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關(guān)于人工挖孔樁設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的研究
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引言
人工挖孔的灌樁方法,是指利用人5-.挖孔后.將混凝土灌注于孔中澆搗成樁,并在樁內(nèi)底部逐步增大樁頭的直徑,亦稱為人工挖孔的擴(kuò)底樁技術(shù)。這種人工挖孔灌注的樁具有安全可靠的受力性能.進(jìn)而無(wú)需大型的機(jī)械設(shè)施進(jìn)行施工.其的施工工藝較為簡(jiǎn)單,能直接探視樁底的土層情況,單樁的造價(jià)低、承載力高并且不受任何的環(huán)境污染.因此在各地區(qū)廣泛應(yīng)用。對(duì)于人工挖孔的灌裝技術(shù)而言.其的不足之處便是挖孔的強(qiáng)度大,單樁施工進(jìn)度慢、危險(xiǎn)系數(shù)大,易于引發(fā)安全事件等。
1 人工挖孔樁的優(yōu)點(diǎn)
近幾年來(lái).人工挖孔樁在多層、高層建筑中得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用如此廣泛,究其原因,主要有以下幾點(diǎn):
(1)基礎(chǔ)成本低廉。相對(duì)于大開挖采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ),采用人工挖孔樁具有較為明顯的成本優(yōu)勢(shì)。筆者曾在某電機(jī)廠職工住宅設(shè)計(jì)中,采用人工挖孔樁:監(jiān)理人員及甲方則認(rèn)為采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)更省錢.設(shè)計(jì)方又補(bǔ)充了柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)圖紙。經(jīng)甲方進(jìn)行預(yù)算對(duì)比兩者造價(jià).發(fā)現(xiàn)人工挖孔樁要便宜得多,最終幾方均一致同意采用人工挖孔樁。
(2)施工簡(jiǎn)便。它對(duì)施工設(shè)備要求較低,主要使用人工操作因目前我國(guó)建筑市場(chǎng)上人力成本是較低的,所以它直接導(dǎo)致了基礎(chǔ)成本低廉同時(shí).樁基施工中.省卻了大開挖等土方工程。一柱一樁,單個(gè)或多個(gè)工程基礎(chǔ)可同時(shí)開工,互不影響,施工操作起來(lái)具有可同時(shí)全面鋪開、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)。
(3)受力明確,樁端持力層易于控制,基礎(chǔ)沉降小。
(4)施工時(shí)無(wú)噪音,場(chǎng)地污染小
2 人工挖孔樁的設(shè)計(jì)
2.1 樁的布置
在工程設(shè)計(jì)中.樁的布置較為重要.尤其是在磚混結(jié)構(gòu)中。有些設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)由于5-.期較緊,對(duì)樁布置未仔細(xì)推敲.最后往往無(wú)謂地提高了基礎(chǔ)造價(jià).且未能充分發(fā)揮挖孔樁的承載力。設(shè)計(jì)中.應(yīng)盡量減少樁數(shù).盡量考慮發(fā)揮樁基擴(kuò)大頭的效益,樁身直徑在滿足。D遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于800的情況下宜小不宜大,因其直接影響到樁身配筋的大小。布樁時(shí),樁距不宜太?。駝t上部結(jié)構(gòu)傳荷較小,導(dǎo)致樁基未充分發(fā)揮作用,增加了樁數(shù)。對(duì)于框架結(jié)構(gòu).原則上采用一柱一樁,而剪力墻及筒體結(jié)構(gòu)則采用群樁在結(jié)構(gòu)設(shè)置變形縫處.也可采用兩柱合布一根樁,但應(yīng)盡量使柱合力重心與樁中心重合。
2.2 樁端持力層的選擇
根據(jù)荷載大小,可選擇承載力較高的砂、卵石層或壓縮性較小的硬塑狀粘性土層或巖層作為持力層。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)仔細(xì)分析地質(zhì)報(bào)告,認(rèn)真比較選不同持力層時(shí)樁基承栽力,如樁長(zhǎng)增加較少而承載力增加較大.筆者以為根據(jù)結(jié)構(gòu)荷載情況,可考慮將持力層落入較深硬質(zhì)土層.這樣擴(kuò)頭尺寸可減小,樁身直徑亦可能變小,安全性則有較大提高.從而達(dá)到較好的“性價(jià)比”。同時(shí),樁長(zhǎng)不應(yīng)少于5m,樁長(zhǎng)少于5m的按墩基礎(chǔ)考慮,若埋深大于3m、直徑不小于800ram、且埋深與樁身直徑的比小于6或埋深與擴(kuò)底直徑的比小于4.亦按墩基計(jì)算。樁長(zhǎng)亦不應(yīng)太深,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗(yàn)及有關(guān)規(guī)范具體而定。
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