樁身材料
①鋼筋混凝土樁
可以預(yù)制也可以現(xiàn)澆。根據(jù)設(shè)計(jì),樁的長(zhǎng)度和截面尺寸可任意選擇。
②鋼樁
常用的有直徑250~1200mm的鋼管樁和寬翼工字形鋼樁。鋼樁的承載力較大,起吊、運(yùn)輸、沉樁、接樁都較方便,但消耗鋼材多,造價(jià)高。我國(guó)現(xiàn)今只在少數(shù)重點(diǎn)工程中使用。如上海寶山鋼鐵總廠工程中,重要的和高速運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備基礎(chǔ)和柱基礎(chǔ)使用了大量的直徑914.4mm和600mm,長(zhǎng)60cm左右的鋼管樁。
③木樁
現(xiàn)已很少使用,只在某些加固工程或能就地取材臨時(shí)工程中使用。在地下水位以下時(shí),木材有很好的耐久性,而在干濕交替的環(huán)境下,極易腐蝕。
打樁過(guò)程分為三個(gè)階段:
①重錘自由下 落。先用卷?yè)P(yáng)設(shè)備將重錘提起,使其具有足夠 的重力勢(shì)能,重錘釋放后作自由落體運(yùn)動(dòng),其全 部重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。
②重錘與樁的完全非彈性碰撞。由于重錘與樁 之間相互作用的沖力極大,樁所受到地面的阻 力可忽略,碰撞時(shí)重錘與樁的總動(dòng)量保持守恒。 根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有mv=(m+M)V,其中 m與v為重錘的質(zhì)量和其碰撞前的速度,M為樁的質(zhì)量,V為重錘和樁在碰撞后的共同速度。
③重錘與樁共同運(yùn)動(dòng)。它們共同的質(zhì)量為 m+M,初速度為V,所遇到的土壤阻力比其重 力大很多,重力可忽略。利用碰撞后重錘與樁 的剩余動(dòng)能,使它們克服土壤的阻力作功而進(jìn)入土層。
樁基由樁和樁承臺(tái)組成(見(jiàn)樁基礎(chǔ))。樁施工法分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類。打樁方法的選定,除了根據(jù)工程地質(zhì)條件外,還要考慮樁的類型、斷面、長(zhǎng)度、場(chǎng)地環(huán)境及設(shè)計(jì)要求。中國(guó)古代已有用石硪夯打木樁施工。其后樁長(zhǎng)、樁徑加大,石硪逐漸被拉動(dòng)鑄鐵的落錘取代。17世紀(jì)80年代始有蒸汽錘問(wèn)世。至19世紀(jì)30年代已應(yīng)用導(dǎo)桿式柴油錘。隨著建筑工業(yè)的發(fā)展,為了適應(yīng)大型樁基工程的需要,樁基礎(chǔ)施工技術(shù)既要增加錘重和改進(jìn)起重、吊裝操作工藝,又要減少震動(dòng)噪聲和對(duì)環(huán)境的污染。有的預(yù)制樁的施工以鉆孔取土后沉樁的鉆打(或鉆壓)結(jié)合工藝,取代原來(lái)單純錘擊擠土或壓入擠土等方法。同時(shí)能量大、無(wú)公害的沖擊體重達(dá) 60多噸的液壓錘、125噸蒸汽錘和15噸柴油錘都已得到應(yīng)用。灌注樁施工亦由原來(lái)泥漿護(hù)壁、套管成孔進(jìn)展到無(wú)噪聲、不排污、不擠土的全套管施工。
箍筋應(yīng)采用螺旋式,直徑不應(yīng)小于6mm,間距宜為200~300mm;受水平荷載較大樁基、承受水平地震作用的樁基以及考慮主筋作用計(jì)算樁身受壓承載力時(shí),樁頂以下5d范圍內(nèi)的箍筋應(yīng)加密,間距不應(yīng)大于100mm;當(dāng)樁身位于液化土層范圍內(nèi)時(shí)箍筋應(yīng)加密;當(dāng)考慮箍筋受力作用時(shí),箍筋配置應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010的有關(guān)規(guī)定;當(dāng)鋼筋籠長(zhǎng)度超過(guò)4m時(shí),應(yīng)每隔2m設(shè)一道直徑不小于12mm的焊接加勁箍筋。