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樁基礎施工技術(shù)發(fā)展趨向
樁工技術(shù)經(jīng)歷了幾千年的發(fā)展過(guò)程,無(wú)論是樁基材料和樁類(lèi)型，或者是樁工機械和施工方法都有了巨大的發(fā)展，已經(jīng)形成了現代化基礎工程體系。下面由小編為大家分享樁基礎施工技術(shù)發(fā)展趨向，歡迎大家閱讀瀏覽。
一、樁基礎施工技術(shù)現狀
按施工方法，樁可分為非擠土樁、部分擠土樁和擠土樁三大類(lèi)。再細分，樁的施工方法超過(guò)300種。施工方法的變化、完善、更新可以說(shuō)是日新月異。圖1中列出樁的部分施工類(lèi)型。
以埋入式樁為例，圖中僅列出三大類(lèi)，實(shí)際上細分可有80種以上類(lèi)型。所謂中掘施工法樁是把小于樁徑30～40mm的長(cháng)螺旋鉆、或鉆桿端部裝有攪拌翼片的螺旋鉆及鉆斗鉆等插入樁的中空部，在鉆頭附近的地層連續鉆進(jìn)，使土沿中空部上升，從樁頂排土的同時(shí)將樁沉設。在施工中通常將樁端注入壓縮空氣和水，促進(jìn)鉆進(jìn)的同時(shí)也使樁沉順利。為使樁獲得更大的承載力，樁埋入孔中后可分別采用量終打擊方式、樁端加固方式或擴大頭加固方式。
按中掘埋入工藝、鉆機、承載力發(fā)揮方法及采用的預制樁種類(lèi)等，中掘施工法樁又可細分為40余種樁型。而預鉆孔埋入式樁亦可細分為40余種。以泥漿護壁法鉆孔擴底灌注樁的成孔方法為例，亦有40種以上，擴底方式可分為反循環(huán)擴底、鉆斗鉆擴底、正循環(huán)擴底及潛水鉆擴底等。其中反循環(huán)擴底方式又分為擴刀上開(kāi)、擴刀下開(kāi)、擴刀滑降及擴刀推出等方式;鉆斗鉆擴底方式又分為水平推出、滑降及下開(kāi)和水平推出的并用等方式。
以樁端壓力注漿為例，注漿工藝可分為閉式注漿和開(kāi)式注漿兩大類(lèi)，樁端壓力注漿施工工藝的核心部件——樁端壓力注漿裝置又可分為預留壓力注漿室、預留承壓包、預留注漿空腔、預留注漿通道及預留特殊注漿裝置五大類(lèi)，兩者組合，目前已有20余種樁端壓力注漿樁工法，其中國內有18種。
二、常用樁設樁工藝選擇樁型的選擇應考慮以下原則
(一)“因荷載制宜”即上部結構傳遞給基礎的荷載大小是控制單樁承載力要求的主要因素。
(二)“因土層制宜”，即根據建筑物場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件、地下水位狀況和樁端持力層深度等，通過(guò)比較各種不同方案樁結構的承載力和技術(shù)經(jīng)濟指標，選擇樁的類(lèi)型。
(三)“因機械制宜”，即考慮本地區樁基施工單位現有的樁工機械設備;如確實(shí)需要從其他地區引進(jìn)樁工機械時(shí)，則需要考慮其經(jīng)濟合理性。
(四)“因環(huán)境制宜”，即考慮設樁過(guò)程中對環(huán)境的影響，例如打入式預制樁和打入式灌注樁的場(chǎng)合，就要考慮振動(dòng)、噪聲以及油污對周?chē)h(huán)境的影響;泥漿護壁鉆孔樁和埋入式樁就要考慮泥水、泥土的處理，否則會(huì )造成對環(huán)境的不利影響。
(五)“因造價(jià)制宜”，即采用的樁型，其造價(jià)應比較低廉。
(六)“因工期制宜”，當工期緊迫而環(huán)境又允許，可采用打入式預制樁，因其施工速度快;再如施工條件合適，也可采用人工挖孔樁，因該樁型施工作業(yè)面可增多，施工進(jìn)程也較快。
總之，在選擇樁型和工藝時(shí)，應對建筑物的特征(建筑結構類(lèi)型、荷載性質(zhì)、樁的使用功能、建筑物的安全等級等)、地形、工程地質(zhì)條件(穿越土層、樁端持力層巖土特性)、水文地質(zhì)條件(地下水類(lèi)別、地下水位標高)、施工機械設備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗、各種樁施工法的特征、制樁材料供應條件、造價(jià)以及工期等進(jìn)行綜合性研究分析后，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟分析比較，最后選擇經(jīng)濟合理、安全適用的樁型和成樁工藝。
我國幅地遼闊，工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件復雜多變，東部與中西部地區經(jīng)濟發(fā)展不平衡，各類(lèi)工程要求又不相同。大量施工實(shí)踐表明，我國常用的各種樁型從總體上看，具有以下特點(diǎn)：大直徑樁與普通直徑樁并存;預制樁與灌注樁并存;非擠土樁、部分擠土樁與擠土樁并存;在非擠土灌注樁中鉆孔、沖抓成孔與人工挖孔法并存;在擠土樁中錘擊法、振動(dòng)法與靜壓法并存;在部分擠土灌注樁的壓漿工藝法中前注漿樁與后注漿樁并存;先進(jìn)的、現代化的工藝設備與傳統的、較陳舊的工藝設備并存等等。由此可見(jiàn)，各種樁型在我國都有合適的地層土質(zhì)、環(huán)境與需求，也有發(fā)展、完善和創(chuàng )新的條件。需要引起注意的是：任何一種樁型都不是萬(wàn)能的，都有其適用范圍，關(guān)鍵在于找到切入點(diǎn)，揚長(cháng)避短;再好的樁型只要施工中不注意質(zhì)量或超過(guò)其適用范圍，就會(huì )出現質(zhì)量問(wèn)題甚至造成重大事故及經(jīng)濟損失。
三、樁基礎施工技術(shù)發(fā)展趨向
在進(jìn)入21世紀之際，樁基礎施工技術(shù)發(fā)展中至少有以下一些動(dòng)向值得人們關(guān)注。
(一)樁的尺寸向長(cháng)、大方向發(fā)展
基于高層、超高層建筑物及大型橋主塔基礎等承載的需要，樁徑越來(lái)越大，樁長(cháng)越來(lái)越長(cháng)。歐美及日本的鋼管樁長(cháng)度已達100m以上，樁徑超過(guò)2500mm;上海金茂大廈鋼管樁樁端進(jìn)入地面下80m的砂層，樁徑為914.4mm;溫州地區靜壓式鋼筋混凝土預制樁長(cháng)度已達70m以上，樁斷面600×600mm2;鄭州某工程反循環(huán)鉆成孔灌注樁直徑為1000～1100mm，樁長(cháng)77.6m;廈門(mén)某大廈反循環(huán)鉆成孔灌注樁深度達103m;南京長(cháng)江二橋主塔墩基礎反循環(huán)鉆成孔灌注樁直徑為3m，深度150m。
(二)樁的尺寸向短、小方向發(fā)展
基于老城區改造、老基礎托換加固、建筑物糾偏加固、建筑物增層以及補樁等需要，小樁及錨桿靜壓樁技術(shù)日趨成熟，應用廣泛。小樁又稱(chēng)微型樁或IM樁，是法國索勒唐舍(SOLETANCHE)公司開(kāi)發(fā)的一種灌注技術(shù)。小樁實(shí)質(zhì)上是直徑壓力注漿樁;樁徑為70～250mm(國內多用250mm)，長(cháng)徑比大于30(國內樁長(cháng)多用8～12m，長(cháng)徑比通常為50左右)，采用鉆孔(國內多用螺旋鉆成孔)、強配筋(配筋率大于1%)和壓力注漿(注漿壓力為1.0～2.5MPa)工藝施工。錨桿靜壓樁的斷面為200×200mm2～300×300mm2;樁段長(cháng)度取決于施工凈空高度和機具情況，為1.0～3.0m，樁入土深度3～30m。
(三)向攻克樁成孔難點(diǎn)方向發(fā)展
以日本為例，成立由64家基礎公司組成的巖層削孔技術(shù)協(xié)會(huì )，研究開(kāi)發(fā)出20余種大直徑巖層削孔工法，其中長(cháng)螺旋鉆進(jìn)成孔法3種，回轉鉆進(jìn)成孔法5種，沖擊鉆進(jìn)成孔法7種以及全套管回轉掘削孔法9種。國內也有不少單位成功地研究開(kāi)發(fā)出巖層鉆進(jìn)成孔法及大三石層(大卵礫石層、大拋石層和大孤石層)鉆進(jìn)成孔法。
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