桩身材料
①钢筋混凝土桩
可以预制也可以现浇。根据设计,桩的长度和截面尺寸可任意选择。
②钢桩
常用的有直径250~1200mm的钢管桩和宽翼工字形钢桩。钢桩的承载力较大,起吊、运输、沉桩、接桩都较方便,但消耗钢材多,造价高。我国现今只在少数重点工程中使用。如上海宝山钢铁总厂工程中,重要的和高速运转的设备基础和柱基础使用了大量的直径914.4mm和600mm,长60cm左右的钢管桩。
③木桩
现已很少使用,只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。在地下水位以下时,木材有很好的耐久性,而在干湿交替的环境下,极易腐蚀。
射水法
也称为射水沉桩法。是锤击法与振动法的一种辅助方法。利用高压水流,通过安装在桩侧面或空心桩内的射水管,冲松桩尖周围的土层,达到减少桩下沉阻力的目的。一般用于沙土层中,效率很高。当桩尖下沉到距设计标高约1~1.5米时,应停止射水,用锤击法或振动法将桩沉到设计标高。
打桩过程分为三个阶段:
①重锤自由下 落。先用卷扬设备将重锤提起,使其具有足够 的重力势能,重锤释放后作自由落体运动,其全 部重力势能转变为动能。
②重锤与桩的完全非弹性碰撞。由于重锤与桩 之间相互作用的冲力极大,桩所受到地面的阻 力可忽略,碰撞时重锤与桩的总动量保持守恒。 根据动量守恒定律,有mv=(m+M)V,其中 m与v为重锤的质量和其碰撞前的速度,M为桩的质量,V为重锤和桩在碰撞后的共同速度。
③重锤与桩共同运动。它们共同的质量为 m+M,初速度为V,所遇到的土壤阻力比其重 力大很多,重力可忽略。利用碰撞后重锤与桩 的剩余动能,使它们克服土壤的阻力作功而进入土层。
扩底灌注桩扩底端尺寸应符合下列规定(图4.1.3):
1 当持力层承载力较高、上覆土层较差、桩的长径比较小时,可采用扩底桩;扩底端直径与桩身直径之比D/d,应根据承载力要求及扩底端侧面和桩端持力层土性特征以及扩底施工方法确定;挖孔桩的D/d不应大于3,钻孔桩的D/d不应大于2.5;
2 扩底端侧面的斜率应根据实际成孔及土体自立条件确定,a/hc 可取1/4~1/2,砂土可取1/4,粉土、黏性土可取1/3~1/2;
3 扩底端底面宜呈锅底形,矢高hb可取(0.15~0.20)D。