钢管桩加固基础_钢管桩加固基础施工方案

文章来源：https://www.dhgcn.com 发布时间：2024-04-19 15:04:22 浏览次数：1

钢管桩加固基础_钢管桩加固基础施工方案

钢管桩加固基础的今日更新是一个不断变化的过程，它涉以以及到许多方面。今天，我将与大家分享关于钢管桩加固基础的最新动态，希望我的能为有需要的朋友提供一些帮助。

文章目录列表:

1.基础锚杆静压桩加固？
2.管桩的应用和研究现状分析？

基础锚杆静压桩加固？

谈到基础锚杆静压桩加固情况，现阶段，我国建筑行业对基础锚杆静压桩如何进行加固，基本施工工艺情况怎么样？中达咨询小编整理基础锚杆静压桩加固专业建筑术语相关内容，基本情况如下：

静压桩全名锚杆静压桩桩基础的一种，采用的是采用静力压桩机压桩，工作原理与锤击截然相反，主要优点是没有噪声。灌注砼桩：是个很打的概念，其中常用的是人工挖孔桩，夯扩桩，钻孔桩。建设单位人员在进行静压桩机操作中，一般操作规程情况如下：

小编以建筑行业常规建设单位基础锚杆静压桩加固施工情况为例，基本情况如下：

地基基础加固的主要有：加大基础底面积法、加深基础法、注浆加固法、锚杆静压桩法、高压旋喷注浆加固法、钢管桩、树根桩加固法。其中锚杆静压桩法是在原房屋基础设置压桩承台、埋入锚杆，借锚杆反力、利用房屋自重通过千斤顶进行压桩以加固基础。锚杆静压桩加固基础的优点是不需要大的机械，压桩施工时无噪音、无振动、对结构影响很小，桩承载力可靠，压桩时相当于对每一条桩都作了一次静载试验，故该技术在房屋基础加固中得到广泛的应用。

一．锚杆静压桩施工法

锚杆静压桩是将后种锚杆和静力压桩结合起来而形成的一种施工。即先在建筑物开凿压桩孔和锚杆孔，用结构胶种植锚杆，然后安装反力架，利用建筑物自重作反力，用千斤顶将钢桩或预制桩逐段压入土中。当压桩力、压入深度达到设计要求后，将桩与基础连结在一起，达到提高地基承载力和控制建筑物沉降的目的。

锚杆静压桩施工优点：

1.能迅速制止沉降和倾斜，施工过程中不会引起附加沉降。

2.压桩施工可在狭小的空间进行压桩作业，适用于大型机具无法进入的工程。

3.可在车间不停产或居民不搬迁的情况下，对沉裂建筑物的托换工程。

4.传荷过程和受力性能明确，能得到每根桩的实际承载力，施工质量可靠。

二、压密注浆施工法

压密注浆是利用注浆泵，在的压力下将拌制好的水泥以以及粉煤灰等混和浆液通过注浆管压入指定深度的土体中，压入土体中的浆液挤压注浆管周围的土体并迫使其排出其中的空气和水分，减小了其孔隙比，从而使土体得到挤密，经过时间后浆液凝固，把原来松散的土粒或裂缝固结在一起，形成一种高强的“人造石”新结构，；另浆液在土体中通过劈裂穿透，凝固后形成空间网状结构的浆脉，成为土体中的骨架；注浆后土体随即形成一道隔水防渗的帷幕体。提高了被加固土体的强度和刚度，并降低了土体的渗透系数。

工艺流程：

放线定位---钻凿引导孔---钻孔---下袖阀管（套壳料、袖阀管、封口）---下锌管（注浆头、管路连接）--浆液拌制（水泥、水、外加剂）---开注浆机---吸浆（混合）--按步距提管---结束、清洗

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管桩的应用和研究现状分析？

工程技术的不断发展，新型钢桩和钢筋混凝土桩在工程建设中用途越来越广泛。而不同的桩型特点亦有不同。

1.按受力情况分类：

①摩擦桩--荷载绝大部分由桩周土的摩擦力承担，而桩端阻力可以忽略不计的桩基桩。

②端承摩擦桩--荷载主要由桩身摩擦力承担的桩

③端承桩--荷载绝大部分由桩尖支承力来承担，而桩侧阻力可以忽略不计的

④摩擦端承桩--荷载主要由桩端阻力承担的桩

2.按施工分类：

①机械成孔桩

②灌注桩

2.③人工挖孔桩

④沉管灌注桩

⑤钢筋混凝土桩

⑥预制桩

⑦预应力混凝土桩

⑧钢桩

⑨水泥土搅拌桩

⑩搅拌桩

3.其他化学材料搅拌桩

4.按桩的外型尺寸分类

①长桩

②基桩

③短桩

④中长桩

⑤变截面桩

5.按沉桩预制桩可分为

①打入桩

②压入桩

③振动沉入桩

④旋入桩等。

★预制桩按材料可分为普通钢筋混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩。按桩截面形状又可分为实心桩和空心桩，圆形桩和方形桩、异形桩等。

★接桩的有钢板角钢焊接，法兰盘加螺栓联结，硫磺胶泥锚固以以以及机械联结（如插入楔块、销钉联结）等。

6.混凝土灌注桩按施工可分为

①振动沉管灌注桩

②弗朗克桩

③钢套管旋入冲抓成孔灌注桩

④泥浆护壁成孔灌注桩

⑤预压孔打入灌注桩

⑥预压孔打入混凝土桩

⑦钻扩孔混凝土灌注桩

★弗朗克桩在欧洲流行甚广，我国也有用此法施工的工程。这种适用于松散砂、砾以以及超固结粘土，桩身直径30～60cm，桩长10～24m，管心锤重25～50kN，落距3～5m，单桩容许承载力可达1500kN。旋转钢管下沉成孔的灌注桩，在钢管底部装有经过淬火的钢齿，可沉入至页岩或砂岩层，直径可达1.5米。钢管用法兰盘联接,预压孔打入混凝土桩是介于打入桩和灌注桩之间的一种桩型。其施工步骤是先将钢制的传力杆打入土中0.5～1.0m,然后拔出钢传力杆,往孔中灌注混凝土或砂浆,再将一根预制的钢筋混凝土桩置于孔中,打到预定深度,这种桩的承载力高于普通桩。

★钻孔扩底灌注桩，国内外都已广泛地应用，用于住宅以以及高层建筑。由机械成孔，直径一般为0.6～2.5m，可一直钻到坚硬密实土层或基岩，但在有砂或粉砂的地下水位钻孔时，需要套管，有时将套管留在土中，或用膨润土泥浆护壁。为增加桩端承载力，常在超固结粘土中设置扩大头，扩大头直径约为桩身直径的2～3倍。

★打入桩，在砂土地基上打桩，将桩周边砂挤密，挤密区内砂土的内摩擦角增大。中密或密实的砂，在打桩时会引起地表隆起。较松散的砂，打桩初期地表要下沉，每侧下沉扩展的范围距离相当于桩长。

★浅埋的筏板基础和不同桩长的摩擦桩，都可用于软粘土层。补偿筏基由于施工时挖除土方量与上部结构重量相同，因而土中应力影响范围较小，基础沉降甚小。而长摩擦群桩由于有可能影响范围较大，引起地基的沉降变形量也大，这种情况下桩基础并不比浅筏基础方案好。应进行方案比较。

★在粘土中的摩擦群桩中，桩间距一般不少于3D。当桩群的破坏方式从块体破坏转为桩破坏时，其桩间距应大于桩距。

★改变桩距尺寸，必然要影响承台尺寸。加大桩距可减少桩数，但承台尺寸却要增加，这也会影响整个桩基础的工程造价。

不同建筑荷载要求以以及场地条件，可使用不同桩型，一些新桩型的发展，又有力地推动了上部结构的发展，为建筑结构的设计提供了许多可挑选的方案

桩基础分类

1、按承台位置的高低分

①高承台桩基础-承台底面高于地面，它的受力和变形不同于低承台桩基础。一般应用在桥梁、码头工程中。

②低承台桩基础-承台底面低于地面，一般用于房屋建筑工程中。

2、按承载性质不同

①端承桩-是指穿过软弱土层并将建筑物的荷载通过桩传递到桩端坚硬土层或岩层上桩侧较软弱土对桩身的摩擦作用很小，其摩擦力可忽略不计。

②摩擦桩-是指沉入软弱土层深度通过桩侧土的摩擦作用，将上部荷载传递扩散桩周围土中，桩端土也起的支承作用，桩尖支承的土不甚密实，桩相土有的相对位移时，即具有摩擦桩的作用。

3、按桩身的材料不同

①钢筋混凝土桩可以预制也可以现浇。设计，桩的长度和截面尺寸可任意挑选。

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。我国目前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60mm左右的钢管桩。

③木桩目前已很少使用，只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。在地下水位时，木材有很好的耐久性，而在干湿交替的环境下，极易腐蚀。

④砂石桩经常用于地基加固，挤密土壤。

⑤灰土桩经常用于地基加固。

4、按桩的使用功能分

①竖向抗压桩

②竖向抗拔桩

③水平荷载桩

④复合受力桩

5、按桩直径大小分

①小直径桩d≤250mm

②中等直径桩250mm

③大直径桩d≥800mm

6、按成孔分

①非挤土桩泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩，应用较广。

②部分挤土桩先钻孔后打入。

③挤土桩打入桩。

7、按工艺分

①钢筋混凝土预制桩是在工厂或施工现场预制，用锤击打入、振动沉入等，使桩沉入地下。

②灌筑桩又叫现浇桩，直接在设计桩位的地基上成孔，在孔内放置钢筋笼或不放钢筋，后在孔内灌筑混凝土而成桩。与预制桩相比，可节省钢材，在持力层起伏不平时，桩长可实际情况设计。

8、按截面形式分

①方形截面桩、运输和堆放比较方便，截面边长一般为250~550mm。

②圆形空心桩是用离心旋转法在工厂中预制，它具有用料省，自重轻，表面积大等特点。国内铁道部门已有定型产品，其直径有300mm、450mm和550mm，管壁厚80mm，每节长度自2m~12m不等。

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下面是中达咨询给大家带来关于管桩的应用和研究现状分析，以供参考。

管桩作为一种新桩型以其施工方便、承载力高、质量可靠、较为经济等优点越来越得到广泛的应用。管桩的承载力特性和受力状况，分析了影响管桩承载力的以以以及提高管桩承载力的，并基于对施工中常见问题的探究，提出有效的防治措施。

1前言

管桩作为一种地基处理以以及桩基础形式从上个世纪初产生到现在已经得到了很大的发展，在各种建筑基础中得到广泛地应用，并发挥着巨大的作用。从国外管桩的发展来看，从1920年澳大利亚发明了离心法混凝土制品、1925年日本引进这种技术用于钢筋混凝土管桩，在1962年开发预应力混凝土管桩(PC管桩)，到现在已有十年的历史，目前管桩已朝着全面取代传统实心桩方向发展。我国是1944年开始生产混凝土离心(RC)管桩，到SO年代末期研究成功预应力抽筋管桩，即采用后张法对桩身混凝土施加预应力。近15年，我国生产的预应力混凝土管桩无论从产品性能和产量上都达到了世界前列，呈现出布局面广，产品品种、规格齐全，生产技术成熟，配套应用技术日趋完善等特点。据资料反映，2004年福建省实际利用预制高强混凝土管桩就达2500万米。为了更合理利用管桩这一技术、有效地推广使用管桩，对管桩进行研究是极为必要的。

管桩的种类分为：钢管桩、预制混凝土管桩以以及钢管混凝土管桩。钢管桩以以及钢管混凝土管桩具有高强度、抗冲击疲劳性能好、贯入能力强、便于割接、质量可靠、运输方便、沉桩速度快以以及挤土影响小等优点，但造价高，约为预应力混凝土管桩的3-10倍。一般只在必须穿越砂层或其它桩型无法施工和质量难以保证、或工期紧迫等情况下使用，或者是一些重要的特种工程的基础上，如海上钻井平台，港口平台等工程中使用。

预制混凝土管桩之所以得到迅速发展和广泛的应用，主要是由于具有优点：

(a)施工工期短，施工方便、不受季节限制，工业化生产：

(b)对施工场地无污染，若采用静压式施工更无噪音，符合绿色环保施工要求；

(c)经济效益可观，同样的地基处理效果(竖向承载力以以及水平承载力)所使用的混凝土比实心桩节省30%-60%且抗腐蚀能力强，工作性能同钢管桩基本相似。

(d)对持力层起伏变化较大的地质条件适应性强，软土、粘性土、粉土、砂土以以及全风化岩体等地层条件均可采用。像高层建筑、码头工程、桥梁工程、高速公路、铁道工程等除必须采用钢管桩的特殊基础外，在工程中钢管桩已大部分被预制混凝土管桩所代替。现在我国预制混凝土管桩使用量已经相当可观。

2管桩的承载特性以以及承载力分析

2.1管桩的承载特性

管桩的底桩端部的桩尖(靴)形式主要有十字型、圆锥型和开口型。前两种属于封口型。采用封口型桩尖的管桩其承载力主要由桩周的侧摩阻力以以及桩端的端阻力组成；采用开口型桩靴的管桩则在沉桩过程中桩身下部1/3-1/2桩长的内腔被土体充塞，挤土效应较弱(与沉管桩、静压实心混凝土桩比)，对周围建筑物以以及环境影响小，具有较高的环保性能。但是内腔土塞却为管桩提供了内侧摩阻力，使得管桩的承载力的组成变得更为复杂。影响管桩承载特性的很多，桩侧土性、桩端土性、桩径、开口管桩的壁厚、人土深度、施工顺序等。预制混凝土管桩一般来说只具备开口桩的功效。

2.2管桩的受力分析

2.2.1管桩的竖向承载性状和单桩极限承载力确定管桩竖向承载力的很多，最可靠的是静力载荷试验法，目前比较常用的公式有两类：一是以土的物理力学指标和大量的试桩资料为依据，经统计分析建立桩侧和桩端阻力与土类指标之间的关系；另一类是以土的力学性能指标如土的标准贯入击数为依据，我国、欧洲以以及美国API-RP2A的地基基础规范均采用类公式。

由于各地地质条件不同，地质结构比较复杂，桩的类型又多，沉桩工艺也多种多样，很难用单一形式的公式来反映工程实际。

从文献进行的破坏荷载试验得知，当桩顶竖向受压时，桩身上部产生垂直应力和弹性变形，并向桩身下部传递，自上而下逐步建立摩阻力，桩身处于弹性压缩阶段。当荷载较小时，变形量较小，桩基基本没有发生位移，桩端阻力为零。随荷载增加，当垂直应力传递到桩端时，桩端土逐步压缩，桩土相对变形加大，桩侧摩阻力进～步发挥。在加荷载最后阶段，随着桩端阻力的不断增加，桩顶部位侧阻力达到极限(摩阻力趋于定值)，并向下逐步扩大极限阻力的分布范围，在此过程中相荷载增量，作为抗力的摩阻力增量所占比例愈来愈小，而桩端阻力增量所占的比例则愈来愈大。最终导致桩端土出现塑性区并迅速扩展。桩因急剧下沉而失效，桩端土的刺入破坏先于桩身强度破坏。此时桩所承受的荷载就是桩的极限承载力。

2.2.2管桩的水平承载性状和单桩极限承载力

随着我国工程技术的迅速发展，大陆架浅海石油的勘探和开发技术的进步以以以及陆上高层建筑的发展，使得这些管桩不仅要承受巨大的竖向载荷，还要承受巨大的水平载荷。而桩在侧向载荷作用分析是工程中非常重要但却尚未圆满解决的问题。文献采用卧式千斤顶施加水平力试验来测定单桩水平载荷，施加的水平荷载分级一般取预估水平极限荷载的1/10-1/15，每级荷载施加-后，恒载4min测桩的水平位移值，然后卸载至零，停2min测出桩的残余水平位移值，至此完成一个加卸载循环，如此循环5次便完成一级荷载的试验观测。多级加荷后，出现下列情况之一时可停止试验：1)桩身折断；2)水平位移超过40mm或达到设计要求的水平位移允许值。当桩身应力达到极限强度时的桩顶水平力使桩顶水平位移超过20-30mm，或桩侧土体破坏的前一级水平荷载，即是单桩水平极限承载力标准值。

2.2.3影响管桩承载力的

2.2.3.1偏斜

偏斜桩是指随着桩周土的水平运动，桩与土之间产生的水平压力导致桩身产生水平挠曲和弯矩，致使桩偏斜的被动桩。预应力管桩偏斜后，其极限承载力要低于铅直桩的极限承载力。偏斜预应力管桩的承载力减少程度不仅与其偏斜的程度有关，且与其所处的土层性质、入土桩长、桩与承台布置等均有的关系。

当遇到超过偏斜值的桩时，无论其是否发生裂缝，均应进行纠偏扶正处理，将其倾斜度控制在允许的范围内。较浅的(一般2-3m)可以将桩倾斜反向土方挖除后扶正；较深的可以用钻孔取土、高压水冲取土等方式将桩倾斜反向一侧土取出后扶正。然后对纠偏扶正的桩进行检测，看其是否在纠偏施工中发生异常情况，如无异常可进行下步施工。

2.2.3.2裂缝

浅部裂缝——一般裂缝位置多发生在深度4-6m，也有的在3m以内，出现这种情况多数是桩裂缝部位的下部有相对比较坚硬的土层。深部裂缝一裂缝位置发生在8-10m，出现此种情况多是地基土上部软土层较厚。裂缝的存在势必影响到桩基竖向性受荷特性，为确保桩基工程的安全使用，需对桩基进行加固处理。如接桩、补桩，情况下还需经计算确定。

2.2.3.3偏心载

竖向荷载的偏心是预应力混凝土管桩产生弯曲荷载的重要原因，荷载的偏心也势必影响桩的竖向承载力。预应力混凝土管桩基础常采用柱下多桩承台，严格地讲，承台下大多数桩都处于偏心承载状态，偏心承载桩如何对桩的承载能力做出正确的评估，桩在正常使用极限状态下所能承受的偏心距临界值是多少，竖向荷载偏心距与桩的承载能力有何关系，这是预应力混凝土管桩基础设计要特别考虑的问题。

文献材料力学原理和现行钢筋混凝土结构设计规范的规定，提出预应力混凝土管桩在偏心荷载(或在桩顶水平位移)作用下内力与位移的计算，包括纯弯状态下桩身抗裂弯矩临界值；在轴心力和弯矩共同作用下桩身抗裂弯矩的极限值；桩顶允许承载力与竖向力偏心距(或桩顶水平位移)之间的相互关系式等。

3管桩设计施工中的问题以以及质量控制

3.1挤土效应

在沉桩过程中，土体向四周排挤，使周围的土受到严重的扰动，主要表现为径向位移，桩尖和桩周范围内的土体受到不排水剪切以以以及很大的水平挤压，产生较大的剪切变形，形成具有很高孔隙水压力的扰动重塑区，降低了土的不排水抗剪强度，促使桩周邻近土体会因不排水剪切而破坏，由于群桩施工中的迭加作用，会使已打入桩和邻近管线产生较大侧向位移和上浮。桩群越密越大，土的位移也越大。

施工遇到挤土效应采取的防治措施是：

①合理安排沉桩顺序、控制每日打桩的数量，减少孔隙水压力的迭加：

②采用先开挖基坑后沉桩的施工工序，可减少地基浅层软土的侧向位移和隆起，有利于降低沉桩所引起的超静孔隙水压力，从而减少地基深层土体变位。

③在场地设置袋装砂井或塑料排水板，创造排水条件以降低孔隙水压力。

④预钻孔辅助沉桩。

3.2浮桩

浮桩现象是静压管桩挤土效应的一种表现形式。该问题表现得很隐蔽，并且往往是等到压桩工程完工后做静载检测时才发现，而此时桩机可能已退场。此时再来处理就非常被动。比较好的处理措施是：提前选取有代表性的桩进行测量监控，在桩施工结束后应立即用水准仪测量记录其桩顶标高，并在整个施工过程中定期复测，通过比较来检查桩身是否有上浮现象。发现有上浮现象，则需采取前面提过的控制压桩速率、重新调整压桩路线或钻孔取土等措施，减少挤土效应进而控制桩身上浮现象。采取上述措施后仍不能解决桩身上浮现象，则可采用复压的补救进行处理。

3.3沉桩达不到设计要求

沉桩达不到设计的最终控制要求主要原因是：①勘探点不够或勘探资料粗糙，对工程地质情况不明，对持力层起伏标高不明，导致设计考虑持力层或挑选桩长有误。②设计持力层挑选不当，预应力管桩持力层宜挑选强风化层，以达到较高承载力。但当强风化层埋深较深时，考虑到桩长限制，不得已挑选全风化层作持力层时，承载力将受较大影响，特别是全风化层有遇水易软化特点，地下水可能通过桩管内从桩尖渗入，大大降低桩端承载力。③设计对单桩承载力预估不准，导致实际桩长与压桩力不匹配。④桩身断裂致使不能继续施压。

防治措施为详细探明工程地址地质情况，必要时应作补勘，正确挑选持力层或标高；施工采用合适吨位桩机；工程地质条件，合理挑选桩的施工以以及打桩顺序，避免断桩，确保桩身质量。科学设计，通过试桩确定合理终压标准。

3.4断桩

断桩是预制混凝土管桩施工中常常遇到的问题，其产生的主要原因主要有：①使用了厂家生产的未经检验的不合格的桩；②桩尖碰到地下障碍物管桩被蹩断：③管桩施工中垂直度没有控制好；④管桩由软弱土层突然进入硬土层，桩机压力迅速升高，桩身受到瞬间冲击力而引起；⑤基坑施工中，由于软土推挤隆起，基坑壁侧向移动造成断桩。

施工中若发现有断桩，就要采取补强加固方案处理。对预应力管桩浅层断桩可采用接桩。对深层断桩的接桩(包括部分错位桩纠偏后接头)要抽干桩内积水，确认桩的倾斜在允许范围内，放人钢筋笼，钢筋笼应伸到断桩下3m，用高等级混凝土灌注。接桩后要进行承载力检测。当断桩处错位，无法复原时，应重新补桩。对工程事故应分析问题的原因、补桩的可能性和对已施工桩的影响，考虑其它可利用条件以以以及经济和工期等要求。

4结语

管桩作为一种新桩型以其桩身质量可靠、承载力高、施工速度快、现场整洁、较为经济等优点越来越得到广泛的应用。但由于管桩的应用时间不长，在研究和应用等方面都还存在着不少亟待解决的问题。而工程实践的发展已远远超过理论研究水平，使得管桩的应用受到严重制约。总结了管桩的承载力特性和受力分析、影响管桩承载力的以以以及提高管桩承载力的、施工中常见问题以以以及防治措施。但文中所涉以以及到的诸多问题目前都还没有得到圆满的解决，还需要通过大量的科学研究和工程实践来做进一步探究。

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好了，今天关于“钢管桩加固基础”的话题就讲到这里了。希望大家能够通过我的对“钢管桩加固基础”有更全面、深入的认识，并且能够在今后的实践中更好地运用所学知识。