打桩的主要方法说明
任何基本建筑的建造都始于地基的建造。建筑物的外观、性能、耐用性和安全性取决于其类型选择的正确程度和安装工作的执行情况。今天,越来越多地在建造各种用途的物体时,使用桩基础。
特点
打入桩基于坚固的土壤层,因此具有高承载能力的特点。此外,它们的使用可以防止危险土层的变形,在其他条件下,这种变形充满了结构的不均匀沉降。
在以下类型的土壤中进行打桩:
- 松散的沙质和中等强度的土壤;
- 流体和塑性砂壤土;
- 致密、流动和柔软的塑性粘土和壤土。
如果桩超出土壤不超过 200 厘米,那么这项技术也可以用于流动稠度的粘土。
各种类型的桩用于驱动。 如果我们谈论截面的形状,那么:
- 圆形(实心和空心);
- 球座;
- 正方形。
根据使用的材料,可以区分桩:
- 金属 - 适用于在木框架的基础上建造大型砖块,以及建造框架房屋;
- 钢筋混凝土 - 用于整体工业和多层设施,推荐用于移动土壤;
- 木制的 - 适用于私人住宅、别墅、小桥、临时建筑。
取决于制造方法 - 整体式和焊接式。
木桩的选择标准和特点根据 GOST 9463-88 确定。对于其他产品,有规范性文件。
无论桩的类型如何,都必须满足以下要求:
- 一个元件必须承受很大的载荷;
- 高抗裂性;
- 抗高可变载荷,在困难的水文地质条件下工作的能力。
为了打桩,使用特殊设备对元件施加静态(恒定压痕)或动态(冲击)载荷。这项工作之前是地质调查和测试元件的驱动。最后一个动作可以让您看到关于土壤性质的理论假设有多准确,以评估土壤中桩的行为。
驱动测试元件后,休息 3-10 天(具体时间取决于土壤类型),在此期间继续观察。
如果试车成功,则安装所有支架,整理好基础,然后进行基础。后者涉及关闭基地的地上部分,以保护其免受负面环境因素的影响。可以使用砖砌、木板、混凝土砂浆进行拾取。然后用合适的材料衬里得到的底座。
当然,桩基的主要优点是可以在容易脱落和塑性的危险土壤上建造中型和大型建筑物。一个元件可以承受1.5吨的载荷。反过来,这可以让您减少桩的数量,同时减少估计。与组织胶带或单片对应物的成本相比,桩基础的成本将更低。
重要的是元素沉入低于其冰点的土壤中,否则在冬天它们将被推出。为了部分防止这种情况,以及减少对元件的压力,可以使用 2 层屋顶材料形式的防水层。
除了显而易见的,打桩法还有以下“优点”:
- 相邻建筑物不承受动态载荷;
- 可以在起伏土壤、坡度较大的土壤上建造;
- 保护景观的一般景观;
- 基础施工速度快,无需等待基础获得强度;
- 适用于所有类型的建筑物;
- 使几乎所有场地都适合施工。
方法
打桩技术的一个特点是需要预钻所需深度的井。下一步是桩身的组织。 这个阶段可以根据土壤的类型以三种方式之一进行:
- 干式 - 在不固定支架壁的情况下生产;
- 使用粘土,避免井脱落;
- 使用允许固定支架的套管。
此外,驱动过程本身可以通过不同的方式完成:
- 通过打击;
- 振动法;
- 按下;
- 拧紧法;
- 使用先导井作为支撑。
有时在同一个基础上同时使用多种方法。让我们仔细看看它们中的每一个。
打桩涉及使用打桩机或其他特殊设备(例如挖掘机),在其上悬挂液压锤(或柴油或气动锤)进行驱动。柴油锤是一种简单但有效的锤子。它的功能与能源的可用性无关,具有高性能、耐候性。
这项技术被认为是最容易获得的技术之一,因为它不会增加财务成本,并且可以用于任何类型的土壤。
驱动方法的本质是基于冲击能量。随着对尖端的每一次打击,元件都会深入地下,直到其尖端位于坚固的底座上。
振动浸入涉及减少支架侧面与井壁之间的摩擦,因此该方法需要的应力较小。在振动浸泡过程中,位移的土壤必须在桩周围压实,因为这直接关系到未来基础的强度。它是使用装载机、锤子和特殊装置进行的,这些装置可以在桩尖下方和侧壁区域提供土壤的振动和变形。
该技术中的振动器对水分饱和的土壤有效。对于干燥和密实的土壤,弹簧式振动锤更适合。
压痕技术是最安静的技术之一。它是由于桩上有一定的负载而进行的,因此它们实际上“掉入”了地下。负载来自振动器和液压千斤顶,重要的是桩也在自身重量的影响下受到挤压。
该过程涉及多个循环的加深和随后的支撑提取,直到其尖端停止并达到设计深度。适用于大多数类型的土壤,包括深层致密层的土壤。这种方法不适用于打入深度超过 6 m 的桩。由于所用设备的整体尺寸,至少需要 500 平方米的场地来放置它。此外,这是组织桩基础的一种相当昂贵的方式。
旋拧技术涉及使用金属或钢筋混凝土 (RC) 桩,除了尖端外,这些桩还有刀片。后者对于浸入,将支撑物拧入地面是必需的。这种方法适用于淹水和脆弱的土壤,并广泛用于城市建设,因为它不会产生噪音和振动,并且不会使邻近物体的土层变形。
浸入支架的方法被认为是景观中最安静的安全方法。适用于岩石土壤、多年冻土带土壤、含有固体(高达 20%)夹杂物的土壤。
钻孔法的本质是在土壤中打一个孔(导孔),其直径小于桩的直径。结果井的高度对应于没有尖端的桩的高度。之后,将支架打入井中。
潜水方法的一种变体是无聊的。在这种情况下,井的直径略大于桩的直径,因此,在桩被浸没后,孔壁和支撑壁之间的自由空间填充水泥砂或土壤混合物。
使用不配备打桩锤而是配备钻孔旋转器的打桩机装置进行钻井。后者提供了严格的垂直钻孔方向,这是钻孔质量的关键指标。
这种方法很昂贵,因为它需要使用特殊设备。然而,在某些类型的土壤上,以及在密集建筑物的条件下,它几乎仍然是唯一的一种。
如何选择?
选择一种或另一种打桩方法主要取决于土壤的特性。因此,冲击设备不能用于具有固体夹杂物(石头、碎石、砾石)的土壤。堵塞法也不适用于有运营设施、主要管道的施工现场较近的位置。简而言之,在禁止噪音和振动的地方。
振动浸泡法最适合水饱和和沙质土壤,但不适用于稠密和不活跃的土壤,尤其是岩石土壤。
一个重要的选择标准是桩的消耗,因此,工作成本。通常,对于经常使用的场所,您必须在钢筋混凝土和螺旋桩之间进行选择。 钢筋混凝土支座的承载能力较高,但与螺纹支座的螺距相同。也就是说,不可能减少它们的数量。
对于包括乡村小屋在内的大型物体的建造,您应该选择钢筋混凝土支撑。在浴室,棚屋和附属建筑,临时物体下,购买钢筋混凝土桩是不合理的,您也可以购买螺丝类似物。然而,后者不推荐用于高酸性土壤,因为桩的使用寿命会很短。
但对于高差明显的土壤或浇水的土壤,最好使用螺旋桩。在这种情况下,钢筋混凝土(即使使用复合材料改性)往往会失败,这不会发生在螺丝对应物上,因为它们的底座更宽。此外,后者可以扩展到所需的长度 - 直到底座靠在坚固的层上。
如果我们比较方法的复杂性,那么所有通过驱动方法安装的桩都需要更少的安装时间。通常,为此目的,只需将特殊设备运送到现场,这些设备在履带上沿着它移动。在一个班次期间,此类装置最多可打入 40 个桩,也就是说,在大多数情况下,可以形成一个完整的基础。
重要的一点 - 在选择压痕技术时,重要的是要评估区域的大小和用于支撑压力的设备。
将螺旋桩引入地下涉及使用机电设备或坑钻,借助该设备将齿轮箱安装在安装孔中,并确保支架的拧紧。如果难以进入施工现场或由于其他原因无法使用特殊设备,则可以手动安装桩。这个过程将是漫长而费力的。
提示
无论选择何种技术和尺寸、建筑的目的,都必须制定反映支撑的承载载荷、穿透深度、间距、直径等的方案。
如果建筑物提供重型结构,例如炉灶、壁炉,那么他们需要自己的迷你地基。它不与主基地相连,必须根据自己的计算建造。
用自己的双手打桩时,应记住必须将其安装在土壤的冰点以下并穿过所有薄弱层。 这是实现桩型基础强度和可靠性的唯一途径。
如果您需要将支架推入太稠密的土壤中至很深的深度,则可以使用清洗技术。为此,在压力下沿桩向井深处供水。它用于软化土壤并减少土壤与桩壁之间的摩擦。
如前所述,桩被打入坚实的地面,其深度对应于设计文件。同时,重要的是要确保元素已经到达固体层,并且没有停留在例如石头上。否则,在房屋运行过程中桩不能倾斜,从而影响整体结构的几何形状。
潜水或打桩最好在温暖的季节进行,在土壤的上层解冻之后。如果无法在霜冻前进行工作,则可以在正常模式下进行,前提是土壤冻结到不超过一米的深度。
如果冻结更严重,您可以使用特殊装置 - “蒸汽针”。它代表一根管子,上面有一个洞——热蒸汽从里面冒出来。将管子放入井中,帮助解冻土壤。对于冻土,先钻先导井的下钻法也适用。
尝试以其他方式将桩打入冻土,充其量会导致其随着土壤解冻而松动,最坏的情况是导致变形。
手锤可用于将小直径桩打入较浅的深度。对于较大的结构,使用电动或液压锤。它们的成本很高,但在私人住房建设方面可以租用。
使用下钻法时,应首先注意清除钻孔过程中获得的土壤。否则,施工水平将平均上升0.5m。
井深对于先导钻井具有战略意义。它应该比支架短半米。否则,将无法确保桩被土壤保持。
有关振动浸入、压痕和打桩的信息,请参见以下视频。
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