1、夾樁新技術(shù)研究劉忠友，葛浮春，張魏，劉衛(wèi)東(中交二航局湖北武漢郵編430040)摘要：本文在總結(jié)了常規(guī)夾樁模式的基礎(chǔ)上，將研發(fā)的三種新型夾樁技術(shù)作了較為詳細(xì)的介紹，對(duì)比分析了其工藝優(yōu)劣。夾樁形式雖多種多樣，但必須結(jié)合實(shí)際選用，在確保安全的基礎(chǔ)上，盡可能的簡(jiǎn)化施工，降低造價(jià)。關(guān)鍵詞：夾樁承載力抱箍PilegripperofcomparativeanalysisoffacilityperformanceLIUZhong-you,GEFu-chun(CCCCSecondHarborEngineeringCo.Ltd.,Wuhan,Hubei430040,China)Abstract:Thisarti

2、clesummarizestheGeneralpilegripperpatternonthebasisof,willdevelopthreenewpilegrippergivesadetailedintroductiontothetechnique,arecomparedandanalyzedtheirtechnologyadvantagesanddisadvantages.Pilegripperisvaried,butitmustbecombinedwithpracticaluse,onthebasisofensuringsecurity,simplifiedconstructionasfa

3、raspossible,reducethecost.Keyword:pileloadcapacitybearingcapacityshroudring前言：對(duì)于采用樁基基礎(chǔ)的構(gòu)筑物、特別是水上構(gòu)筑物，為使上部結(jié)構(gòu)的荷載在施工期間有效傳遞到樁基上，一般都采用夾樁設(shè)施來(lái)處理，夾樁設(shè)施的模式經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)，形式多種多樣，他們各有特點(diǎn)。我們?cè)谇叭说幕A(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了利用高強(qiáng)度鋼絲繩傳力的剛?cè)峤Y(jié)合體夾樁模式及采用楔形工字鋼鎖固鋼抱箍的夾樁模式。為了更好的推廣新技術(shù)，更好的指導(dǎo)工程施工，現(xiàn)分別敘述如下。1常規(guī)夾樁設(shè)施情況介紹1.1 夾樁木模式80年代前的碼頭樁基以預(yù)制方樁為主，夾樁時(shí)大多采用夾樁木夾樁，夾樁木

4、的斷面尺寸一般為200mm<150mm,拉桿一般采用中25圓鋼加工而成，單層夾木承載能力一般按照2.53.5t計(jì)算1。當(dāng)需要較大承載力時(shí)，須采用多層夾木。見(jiàn)圖1-1。對(duì)于管樁目前也有采用夾樁木結(jié)構(gòu)的情形，但大多采用型鋼與木材的組合物，借助于型鋼的剛度及木材的宜加工性，將夾木做成圓弧狀，大體情形與方樁夾木類似。夾木緊固后將圍囹型鋼放置在夾木上并固定好，一般情況下圍囹型鋼都采用螺栓對(duì)拉固定。圖1-11.2 吊筋模式用吊筋來(lái)承受構(gòu)筑物的荷載這種模式在內(nèi)河及長(zhǎng)江碼頭上用的比較多，以樁頭作為受力點(diǎn)，將吊筋吊掛在樁頭上，下面吊住圍囹型鋼。見(jiàn)圖1-2。由于鋼材的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗剪強(qiáng)度，因此，吊筋的轉(zhuǎn)角

5、處應(yīng)做成圓弧形過(guò)渡。施工時(shí)先夾夾木，然后將圍囹型鋼放置在夾好的夾木上再焊接吊筋。1.3 牛腿模式對(duì)于鋼管樁結(jié)構(gòu)，一般采用焊接鋼牛腿來(lái)承受來(lái)自構(gòu)筑物的荷載，鋼牛腿一般采用掛籃方式焊接，圍囹型鋼放置在牛腿上。見(jiàn)圖1-3。圖1-31.4 鋼板包箍模式鋼包箍模式基本包含有兩種結(jié)構(gòu)形式，其一是兩個(gè)半圓對(duì)扣模式，另一種是絞結(jié)對(duì)扣模式。分別見(jiàn)圖1-4、1-5所示。目前在混凝土管樁的夾樁方面用得比較廣泛。鋼包箍腿加勁板1r7可下斗螺栓孔a.口丘口。a戶"一。圖1-41.5吊掛模式吊掛模式采用了兩層承載梁，上層為掛梁,支撐在樁頭上，支撐梁通過(guò)拉桿掛在掛梁上。梁，下層支撐梁僅在樁位處用拉桿掛在掛梁上；支

6、撐梁規(guī)格較小，采用多拉桿掛在掛梁上。鋼包箍下層為支撐梁，見(jiàn)圖1-6所示。掛梁用型鋼吊掛模式有兩種情形，其一，上層掛梁僅有橫其二，上層掛梁采用縱梁，且剛度大，下層2新開(kāi)發(fā)夾樁模式2.1 鋼絲繩索、型鋼組合新型夾樁模式鋼絲繩索、型鋼組合型夾樁結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-1、2-2、2-3所示。2.1.1 結(jié)構(gòu)說(shuō)明(1)受力結(jié)構(gòu)主要為型鋼、鋼絲繩等，利用了鋼絲繩的高強(qiáng)度；(2)系統(tǒng)采用單側(cè)受力模式，使結(jié)構(gòu)體始終處于自鎖狀態(tài)，可防止結(jié)構(gòu)體在受力狀態(tài)下下滑；(3)采用滑行楔塊將鋼絲繩張緊。2.1.2 使用說(shuō)明(1)根據(jù)樁徑、夾樁型鋼的尺寸確定鋼絲繩的下料長(zhǎng)度；(2)將鋼絲繩穿過(guò)夾樁型鋼的固定孔，然后將鋼絲繩兩端頭用鋁合

7、金壓制環(huán)套住、壓緊；(3)用雙鋼筋鉤勾住夾樁型鋼并掛在樁頭上，將鋼絲繩饒過(guò)樁體，把鋁合金壓制環(huán)放入夾樁型鋼的開(kāi)敞式孔中；(4)在鋁合金壓制環(huán)下墊好鋼墊板，將楔型滑塊插入，并用錘敲緊。2.1.3 優(yōu)、特點(diǎn)分析(1)由于其具有自鎖性，結(jié)構(gòu)體在受力狀態(tài)下，在下滑很小的距離后將不再下滑；(2)有效利用了鋼絲繩高強(qiáng)度的特點(diǎn)，可承受很大的垂直荷載;(3)由于采用楔型滑塊張緊鋼絲繩，因而拆裝方便；(4)結(jié)構(gòu)體重量相對(duì)較輕，操作可行性高；(5)主要適用于管樁的夾樁。楔型墊木俯視圖正視圖圖2-1側(cè)視圖1主梁型鋼圖2-2夾樁型鋼鋼絲繩圖2-3頂緊裝置細(xì)部圖2.2 楔形工字鋼鎖固式樁基鋼抱箍楔形工字鋼鎖固式鋼抱箍結(jié)

8、構(gòu)見(jiàn)圖2-4所示。2.2.1 結(jié)構(gòu)說(shuō)明(1)總體結(jié)構(gòu)為鋼抱箍，其由兩個(gè)半圓組成，一側(cè)用軸絞連接，另一側(cè)采用楔形工字鋼鎖固；(2)鋼抱箍采用鋼板卷制而成，內(nèi)圓與樁外徑吻合度要高，絞聯(lián)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置在抱箍的外側(cè),并與抱箍鋼板焊接牢固；(3)鋼抱箍牛腿上設(shè)有卡口槽，卡口槽的尺寸應(yīng)比楔形工字鋼外口尺寸大5mm以上；(4)楔形工字鋼截面為工字型，側(cè)視為A型，采用較厚的鋼板焊接加工而成，其坡口與鋼抱箍牛腿坡口一致。2.2.2 使用說(shuō)明(1)鋼抱箍采用吊車吊放較為合適，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有吊車時(shí)也可采用人工搬放，當(dāng)采用人工直接搬放時(shí)，應(yīng)設(shè)置鋼抱箍吊掛繩，將其掛在樁頭上。(2)當(dāng)?shù)醴诺皆O(shè)計(jì)高度時(shí)，將楔形工字鋼從牛腿上的卡口

9、槽插入，并用錘敲緊;(3)為防止楔形工字鋼滑脫，可采用電焊將楔形工字鋼點(diǎn)焊在鋼抱箍的牛腿上;(4)拆除時(shí)用吊車吊住鋼抱箍，用手錘向相反的方向敲擊楔形工字鋼，即可將鋼抱箍放松。2.2.3 優(yōu)、特點(diǎn)分析(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工快速；(2)由于楔形工字鋼可以產(chǎn)生很大的側(cè)向壓力，因而這種夾樁結(jié)構(gòu)承載力大；(3)易于拆除。工字楔形銷工字楔形銷抱箍管樁圖2-43夾樁模式對(duì)比分析3.1 夾樁木模式這種模式應(yīng)用較早，主要適用于方樁的夾樁，用于管樁則效果較差。其優(yōu)點(diǎn)是：夾樁木較為輕便，施工時(shí)不需要吊車配合；缺點(diǎn)是：木材用量較大，承載力較低，由于層與層之間壓縮變形較大，施工沉降較大；夾木的拉桿完全靠人工手動(dòng)緊固，可靠

10、性不高。為了減少夾木的下沉量，達(dá)到增大夾木承載力的目的，在施工荷載增加前，應(yīng)用水將夾木打濕，讓木材膨脹。3.2 吊筋模式吊筋模式一般與夾樁木模式共同使用，主要靠吊筋承受荷載，主要驗(yàn)算吊筋的抗剪強(qiáng)度。該種模式的優(yōu)點(diǎn)是承受荷載能力較大；缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量較大，而且不適于沿海工程項(xiàng)目；由于吊筋割除較為困難，銹蝕后可能會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。3.3 牛腿模式該種模式主要適用于鋼管樁。其優(yōu)點(diǎn)是承載力很大，而且不會(huì)出現(xiàn)沉降；缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量大，由于焊點(diǎn)處防腐處理等級(jí)較低，對(duì)鋼管產(chǎn)生不利影響，沿海地區(qū)尤甚；僅適用于鋼管樁。3.4 鋼包箍模式應(yīng)用較多的是兩個(gè)半圓對(duì)扣式鋼包箍。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是承載力大，不會(huì)

11、對(duì)樁及結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響；缺點(diǎn)是自重大，施工時(shí)需用吊車配合，而且需要先夾夾木，工效低、成本大。若采用錢(qián)接對(duì)扣模式，相對(duì)于對(duì)口模式可提高工效。鋼包箍在使用時(shí)，為了增加包箍與樁的摩擦力，包箍?jī)?nèi)應(yīng)墊有增大摩阻系數(shù)的橡膠墊板2。3.5 吊掛模式這種模式在海上碼頭施工中應(yīng)用較多，海上碼頭要求樁頭伸入橫梁或樁帽尺度較大，特別是受潮位影響的區(qū)域采用較多。該種模式的優(yōu)點(diǎn)是減少了潮位對(duì)施工的影響；缺點(diǎn)是提高了施工成本。3.6 鋼絲繩索、型鋼組合新型夾樁模式這種模式目前采用的不多，僅在個(gè)別項(xiàng)目上有過(guò)試驗(yàn)，結(jié)果還是很成功的。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是有效利用了鋼絲繩很高的抗拉能力，在材料的使用上較鋼包箍模式節(jié)省不少材料，而且由于重量較輕，操作時(shí)不需要吊車配合，有利于降低施工成本；缺點(diǎn)是目前還不是很成熟，下沉量無(wú)法精準(zhǔn)計(jì)算。3.7 楔形工字鋼鎖固式樁基鋼抱箍模式這種模式目前處于開(kāi)發(fā)階段，沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)際施工的檢驗(yàn)。優(yōu)點(diǎn)是操作快捷，形成的壓力大，拆除方便；缺點(diǎn)是沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)。4總結(jié)為施工上部結(jié)構(gòu)，在樁基施工完成后基本都需要夾樁，以便承受施工荷載，夾樁的模式較多，前五種模式是常用的較為成熟的模式。新開(kāi)發(fā)的三種夾樁模式目前已經(jīng)在申報(bào)國(guó)家專利，并已經(jīng)受理。夾樁木與吊筋的組合模式及其它組合模式也經(jīng)常用在工程施工中，而且效果不錯(cuò)。我們?cè)谑┕ぶ芯烤共捎媚姆N夾樁模式，并不是一成不變的，