钢管桩分为几种?
钢管桩具有强度高,能承受较大冲击力,易于穿透硬土层,承载力高;能承受较大的水平力;桩长可任意调节;重量轻、刚度好,装卸运输方便;挤土量少等优点。但钢管桩易受腐蚀,所以需进行防腐处理。钢管桩一般使用无缝钢管,也可采用钢板卷板焊接而成,一般在工厂制作。按卷板制作工艺不同,钢管桩可分为直缝钢管桩和螺旋缝钢管桩两种。钢管桩的直径为400~1000mm、管壁厚度为6~50mm。一般由一节上节桩、若干节中节桩与一节下节桩组成。分节长度一般为12~15m。钢管桩桩端有开口型和闭口型两种。对于开口型桩端,为了使桩能穿透硬土层或含漂砾的土而不损伤桩端,桩端可做加强处理;闭口型桩端就是在桩端穿上桩靴,多用于端承桩。
一、钢管桩运输、堆放
将由专业厂家加工的10米-20米长的Φ50cm的钢管桩,直接用运至工地即可,根据现场施工进度组织分批运送至工地,避免钢管桩挤占场地。钢管桩运输过程堆放按沉桩顺序可采用多层叠放,各层垫木位于同一垂直面上,管桩的叠放层数不易超过三层,以保证堆放安全。钢管桩起吊、运输和堆存过程中须避免因碰撞等原因而造成管身变形的损伤。注意在钢管桩沉放前再次检查管节焊缝。
二、钢管桩沉放
沉放前先计算出每条钢管桩的坐标,在两岸大堤上针对各桩分别布置一条基线,基线上的每一个观测点用全站仪精确测量其坐标位置,并用水准仪测出其高程;然后计算出每一根桩上观测点的坐标及交会角,并汇总成表供观测沉桩使用。沉放时在正面布置一台全站仪观测定位,侧面设置两台经纬仪校核。
钢管桩沉放使用45KW振动锤,能提供额定振动力为45t,可以满足本工程的要求。起吊设备采用30t起重船。起重船抛锚定位后,先期依靠钢管桩重力插入覆盖层中,上部用缆绳绑在吊船边,待桩身有一定稳定性后,再利用浮吊吊上振动沉桩机夹住钢管桩,开始振动沉桩机振动下沉钢管桩到位。钢管桩逐排沉放,一排桩沉放完成后再移船至另一侧。
三、钢管桩沉放应注意:振动锤中心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上;每一根桩的下沉应连续,不可中途停顿过久,以免土的摩阻力恢复,继续下沉困难。沉放过程加强观测,钢管桩偏位不得大于10厘米,垂直度不得低于0.1%。
四、钢平台搭设
钢管桩沉放完毕后,开始进行钻孔平台型钢布设,其具体步骤如下:
各钢管桩在顺水流向适当位置开口,割平钢管桩头安装已拼接好的I45工字钢横梁,与钢管桩(开口)壁点焊→浇注各钢管桩桩头C15砼,使I45横梁嵌固在桩头中→安装I36工字钢分配纵梁,并与I45横梁焊接(设加劲板)→在“井”字梁上铺设δ=10mm厚钢板,加设安全栏杆。
五、平台施工开始时即设置安全标示,悬挂夜间红灯示警等导向标志,并打设钢管桩防撞墩,以策安全。
钢管桩由钢管、企口榫槽、企口榫销构成,钢管直径的左端管壁上竖向连接企口槽,企口槽的横断面为一边开口的方框形,在企口槽的侧面设有加强筋,钢管直径的右端管壁上且偏半径位置竖向连接有企口销,企口销的槽断面为工字形。本实用新型在围堰使用时钢管桩之间相互搭接呈弧形或圆形状。能起到围水、围土、围砂等作用。本实用新型企口钢管桩具有设计新颖、结构简单、使用方便、搭接容易,密封性好的优点。包括横断面轮廓非圆形的、等壁厚的、变壁厚的、沿长度方向变直径和变壁厚的、断面对称和不对称的等。如方形、矩形、锥形、梯形、螺旋形管等。
异型钢管更能适应使用条件的特殊性,节约金属和提高零部件制造的劳动生产率。其广泛应用在航空、汽车、造船、矿山机械、农业机械、建筑、轻纺以及锅炉制造等方面。生产异型管的方法有冷拔、电焊、挤压、热轧等,其中冷拔法得到了比较广泛的应用。
钢管桩是适用于码头港口建设中的基础,其直径范围一般在600-2000mm之间,最常用的在1800mm。目前国内做这个最好的应该算是中交集团下属的天津港航安装工程有限公司。具体资料见下。目前国内很多的大型工程用的桩都有这个公司的份额。听朋友说加工能力挺大,一年应该超过10万吨,目前有2个厂区约12万平米,并且正在筹划在天津滨海新区的临港产业区新建一个更大的占地40万平米的厂区。它的业务范围已经遍及国内沿海几乎所有的海港城市,也包括非洲、大洋洲等国外地方。
1、曹妃甸30万吨级原油码头一期、曹妃甸30万吨级原油码头二期、曹妃甸30万吨级原油码头三期工程,营口鲅鱼圈港、锦州港、天津港矿石码头、天津港南疆通用散货码头钢管桩拼接现场、天津港东突堤码头、鲅鱼圈三期51-53集装箱泊位工程、天津港神华煤炭码头、天津港集装箱码头等工程。
天津港航安装工程有限公司是由中交(中国交通建设集团)一航局一公司、天津港机电设备安装公司等四家实力雄厚的现代企业共同出资组建而成的股份制企业,是国有企业与民营企业强强联合组建的一个新兴优势企业,具有较强的综合实力和市场竞争实力。原企业具有60年的创业历史,所承建的机电设备安装工程及钢结构、管道安装、防腐保温等工程遍布亚洲、非洲、欧洲等国家和全国各个地区。所建工程多次被评为国家、省部级和地区的优质工程,得到业主的高度评价。公司经营范围:机电安装工程总承包二级、机电设备安装工程专业二级承包、钢结构工程专业二级承包、环保工程专业三级承包、化工石油设备管道安装工程专业二级承包、防腐保温工程专业三级承包、机械设备修理、船舶修理、劳务服务;设备租赁;土木工程建筑技术咨询服务;海洋工程钢结构及模块制造安装;甲板机械制造安装;船舶舾装制造安装;船舶管系制造安装;起重设备制造安装等业务范围。
一、桩身混凝土强度等级:钻(挖)孔桩、沉桩不应低于C25;管桩填芯混凝土不应低于C15。
二、钢筋混凝土沉桩的桩身,应按运输、沉入和使用各阶段内力要求通长配筋。桩的两端和接桩区箍筋或螺旋筋的间距须加密,其值可取40-50mm。
三、钻(挖)孔桩应按桩身内力大小分段配筋。
当内力计算表明不需配筋时,应在桩顶3.0--5.0m内设构造钢筋。
1、桩内主筋直径不应小于16mm,每桩的主筋数量不应少于8根,其净距不应小于80mm且不应大于350mm。
2、如配筋较多,可采用束筋。组成束筋的单根钢筋直径不应大于36mm,组成束筋的单根钢筋根数,当其直径不大于28mm时不应多于3根,当其直径大于28mm时应为2根。束筋成束后等代直径为de=√nd,式中n为单束钢筋根数,d为单根钢筋直径。
3、钢筋保护层净距不应小于60mm。
4、闭合式箍筋或螺旋筋直径不应小于主筋直径的1/4,且不应小于8mm,其中距不应太于主筋直径的15倍且不应大于300mm。
5、钢筋笼骨架上每隔2.0--2.5m设置直径16--32mm的加劲箍一道。
6、钢筋笼四周应设置突出的定位钢筋、定位混凝土块,或采用其他定位措施。
7、钢筋笼底部的主筋宜稍向内弯曲,作为导向。
四、钢筋混凝土预制桩的分节长度应根据施工条件决定,并应尽量减少接头数量。接头强度不应低于桩身强度,接头法兰盘不应突出于桩身之外,在沉桩时和使用过程中接头不应松动和开裂。
五、桩端嵌入非饱和状态强风化岩的预应力混凝土敞口管桩,应采取有效的预防渗水软化桩端持力层的措施。
六、河床岩层有冲刷时,钻孔桩有效深度应考虑岩层最低冲刷标高。
一般分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩三类。
1、挤土桩(排土桩)
在成桩过程中,桩周围的土被挤密或挤开,使桩周围的土受到严重扰动,土的原始结构遭到破坏,土的工程性质发生很大变化。这类桩主要有挤土灌注桩和打入式预制桩等。
2、非挤土桩(非排土桩)
在成桩过程中,将与桩体积相同的土挖出,因而桩周围的土很少受到扰动。这类桩主要有各种形式的挖孔或钻孔桩、井筒管桩和预钻孔埋桩等。
3、部分挤土桩
在成桩过程中,桩周围的土仅受到轻微的扰动,土的原状结构和工程性质没有明显变化。这类桩主要有预钻孔打人式预制桩、打人式敞口桩和部分挤土灌注桩等。
按桩身材料分类
根据桩身材料可分为混凝土桩、钢桩和组合材料桩等。
1、混凝土桩 混凝土桩是目前应用最广泛的桩,具有制作方便,桩身强度高,耐腐蚀性能好,价格较低等优点。它可分为预制混凝土方桩、预应力混凝土空心管桩和灌注混凝土桩等。
a)预制混凝土方桩多为钢筋混凝土桩,断面尺寸一般为200mmx200mm一500rmnx500mm,单节长十余米,可根据需要将单节桩连接成所需桩长。
b)预应力混凝土空心管桩为工厂化预制生产,高压蒸汽养护,断面外径尺寸一般为350~600mm,壁厚80--lOOmm,单节长十余米,可根据需要将单节桩连接成所需桩长。
c)灌注混凝土桩是用桩机设备在施工现场就地成孔,在孔内放置钢筋笼,浇筑混凝土,桩深度和直径可根据受力的需要,由设计确定。
2、钢桩 由钢管桩和型钢桩组成。钢桩桩身材料强度高,桩身表面积大而截面积小,在沉桩时贯透能力强而挤土影响小,在饱和软粘土地区可减少对邻近建筑物的影响。型钢桩常见有工字形钢桩和H形钢桩。钢管桩由各种直径和壁厚的无缝钢管制成。由于钢桩价格昂贵,耐腐蚀性能差,应用受到一定的限制。
3、组合材料桩 组合材料桩是指一根桩由两种以上材料组成的桩。如钢管混凝土桩或上部为钢管下部为混凝土的桩。
按承载性状分类
1、摩擦型桩
a)摩擦桩 在极限承载力状态下,桩顶荷载由桩侧摩擦阻力承受的桩,桩尖部分承受的荷载很小,如在饱和软粘土地基,数十米深度内无坚硬的桩尖持力层的桩。这类桩基的沉降较大。
b)端承摩擦桩
在极限承载力状态下,桩顶荷载主要由桩侧摩擦阻力承受。即在外荷载作用下,桩的端阻力和侧壁摩擦力都同时发挥作用,但桩侧摩擦阻力大于桩尖阻力。如穿过软弱地层嵌入较坚实的硬粘土的桩。
2、端承型桩
a)端承桩 在极限荷载作用状态下,桩顶荷载由桩端阻力承受的桩。如通过软弱土层桩尖嵌入基岩的桩,外部荷载通过桩身直接传给基岩,桩的承载力由桩的端部提供,不考虑桩侧摩擦阻力的作用。
b)摩擦端承桩 在极限承载力状态下,桩顶荷载主要由桩端阻力承受的桩。如通过软弱土层桩尖嵌入基岩的桩,由于桩的细长比很大,在外部荷载作用下,桩身被压缩,使桩侧摩擦阻力得到部分地发挥。