过测出孔口位置实际钢丝绳偏离桩位中心距离EF=e,计算得出孔深H时实际偏离桩位中心距离=E,根据相似三角形几何定律:e / E=h /(h+H),得E= e×(h+H)/h,由此便可得垂直度K;K=(E/H)×100%=[e×(h+H)/h×H]×100%------①-----e为孔口位置实际钢丝绳偏离桩位中心距离;h为桩机顶端滑轮点到孔口距离;H为偏孔位置孔深;K为垂直度。
嵌岩桩在设计中的几个问题

嵌岩桩在设计中的几个问题摘要:在桩基设计中,嵌岩桩是较为常见的一种桩基,桩基设计对整个桥梁结构的稳定性有着至关重要的作用。
本文结合嵌岩桩的概念、计算和配筋等相关方面的问题进行了大致的分析探讨。
关键字:桥梁;嵌岩桩;桩基计算;配筋1、引言随着我国经济的高速发展,我国的高速公路也取得飞速发展。
当前我国的高速公路上的桥梁的基础大多采用桩基础,因为桩基具有承载力高,施工时无震害,噪声小等优点。
但是桩基设计中有两个容易让人误解和引起争议的问题。
首先,在承载力用深层荷载试验、静力触探或经验值确定的时候,竖向力是不是包含在桩及扩大头上的土自重。
其次,就是基墩有效长度底可用挖孔桩处,基底承压力特征值与桩底阻力特征值应协调。
因此,桩基对于整个桥梁工程的质量以及造价都有直接的影响。
2、桩基的设计桩基的设计主要有,桩型的选择及方案对比、桩径、桩长及桩距等的选定还有单桩桩基承载力的确定等多方面的计算。
目前,我国主要利用桩基概率的承载力取不发生不发生破坏或因变形过大无法继续承载的最大值,变形限制在不影响正常使用和耐久性的限制以内;而是以概率理论为基础,对荷载效应、抗力进行统计分析的基础上,使桩基的失效概率符合规定限值。
在《公路桥涵地基与基础设计规范》中对桩基的竖向承载力有明确的规定。
不仅要考虑外力作用,还必须考虑承台以及承台上土的自重。
在计算单轴承载力的确定过程中,如果采用单桩静荷载试验不需要考虑桩土自重,但是用静力触探或经验值和深层荷载板试验来确定的时候,就必须考虑土的自重。
经过计算可以得到,灌注并且有扩大头的夯扩桩和挖孔桩,不应该忽视桩土自重,而一般的沉灌注桩和预制桩就不需要考虑土自重的影响。
2.1嵌岩桩基的单桩承载能力的计算一般认为,只要是嵌岩桩肯定是端承桩,因此基本上是不用考虑土层侧阻力。
但是通过几年的施工经验的积累和现场试验结果显示:桩侧阻力、桩端阻力的发挥与上覆土层的桩长径比、厚度和性质、桩底沉渣厚度、基岩性质和嵌岩深径比等因素有关。
港口工程嵌岩桩设计与施工规程

港口工程嵌岩桩设计与施工规程一、前言港口工程是指建设在海岸线或河流中的港口设施,包括码头、船坞、堤防等。
其中,嵌岩桩作为一种常见的基础结构,在港口工程中起着重要的作用。
本文将介绍港口工程嵌岩桩的设计与施工规程。
二、嵌岩桩的定义与种类嵌岩桩是指在地面下深入到坚硬的地层中,使其能够承受建筑物或其他结构物所产生的荷载。
按照不同的分类标准,嵌岩桩可分为多种类型。
按照桩身材料可分为钢筋混凝土嵌岩桩、钢嵌岩桩和木质嵌岩桩等;按照施工方式可分为静力压入式和动力打入式两种。
三、嵌岩桩设计要点1. 地质勘察:在进行港口工程嵌岩桩设计前,必须进行充分的地质勘察。
通过对地层结构、土壤性质等因素进行分析,确定合适的钻孔位置和孔径尺寸。
2. 桩径和桩长的确定:桩径和桩长是嵌岩桩设计中最为重要的参数。
其大小应根据所需承载力、地质条件、荷载类型等因素进行合理的确定。
3. 桩身钢筋配筋:嵌岩桩的钢筋配筋应符合相关规范要求,并且应考虑到施工过程中的可行性。
4. 桩身防护措施:在海洋环境下,嵌岩桩易受到海水侵蚀和生物破坏。
因此,在设计过程中需要考虑采取防护措施,如涂刷防腐漆、加装防护套等。
四、嵌岩桩施工规程1. 钻孔:在进行嵌岩桩施工前,必须进行充分的地质勘察,确定合适的钻孔位置和孔径尺寸。
钻孔时应注意保持垂直度和直径一致性,并严格控制孔壁坍塌。
2. 钢筋安装:安装钢筋时应按照设计要求进行配筋,并注意保证钢筋与孔壁之间有足够的间隙,以便灌注混凝土。
3. 灌注混凝土:在灌注混凝土前,应先进行试灌,以确保混凝土的质量和桩身内部的空隙被充分填满。
同时,应注意控制浇筑速度和浇筑高度,以防止混凝土分层或产生夹杂物。
4. 桩顶处理:在完成嵌岩桩施工后,应对桩顶进行处理。
一般情况下,可以采用切割或研磨等方法将桩顶修平,并使其符合设计要求。
五、嵌岩桩施工安全注意事项1. 施工人员必须经过专业培训,并严格遵守相关安全规范。
2. 施工现场必须设置明显的安全警示标志,并配备必要的安全设施。
嵌岩桩施工方案

嵌岩桩施工方案1. 引言嵌岩桩作为一种在地下岩石层中进行基础建设的常用方法,具有较高的抗压、抗剪强度,被广泛应用于桥梁、隧道、大型建筑物等工程中。
本文将介绍嵌岩桩施工的方案和步骤,并对其中的关键问题进行解答。
2. 施工前的准备工作2.1 岩石探测在进行嵌岩桩施工之前,需要对施工区域的岩石情况进行探测。
可以通过地质勘探和地质雷达等手段来获取相关数据,包括岩层的强度、稳定性、可开挖深度等信息。
2.2 施工设备准备嵌岩桩施工需要使用到一些特殊的设备,例如岩钻、岩锤、振动锤等。
在施工前需要对这些设备进行检查和调试,确保其正常运行。
2.3 施工方案设计根据岩层的性质和工程的要求,制定详细的施工方案。
方案包括桩长、桩径、桩间距、振捣频率等参数的确定,以及施工步骤和安全措施的规划。
3. 施工步骤3.1 预处理在施工前需要对施工区域进行预处理,包括清理和平整地面、清除杂草和碎石等。
对于较硬的岩石层,还需要进行预破裂处理,以便更好地进行嵌岩桩施工。
3.2 钻孔根据施工方案确定的桩径和桩长,在施工区域进行钻孔。
钻孔可以使用岩钻或钻机进行,钻孔的深度需要根据岩层的稳定性和工程要求来确定。
3.3 清洗孔底在钻孔完成后,需要对孔底进行清洗,以清除杂物和碎石,确保桩的牢固性。
清洗孔底可以使用高压水泵进行,也可以通过气压吹扫的方式进行。
3.4 振捣桩在孔底清洗完成后,将嵌岩桩放入孔内。
使用振动锤对桩体进行振捣,使其沉入岩层中。
振捣过程中需要注意振捣能量和频率的控制,以避免过度损伤岩石。
3.5 固结桩身振捣完成后,需要对桩身进行固结。
可以通过注浆或灌浆的方式,将混凝土或液态固结剂灌入桩孔中,以提高桩体的稳定性和承载能力。
3.6 后期处理施工完成后,需要对施工区域进行后期处理。
包括清理作业现场、回填土方和修复地面等工作,以确保施工区域的安全和美观。
4. 安全措施在进行嵌岩桩施工时,需要注意以下安全措施:•施工现场周围设置明显的警示标志,限制非施工人员进入;•定期对施工设备进行检查和维护,确保其正常运行;•操作人员需佩戴防护用具,如头盔、安全鞋、手套等;•施工现场应保持整洁,防止杂物堆积和滑倒事故的发生;•确保通风良好,防止有害气体积聚。
大直径嵌岩桩施工要点及其承载力分析

大直径嵌岩桩施工要点及其承载力分析摘要:随着经济和各行各业的快速发展,桩基是保障桥梁稳定性的基础结构,在地质条件复杂的环境中,通常采用嵌岩桩。
将基桩嵌入到岩层之中,单桩轴向所能允许的承载力,取决于桩基底处岩石的强度和嵌入岩层的深度,将其外力全部传至桩底岩层。
本文围绕嵌岩桩的灌注成桩施工工艺要点及施工中遇到的问题,进行深入分析。
关键词:嵌岩;新型钻具;施工工艺引言国内外旋挖钻孔灌注桩相关技术已经相当成熟,但是在硬地层如岩石或极硬岩中,嵌岩式的大口径旋挖桩施工技术仍处于不断探索和完善阶段。
本文提供一种大口径旋挖桩嵌岩施工方法,通过施工技术的改变,结合新型钻具的使用,提高了入岩效率,节省了施工时间,有效地降低了施工成本,能够实现桩基的较大嵌岩深度。
1嵌岩桩的特点由于社会经济的推动,交通便利等条件,使道路车流量成倍增加,为了保证道路桥梁的承载能力,避免安全事故的发生,较为有效的解决办法就是将桥梁桩的摩擦力合理增加,保证对于整体承载力在一定程度上能够得到有效帮助。
嵌岩桩主要是将基桩嵌入岩层当中,在桩体受到一定压力的同时,由于混凝土在桩体受压力的发生形变同时使桩侧摩阻力同时产生,由于受到压力的作用,部分土体已经不能保持原有位置,产生一定移动,加大摩擦力,当摩擦力加大到一定程度上时,桥桩开始发生微小移动,在移动的同时,桥桩两端也产生了一定摩擦力,阻止其发生位移。
2桥梁桩基嵌岩桩施工工艺要点2.1嵌岩桩成孔设备的选择嵌岩桩施工采用的成孔设备种类繁多,根据不同的成孔设备,可以打出直孔或直孔和斜孔等。
根据不同的成孔设备,打出不同的孔,按照设备的固定方式可以分为座平台式和座桩式,根据排渣方式可分为正循环,反循环,气举正、反循,风排,泵吸反循环等方法,本工程选择的成孔方式为座平台式的气带反循环排渣方式。
优点便是花费少,机身轻,不需要大型吊车的辅助工作,人员少,排渣效果好。
缺点便是无法打出需要倾斜程度的斜孔,误差相对较大,无法按照设计的准线重合。
嵌岩桩设计中值得注意的几个问题

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嵌岩桩 设计 中值得 注意 的几个 问题
口肇 庆 市肇 通资 产经营有 限公 司 阎海 鸿
摘 要 : 对 现有 桥 梁规 范 中计 算嵌 岩桩 的 单桩 轴 向 针
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嵌岩桩的设计与研究

嵌岩桩的设计与研究摘要:嵌岩桩由于沉降小、承载力高,具有良好的抗震性能,在施工过程中有着广泛的应用,但是在设计的过程中还存在很多问题,本文就嵌岩桩的设计与研究进行阐述。
关键词:嵌岩桩;设计;研究1.前言嵌岩桩在设计的过程中要充分考虑当地的地形,根据需要进行设计,保证嵌岩桩的质量2.目前设计方法及存在问题嵌岩桩设计基于设计规范进行,但不同地区、不同部门在使用嵌岩桩时存在认识上的偏差,造成了现行各规范对嵌岩桩的设计方法不一。
目前国内使用较多的规范主要有以下几种:2.1 20世纪90年代以前,人们普遍认为嵌岩桩沉降小,桩侧阻力很难发挥出来,认为是端承桩,该规范规定嵌岩桩按端承桩进行设计。
这是唯一一个现行的不考虑桩侧阻力的设计规范,但这已被诸多试验证明其设计方法与嵌岩桩实际承载性状是不相符的,一般建筑工程已不再采用该规范,但桥梁基础应用嵌岩桩时,在冲刷线以下存在较薄土层时仍可使用。
2.2进入20世纪90年代,人们在工程中逐渐认识到嵌岩桩的侧摩阻力不可忽视,提出了嵌岩桩极限承载力uQk由土的总极限侧阻力、嵌岩段总极限侧阻力和桩端总极限端阻力标准值3部分组成,并给出了半经验公式式((1)一((3)中:Qsk、Qrk 、Qpk分别为土的总极限侧阻力、嵌岩段总极限侧阻力、桩端总极限端阻力标准值:几为岩石饱和单轴抗压强度标准值;h,为桩身嵌岩深度;U为桩的周长;AP为桩截面积;分别为嵌岩段桩侧阻力和桩端阻力修正系数。
对于既定嵌岩桩,其桩的几何尺寸和嵌岩深度是定值,除此之外,是决定嵌岩桩极限承载力的主要因素。
而系数考虑了深度效应,按嵌岩深径比((hrld)取值Isl,它们决定了桩侧阻力和桩端阻力各自的发挥程度,这也是其与其他规范认同不一的地方。
2.3对支承在基岩上或嵌入岩层中的单桩,其轴向受力容许承载力[P]为式中:C1,C,2为根据孔底清孔情况而定的系数,C1为0.4-0.6,C2为0.03-0.05。
显然没有考虑桩端阻力同嵌岩深度及其他的桩基和岩石参数间的关系,认为其承载力为桩侧阻力与桩端阻力简单的线性叠加。
嵌岩桩设计中值得注意的几个问题

嵌岩桩设计中值得注意的几个问题□肇庆市肇通资产经营有限公司阎海鸿摘要:针对现有桥梁规范中计算嵌岩桩的单桩轴向受压容许承载力的公式提出几个问题,同时提出了在不同条件下嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力更合理的计算方法,论述了建议方法的经济效益。
关键词:嵌岩桩侧阻力端阻力单轴极限抗压强度长径比随着现代成桩工艺、桩体结构的检测技术与桩的承载力等方面的进步和提高,桩与桩基础得到越来越广泛的应用;当桥梁上部结构荷载较大,而适合作为持力层的岩层又埋藏较深或虽然可作为持力层的土层埋藏不深但其下又存在软弱下卧层,用天然浅基础不能满足结构物对地基强度、变形和稳定性方面的要求时,嵌岩桩作为桩基础的一种形式往往是常用的一种基础。
现行桥梁规范对嵌岩桩垂直承载力的计算,有很多值得探讨的地方。
由于山区公路桥梁中所采用的嵌岩桩数量占了相当大的比例,从而积累了大量的实践经验,从这些嵌岩桩的试桩实验中得知,嵌岩桩的实际垂直极限承载力P j常常远大于规范中的计算值。
1 规范对嵌岩桩计算的规定支承在基岩上或岩层中的单桩,其轴向受压容许承载力取决于桩底处岩石的强度和嵌入基岩的深度,可按下式计算:〔p〕=(C1A+C2Uh)R a〔1〕(1)式中:R a——天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(kPa),试件直径为7~10 cm,试件高度与试件直径相等;h——桩嵌入基岩深度(m),不包括风化层;U——桩嵌入基岩部分的横截面周长(m),按设计直径计算;A——桩底截面面积(m2);C1、C2——根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数,按表1采用;良好的0.60.05一般的0.50.04较差的0.40.03注:①当h≤0.5 m时,C1采用表列数值的0.75倍,C2=0;②对于钻孔桩,C1、C2值取表值的0.8倍。
1.1 《规范》提出的公式(1)值得思考的几个问题1.1.1 公式(1)中未考虑新鲜基岩以上覆盖层的侧阻力显然,这对于埋置较深的桩基是不经济的。
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嵌岩桩设计中值得注意的几个问题
□肇庆市肇通资产经营有限公司阎海鸿
摘要:针对现有桥梁规范中计算嵌岩桩的单桩轴向受压容许承载力的公式提出几个问题,同时提出了在不同条件下嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力更合理的计算方法,论述了建议方法的经济效益。
关键词:嵌岩桩侧阻力端阻力单轴极限抗压强度长径比
随着现代成桩工艺、桩体结构的检测技术与桩的承载力等方面的进步和提高,桩与桩基础得到越来越广泛的应用;当桥梁上部结构荷载较大,而适合作为持力层的岩层又埋藏较深或虽然可作为持力层的土层埋藏不深但其下又存在软弱下卧层,用天然浅基础不能满足结构物对地基强度、变形和稳定性方面的要求时,嵌岩桩作为桩基础的一种形式往往是常用的一种基础。
现行桥梁规范对嵌岩桩垂直承载力的计算,有很多值得探讨的地方。
由于山区公路桥梁中所采用的嵌岩桩数量占了相当大的比例,从而积累了大量的实践经验,从这些嵌岩桩的试桩实验中得知,嵌岩桩的实际垂直极限承载力Pj常常远大于规范中的计算值。
1 规范对嵌岩桩计算的规定
支承在基岩上或岩层中的单桩,其轴向受压容许承载力取决于桩底处岩石的强度和嵌入基岩的深度,可按下式计算:
〔p〕=(C1A+C2Uh)Ra〔1〕(1)式中:
Ra——天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(kPa),试件直径为7~10 cm,试件高度与试件直径相等;h——桩嵌入基岩深度(m),不包括风化层;
U——桩嵌入基岩部分的横截面周
长(m),按设计直径计算;A——桩底截面面积(m2);
C1、C2——根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数,按表1采用;
表1. 系数c1、c2值
条
件
C1C2
良好
的
0.60.05
一般
的
0.50.04
较差
的
0.40.03
注:①当h≤0.5 m时,C1采用表列数值的0.75倍,C2=0;
②对于钻孔桩,C1、C2值取表值的0.8倍。
1.1 《规范》提出的公式(1)值得思考的几个问题
1.1.1公式(1)中未考虑新鲜基岩以上覆盖层的侧阻力显然,这对于埋置较深的桩基是不经济的。
在清孔绝对干净,桩底处于理想支撑,桩底岩石完整且强度很高时,桩的竖向位移很微小,公式(1)合理的、适用的,但近年来大量的实践资料表明,当桩的长径比L/d>15~20的泥浆护壁钻(挖)孔嵌岩桩时,无论是嵌入风化岩还是完整的基岩中,其荷载传递都具有摩擦桩的特征,即桩侧阻力先于端阻力发挥出来,桩端分担的荷载并不大,属于摩擦桩。
在一般情况下,其桩侧阻力的荷载都超过60%;当长径比L/d>35时,在覆盖层不太软弱的情况下,其侧阻力分担的荷载将超过95%,端阻力分担的荷载不足5%,几乎可以忽略不计。
这是由于对嵌岩桩而言,一方面,即使桩身不会下滑,但桩顶的弹性压缩变形是必然有的,即桩尖沉降△h=0,桩身有弹性压缩△,桩顶沉降△0=△(见图1a),这
个弹性压缩量△引发了桩周土体的剪应力τ,也即是土对桩的摩阻力。
剪应力与剪切变形成正比,表层剪应力τ,底层剪应力τ=0,呈三角形分布(见图1b)。
当荷载P增大时,△逐渐增大,表层剪应力为τ达到极限值〔τ〕。
此时荷载仍由桩侧摩阻力承担(见图1c)。
如果荷载继续增大,则荷载增大部分全部由桩尖岩体的支承力来承担,直至达到桩尖土层的极限承载力〔Ph〕,此时,桩侧摩阻力和桩
一部分沉渣,这些沉渣将形成一个可压缩的软垫,致使桩底也会产生沉降,这一沉降和上述桩本身的压缩导致桩身与土体、嵌岩段桩身与岩体产生相对位移,从而产生侧阻力,而端阻力由于“软垫”效应,不能完全发挥出来;此外,桩身轴力Nz由于桩顶荷载在沿桩身向下传递的过程中,必须不断地克服桩侧阻力,从而使桩身轴力Nz随深度逐渐减小,传至桩底的轴力即桩底反力NL,等于桩顶荷载减去全部桩侧摩阻力。
以上几点表明,不考虑桩的长径比,忽视桩侧阻力的作用是既不符合实际情况、又不经济的。
〔2〕
1.1.2对公式(1)中“h”要求的理解
公式(1)中对“h”的要求是“桩嵌入基岩的深度,不包括风化层”,设计人员的一般理解是桩必须嵌入新鲜基岩,而不论其上面风化岩层的强度如何,这也是值得我们思考的问题。
对岩石按强度分类的规定(表2)可知,岩石极限抗压强度可相差6
倍以上,有的强风化硬质岩(如花岗岩),其极限强度仍可超过10MPa而大于极软岩新鲜基岩的强度。
说明一般硬质岩的微弱风化层、甚至强风化层的强度都相当高,不考虑这些层次的嵌岩深度,一律要求嵌入新鲜基岩显然是不尽合理的。
在风化层很厚的情况下,嵌岩很深,必然导致工程量的增大、计算承载力〔p〕远小于实际极限承载能力Pj的情况出现。
表2. 岩石的分类
类别单轴极限抗压强度(MPa)
硬质
岩
>30
软质
岩
5~30
极软
岩
<5
1.1.3 对公式(1)中“Ra”的理解公式〔1〕中对岩石单轴极限抗压强度Ra的定义有欠缺,设计人员一般采用钻孔试件的平均强度值。
然而,事实上,在岩石强度随深度而增加的情况下,会导致桩的计算承载能力偏低,从而影响桩长的确定。
2 建议的计算方法
以桩的长径比和桩尖岩石单轴极限强度来区别是否考虑上覆盖层的侧阻力(Qsk)及嵌岩段侧阻力(Qrk)问题。
(1)当桩尖岩石单轴极限抗压强度Raj≥10MPa,且L/d≤20时,不考虑上覆盖层的侧阻力及嵌岩段阻力,按嵌岩桩计算;当L/d>20时,按嵌岩桩计算,不考虑上覆盖层的侧阻力,但必须考虑嵌岩段阻力;(2)当桩尖岩石单轴极限抗压强度Raj<10 MPa,且L/d≤20时,按嵌岩桩计算,不考虑上覆盖层的侧阻力,但需考虑嵌岩段阻力;当L/d >20时,原则上桩按摩擦桩计算,。