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桥梁桩的构造
日期:2015-5-16 9:29:03 作者:佚名 来源:本站原创
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(一)预制钢筋混凝土桩

预制钢筋混凝土桩最早常用实心方桩,断面尺寸多为300mm X 300mm - 600mm X 600mm, 可在现场或工厂预制,工厂预制一般不超过12m。分节制作的桩应保证桩头质量,满足桩身承 受轴力、弯矩和剪力要求。接桩的方法有:钢板角钢焊接、法兰盘螺栓和硫黄胶泥锚固等。 桩身混凝土强度不低于C25,桩身配筋应按起吊、运输、沉桩和使用各阶段的内力要求通 长配筋,桩身的纵向钢筋直径一般可采用14 - 22mm,主钢筋面积约为桩身截面积的1010- 3010。其具体配筋必须满足规范关于配有纵向受力钢筋和普通箍筋或螺旋箍筋(焊接环形箍 筋)时的轴心受压构件的要求。

桩的两端处箍筋应加密,一般间距为40 - 50mm。桩顶直接受锤击,故在桩顶一般需放3 -4 层方格网片以加强;在桩尖处把主筋弯在一起焊在一根芯棒上,以利于克服阻力穿透土 层。桩内需预埋直径为20 - 25mm的钢筋吊环,吊点位置通过计算确定。

2.预制钢筋混凝土圆桩与管桩

预制钢筋混凝土圆截面桩,直径为0.4 -0.8m,其配筋同方桩。

预制钢筋混凝土管桩外径为0.5 -1.Om,管壁厚度不宜小于80mm,桩身混凝土为C25 - C40,填芯混凝土不低于C15。管桩在工厂分节制成,每节管桩两端装有连接钢盘(法兰盘)用 螺栓连接。

(二)预应力钢筋混凝土桩

预应力钢筋混凝土桩是通过对桩身混凝土施加预压应力,以提高桩的抗锤(冲)击能力与 抗弯能力。预应力钢筋混凝土桩简称预应力桩,其截面可分为圆形、方形或多边形,通常为空 心桩。

方形桩和直径较小的管桩一般用先张法预加应力(即将钢筋混凝土桩的部分或全部主筋 作为预应力筋张拉),下端带有桩尖;直径较大的管桩常采用后张法穿束施加预应力,下端做 成开口并带有钢刃脚。

桩身混凝土强度等级一般不低于C35,现制作的高强预应力管桩,混凝土强度等级已达 C60以上。目前常用的预应力空心方桩规格为500mm X 500mm和600mm X 600mm两种;预应 力空心管桩外径为:壁厚90 - 130mm,桩段长4-15m,钢板电焊或螺栓 连接。

(三)钢桩

结构材料全部为钢材的预制桩,主要有钢管桩、H 形钢桩、钢轨桩以及其他各种轧制型钢焊成的钢桩。钢桩其自身强度高,设计时应注意使其具有较大的桩周摩阻力,以获 得较高的承载能力。若周围介质的pH值大于10或小于4.0,以及当其处于填土中时,除按常 规验算桩身强度外,应根据使用期限内钢材受到的腐蚀程度加大桩壁厚度,或者采取防护措施,如刷防腐涂料,用混凝土包裹等。

钢桩的防腐处理应符合下列规定:

(1)海水环境中,钢桩的单面年平均腐蚀速度可按国家参数取值,有条件时也可根据现场实 测确定。其他条件下,在平均低水位以上,年平均腐蚀速度可取0.06mm/年;平均低水位以 下,年平均腐蚀速度可取0.03mm/年。

(2)钢桩防腐处理可采用外表面涂防腐层、增加腐蚀余量和阴极保护等方法;当钢管桩内 壁同外界隔绝时,可不考虑内壁防腐。

钢管桩可以采用焊接管或无缝管,其外径以往工程采用妒150 - 1600mm,壁厚5- 15mm。原则上外径小则壁厚也小,反之则壁厚大。同一根桩,可以根据受力分段采用不同的 壁厚和力学性质不同的钢材。直径小于450mm的钢管桩,可采用锥形桩靴,较大者可采用开 口桩靴,见图4 -13。钢桩的端部形式,应根据 桩所穿越的土层、桩端持力层性质、桩的尺 寸、挤土效应等因素综合考虑确定。沉入后 常用混凝土将管内填实,甚至用爆破法在桩 尖处造成扩大体,以提高桩的刚度和承载力。

H 形钢桩其截面为H 形,一般采用专为适应 锤击沉桩需要而轧制的H 形钢材,其特点是 翼缘宽度大,厚度与腹板相同,使在两个互相垂直的主轴上的截面惯性矩大致相等;常用的 截面高度为180 - 400mm。工程实践证明,采用锤击法可将其沉入密实的卵石和漂石层及 页岩等软质岩层,是一种很好的高承载力的长柱钢桩。但 由于截面形状关系,不宜做摩 擦桩。

(四)钻(挖)孔桩

钻孔桩设计直径(即钻头直径)不宜小于800mm,一般常用1000 -2000mm;挖孔桩直径 不宜小于l200mm。桩身混凝土强度等级不低于C25。管桩填芯混凝土不应低于C15。 钻(挖)孔桩配筋是按内力大小分段配筋。由于钻(挖)孔桩截面布筋要均匀,现在一般都 按两段配筋:首先按最大内力(弯矩)配置钢筋,随着深度增加,桩身内力(弯矩)减小,待经过 试算配筋只需原配筋量的1/2或稍低于1/2时,就可将原配筋数量减半,余下钢筋仍为均匀布 筋;桩身弯矩很小不需配筋的下端桩段也可采用素混凝土。

为防止钢筋骨架在成型或吊装过程中产生太大的变形,规范规定,钻(挖)孔桩桩身配筋 主筋直径不宜小于16mm,每桩的主筋不宜少于8 根,主筋净距不得小于80mm,且不应大于 350mm,保护层净距不小于60mm。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d。=nd,式中n为单束钢筋根数,d为单根 钢筋直径:

箍筋直径不小于主筋直径的1/4且不小于8mm,箍筋中距不应大于主筋直径的15倍,且 不应大于300mm。对于直径较大的桩或较长的钢筋笼骨架,为了增加钢筋笼骨架的刚度,可 在钢筋笼骨架上每隔2 000 -2 500mm设置直径16 - 32mm的加劲箍一道。为确保主筋有足 够的保护层厚度,钢筋笼四周可设置凸出的定位钢耳朵、定位弧形混凝土块或其他定位措施。 钢筋笼底部的主筋宜稍向内弯曲,作为导向。

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