非圆形桩基础施工方法探讨

山东水利科技1998年第4期非圆形桩基础施工方法探讨

姜自学　贾剑林　侯炳喜 刘登广　

(费县交通委员会　273400) (费县水利局)

目前,桩基础的应用范围非常广泛,其特有的功能日益得到工程技术人员的重视。除了设备简单、施工效率高、质量好,使用范围广等特点外,它在软弱地基处理中还具有适应性强,桩长较大,现场易于操作,而且能承担较大的垂直荷载和水平荷载等显著优点。钻孔灌注桩的发展经历了一个不断完善的过程。在过去,桩截面较为单一,一般采用圆形截面,钻孔技术也由人工大锅锥到机动旋转钻、冲击钻,直到目前广泛使用的潜水钻。在长期的使用实践中,人们发现圆形载面钻孔桩抗弯能力小,力学性能较差。若在桩截面积不变的情况下,改变一下几何形状如改圆形为方形或矩形,增大惯性矩,就可大大改变桩的力学性能,特别是大大提高了桩的水平承载能力,使桩身材料强度得到充分发挥,这样,可使桩基功能更加完善,使用范围更加广泛。

然而,由于钻孔技术的限制,钻孔灌注桩若想做成方形或矩形相当困难。于是,人们又把注意力转回到打入桩。同时,有些国外工程对灌注桩改形问题也进行长时期的探索和研究:如法国的“带桩”、意大利的“T 形”桩基等均为截面尺寸较大的灌注桩,但成孔办法均为抓斗施工的挖孔桩。1980年,山东黄河河务局在一次地下截渗墙工程施工中,为把墙壁做得平正和厚度均一,在使用4个潜水钻并联(两正转、两反转)做成四连孔的基础上,再将两个钻并联(一正一反),并在并钻的两侧安上切土刀,在潜水钻自重作用下边钻边切,钻成了两侧平正的扁圆孔。首次试验成功,标志着我国钻孔技术又向前迈进了一大步。

我们从1986年开始,用钻孔灌注桩技术施工,十几年来,积累了很多实践经验。我们认为在非圆形钻孔灌注桩施工中应注意以下几个方面。

1　桩身截面选择设计

(1)无水平荷载或水平荷载较小时,桩身截面宜用方桩;若水平荷载较大,宜采用矩形桩。(2)矩形桩的长边应与水平荷载作用方向一致,矩边长度要根据钻头直径选取,长、短边比应选用偶数。(3)矩形桩的桩距要按长、矩边分别计算(群桩基础),长边向宜为nh,矩边向宜为nb(n为正整数)。

2　钻孔方法的选择

铺轨法钻孔是在孔侧铺轨以供钻架移动。其优点是钻杆扭矩平衡。联钻数目不限,缺点是效率较低。

吊车法钻孔其施工方法为吊车吊着联钻钻进,钻转动时产生的扭矩由数目相等的正反向转动相抵消。优点是效率高,缺点是并钻只能用偶数,单钻和奇数钻不能钻进。使用时,吊重能力应有余量。

3　成孔

(1)用单钻钻孔,可钻出尺寸不大的方孔,用联钻施工,可钻出扁圆或矩形孔。用4个钻,就可钻出边长较大的方孔。改变群钻的组装方式可钻出大型空心基础所需的孔。(2)组成群钻的数目,应根据需要和吊装能力确定,最好为偶数,而且要正、反向转动的钻数相同,以使扭矩相抵消。(3)各钻头安装应位同一水平面上,钻进应先试钻,一看扭矩是否平衡,二看钻进平稳与否。(4)钻头直径,应根据基础选用,并根据钻头数目和钻速进尺情况配备排渣设备。排渣一般采用空压机或水下砂石泵。(5)对泥浆的各种参数要严格检查,确保泥浆稠度合理。不用泥浆时,孔内水位要高于地下水位3m左右,以免孔壁坍塌。(6)清孔、验孔应认真进行,以保证桩基的合格沉降数。

4　砼灌注

(1)导管法对矩形孔可采用多管同时施工,对砼面上升要测度准确。(2)导管的储存砼应合理,导管下口距孔底不得小于35c m。(3)灌注前必须对导管进行有压试验以确保灌注质量。

以上是我们长期进行桩基础施工的经验体会,有不当之处,请同行斧正。

(责任编辑　赵其芬)

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