锚杆静压桩基础的应用.pdf

1 0 东娃氯舛 ．1 丈 2 0 0 2 年 第4 期 锚 杆 静 压 桩 基 础 的 应 用 煤 炭 工 业 部 济 南 设 计 研 究 院李毅 山 东煤炭 经济技术 开发公 司设计 室刘红 霞 煤 炭 工 业 部 济 南 设 计 研 究 院吴兵锐 摘要该 文通过框 架结构锅炉房 的基础设计 实例， 介绍 了锚杆 静压桩用于 新建建 筑物 的基础设 计， 论 述 了锚 杆静压 桩基 础 在框架结构房屋 中的合 理应用 ， 以及节省投 资、 缩短工期 的效果。 关键词锚杆静压桩桩土共 同工作 压桩接桩 1 工程概况 充 矿集 团济 宁三号 矿矿 井工业 场地 锅炉 房是一 座大 型 的工业建筑， 设有 5台 l 0 t 锅炉， 三层框架结构 ， 建筑面积 2 7 7 2 m ．总高度 1 2 ， 0 m， 局部高 1 6 ． 0 m， 框架间距取 6 ． O m 7 ． 0 m 两种 ， 采用 C 2 5混凝土 现浇 场址地貌系冲击平原， 地 势平坦， 地 下水 位为 0 ． 9 0～ 3 ． 0 m， 地 震基本烈度 为 7度 地层 特征如下 第一层 土 牯土 ， I 。 0 ． 1 9 ， 硬塑 ， 层厚 2 ． 4 m， 土层 承载力 标准值 f K 1 3 0 k P a 。 第二层土 粉质粘土， I 0 ． 4 3 ， 可塑， 层厚 l ， 6 m． 土层承 载力标准值 f K 1 0 0 k P a 。 第三层土 粘土， I 0 ， 1 7 ， 硬塑， 层厚 3 ． 3 m， 土层承载力 标准值 f K 2 5 0 k P a 。 第四层土 粉土 ， I 0 ， 4 3 ， 层厚 l ， 7 m， 土层承载力标准 值 f K 2 0 0 k P a 。 第五层土 粉质粘土， I I_ 0 ． 2 3 ， 硬塑， 层厚 8 m， 土层承载 力标准值 f K 2 5 0 k P a 。 第六层土 细砂一中砂． 稍密一中密． 层厚 2 ． 4 m， 土层承 载力标准值 f K 2 5 0 k P a 。 2 锚杆静压桩 基础设计 框架结构通常采用柱下独立基础。本工程中， 第一层 土、 第二层土地基承载力标准值较低 ， 而锅炉房设备重 ， 荷载 大 ， 采用柱 下独立基础 不能满足要求 。若 采用第三层 土层 为 持力层 ， 基础埋深达到 3 ． 5 4 ， 0 m， 土方量大， 且地下水位较 高． 施工困难， 经过 比较 ， 决定采用描杆静压桩基础。 锚杆 静压 基础 由桩 和 以承台 为基础 的天然地 基 共同承 载上部荷载 的一种桩基础 。压桩封孑 L 前 ， 上部建筑物 的 自重 及施工荷载是以承 台为基础 的天然地基来承担的， 压桩完 毕， 封 口混凝土生效后 ， 桩承担天然地基承受不了的荷载。 锚杆静压桩设计过程如下 1 采用钢筋混凝土方桩， 截面尺寸 2 0 h m n X 2 0 0 n u n ， 每 节桩长为 2 m， 混凝 土强度 C 2 5 。 2 布桩及承台设计， 根据锚杆静压桩布置要求， 桩中至 承 台 边 垂 直 压 桩 架 方 向 为 3 5 0 n n ， 平 行 压 桩 架 方 向 为 5 0 0 ra m； 桩 中 至上 部 结 构 柱 边 或 墙 边 ， 垂 直 压 桩 架 方 向 为 2 5 0 ra m， 平行压 架方向 4 5 0 n m 。因此 确定布桩距离 。 3 承台下地基土 的承载 力 Q ‘ A 。 式中 f K 一承台下地基土承载力标准值 A 一 承台底毛面积 4 承台下桩的 承载力 Q u Q u F 一f K ’ A I 式中卜 上部结构传给基础的荷载设计值 G 一承 台 自重及 回填土重标准值 5 单 桩承载力 R R≥ 式 中一 桩数 6 承载力验算 ≤ R 式中A ． 一承台底净面积， A ． A 。 一n 卜 桩截面宽度 7 桩长估算 R／ 1， 2 X～ U p ∑q - ik L 式中 一单桩竖向承载力标准值 一 桩端土承载力标准值 一 桩周土摩擦力标准值 一 桩身横截面面积 U一 桩身周边长度 【 一 按土层划分的 各段 桩长 8 承台计算 包括抗冲切验算， 抗剪验算， 配筋计算 构造要求承台厚度≥3 5 0 n u n 9 开始压桩时上部结构施工进度计算 1 ， 2 F f 一 维普资讯 2 0 0 2 年第4 期 东瞧j i； 舛技 YCF 系 列 液 压 测 重 定 量 装 置 在 煤 矿 提 升 系 统中 的 应 用 兖矿集 团公 司济宁二号矿孟令志 边 军 王庆光 关键词 定量装置 重力传感 器测量控 制 1 系统 概况 兖 矿 集团 济宁二 号煤矿 原煤 提升 系统 采用 德 国西 门子 公司生产的全 自动数字控制系统 ， 实现了提升系统的自动运 行。其中， 装载系统由四台往复式给煤机、 一套皮带运输机、 定量 仓和 电气控 制系统组成 。采用 皮带运输 机定 时 、 定量仓 微波定容和压磁元件测重三种方式确定提升机的提升重量。 其中， 压磁元件测重定量为基本的定量方式 ； 其它的两种定 量方式精确度较低 ， 只能作为后备保护。由于压磁元件使用 年限较长， 工作环境潮湿等原因， 造成压磁元件准确性降低， 经常 出现 l o t 满负载为 3 4 0 左 右 的偏差 ， 造成 提升 机在 超载 或欠 载的情况下运 行。 为了有效 消除系统偏差 ， 提高提升 系统测重 定量 的准确 性 、 可靠性 ， 经过对 比论 证 ， 选用 了 Y C F系列测重定量装 置 对 原 系统 进行 了改造 。 2 工作原理 2 ． 1 重力传感器 重力传感器由液压油、 易于变形 的金属容器 、 重心调节 装置组成。液压油密封在金属容器内， 被测重物即定量仓安 装在 四个 均匀放置的重力传感 器 上。调整重 心 调节装置 ， 使 负载均匀分布。当向定量仓内装煤时， 四个重力传感器的液 体压力均匀增加 ， 测量 出液 体 压力 的 大小 ， 就 可 以换算 出定 量仓内煤 的重 量。 2 ． 2 测量控 制 在重力传感器上安装一个压力传感器。压力传感器由 D E 2 4 V稳压电源供 电。压力传 感 器输 出电 流的 大小 与重力 传感器中液体压力的变化成正比， 电流范围为 4 2 0 m A。电 流信号经屏蔽信号电缆传送到可编程控制器 P I E 。 可编程控制 器安 装在 一 台式 隔爆 箱 内。可 编程 控 制器 用 A ／ D转 换器把 接 收 到的 电 流信 号 转 换 成 数字 信 号 重 量 值 。通过 P I E的程序实现定量 仓满仓 、 定量 仓空 仓 、 皮 带机 开停、 提升机运行等状态信号的输出显示以及向提升机控制 系统发送控制信号。并且可以用控制箱上的按钮设定额定 提升重量、 定量仓 自重 、 超载报警值、 满载预定值和传感器量 程 ， 可 以清除显示器 的总重 量和总提 升钩数 。 式中 一需上部结构传来荷载 F f 一 压桩所需反力 ， F f l D 。 F 一承台自重压力标准值 l | ． 一压桩 系数 ， 粘性 土 中 ， l D1 ． 5 ； 黄土 或 填 土 中 ， l D 2 ． 0 3 锚杆 静压桩基础施 工工艺 锚杆静压桩适用于新旧建筑物的基础加固和托换。对 新建建筑物， 在基础上应预留压桩孔 ， 预埋好锚杆； 对既有建 筑 物 ， 在基础上 应开 凿 压桩 孔 和锚 杆孔 ， 并 埋设 好 锚杆 。然 后安装压桩架， 利用建筑物的自重， 凭借锚杆反力， 通过压桩 架， 用液压千斤顶将预制桩段逐节压入压桩孔内。当压桩力 达到 1 ． 5 倍 桩的设计荷载 和压人深 度达到设 计要 求后 ． 将 桩 与基础封固。封 固混凝土达到强度后， 便能承受上部荷载， 及时阻止 建筑物的不均匀沉 降 ， 起到托 换加固的效 果 4 锚杆静压桩基础的优点 1 锚杆静压桩基础的最大特点是设计桩一土共同工 作 ， 节省投资， 降低工程造价。 2 基础可以浅埋 ， 减少土方量 ， 对于地下水位较高地区 可节省 基坑排水 费用 ， 3 可缩短工期。锚杆静压桩施工工艺是在上部结构施 工到一定高度后开始压桩 ， 而且 压桩时可同时施工上部结 构， 施工方便 ， 不占工期。 4 质量可靠。锚杆静压桩在压桩过程中已经受了加荷 考验， 每根桩的承载力都能在油压表读数中反映出来。 5 施工时无振动、 无噪音 ， 无泥浆外流 ， 不会污染环境。 6 对于施 工场地 狭小 、 周 围建 筑物 距离 较 近的 工程 特 别适宜。因为施工机具轻便灵活 、 作业面小 ， 可在室内施工 ， 而且预制桩截面较小 一般为 2 0 0 mm x 2 0 0 mm ， 采用静压施 工 ， 不会对周 围建筑物产生影 响 。 5 锚杆静压桩在施工过程中注意事项及适用范围 1 锚杆静压桩是利用建筑物 自重来抵 消压桩反力的， 因此施 工 中要避 免基 础 上抬造 成 的结 构 破坏 。压桩 力一 般 控制在 1 ． 5倍桩 的设 计荷载。 2 压桩 时不宜 中途 停歇 ， 应 一 次到 位 ， 否则会 因间歇 时 间过长 而使压桩阻力增 大 ， 难 以继续施工 。 3 接桩采用硫横胶泥为胶结物， 必须使上下接桩的插 筋与插筋孔重合， 待硫磺胶泥固化后才能开始压桩施工。 4 压桩完成后， 在不卸载的条件下， 立即在压桩孔内将 桩与基础用 E 3 0早强膨胀砼封堵， 以免桩因卸载而回弹。 5 锚杆静压桩适用于地下水位较高的粘性土， 而不适 用于砂土及姜砂含量较高的土质 、 6 锚 杆静压桩还 可应用于建筑 物加层 的地 基处理 。 维普资讯