建筑中钢管桩技术的设计综述

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钢材选型过程中,由于钢管桩分为开口桩和闭口装两种类型,根基建筑基础工程需要选择最适合的类型。通常情况下,如果钢管桩间距较大比较适合采用闭口桩。与此同时,选择钢材时要注意钢材的壁厚和强度,以免选用不符合承载力要求的钢材。承载力的确定方式一般包括单桩静压载荷试验、静力学承载公式、静力触探资料、动力试验资料及根据以往资料推算等多种方法。下面以静力学承载公式为例,详细论述闭口钢管桩承载力的得知过程。公式1:a=b+c公式2:b=def公式3:c=hg注释:a为桩的极限承载力、b为桩的侧极限摩阻力、c为桩的端极限阻力、d为桩的周长、e为桩侧在某层土的极限侧阻力标准值、f为桩穿越某层土的厚度、h为极限桩端阻力标准值、g为桩底面积。钢管柱实际设计过程中,需要通过测量得到以上公式中需要数据,然后将数据分别代入相应公式就可得到钢管桩的极限承载力,之后进行必要的验证工作。验证无误后才可按照此承载力结果设计钢管桩的布置形式、选择适合的钢材。

对于建筑基础工程中的打桩施工而言,必须制定周密、切实可行的施工组织计划,并按照计划有顺序地进行每一项工作,才能保证钢管桩得到设计要求的强度。钢管桩运输与保管由于钢管桩造价比较昂贵,为了避免因损坏追求更多的建设资金,必须做好钢管桩运输及保管工作。根据施工现场实际交通情况,选择最适合的运输工具及运输线路,尽量避免中间周转,一次性地完成运输工作,并注意颠簸问题,以免发生碰撞损坏。钢管桩的保管场地不宜设在施工现场,但也不能远离施工现场,应设在距离施工现场较近的地方。同时,保管时应遵守以下原则:第一,保管场地具有良好的排水性、地面沉降不严重、地势较为平坦;第二,钢管桩堆放时应有类别之差,不能所以乱放,必要时可利用编号;第三,相邻钢管之间应留有一点间隙,并用固定装置将其固定,以免发生碰撞。多层堆放时,更应如此。施工工艺及操作清理桩孔周边场地施工前根据实际需要清理桩孔周围场地,不允许存在垃圾。然后,在钢管桩周围及上方搭建作业平台,并用固定装置使其固定牢靠。

测量定位施工人员按照设计图纸要求在施工平面上测量定位,并用显著标志清楚标注出每桩的位置。之后,设计人员利用吊装装置将钢管桩运输到指定位置,便可利用钻孔机打桩。就位打桩钢管桩运送到指定位置后,施工人员利用钻孔机在之前标注的位置上进行钻孔。值得注意的是,钻机的钻孔工作必须按照设计及规范要求进行,大小、深度度不能超过规定误差。清理桩孔和桩底钻孔施工工作完成后,需要进行必要的桩孔和桩底清理工作,便于进行下一步工作。由于采用常规的人力方式难以完成清理工作,因而采用专业的工程地质清理钻头进行清理,尽量清除孔内沉杂。钢管桩施工钢管桩下放之前,施工人员应仔细检查桩端是否存在浮锈、油污、损坏等情况,如果有必须及时进行处理。然后对桩外侧实施防腐蚀、防锈处理措施,比如涂刷防锈漆等。下桩工作完成后,便将配合比适合的混凝土浇筑在钢管内部和外部。内部注浆主要采用高压灌浆的方式,除此之外,还可在钢管下放后将注浆管插入钢管桩后,由管底由下往上注浆,使馆内注满水泥浆。钢管外部注浆宜采用水泥-水玻璃混合浆液,因为这种注浆材料能够快速地粘结在钢管四周,形成一定强度的保护层,提升其施工强度。为了保证钢管桩施工质量,桩位偏差不得超过5cm、插桩位置的垂直度偏差不得超过5°。如果存在连接情况,必须采用专用的螺栓连接,螺栓强度不得低于钢管强度,且完好无损。

鉴于钢管桩具有高承载力和水平阻力、设计灵活、长度宜调整、土层扰动小等优势,其在建筑基本工程中越来越得到重视,且应用越来越广泛。由于建筑基础工程对建筑结构稳定及安全具有极其重要的影响,建筑设计师必须了解和掌握建筑基础工程中钢管桩技术的设计要点和施工要点,并注意钢管桩运输及保管问题,全面确保钢管柱具有足够的强度。尤其,承载力计算和验证非常重要,设计过程中应严格进行此道工序,不得马虎,以保证钢管桩强度设计达到设计和规定要求。

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