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关键词:桩基础、钻孔、成孔,入岩,混凝土灌注。
中图分类号:TU473.1 文献标识码:A 文章编号:
1.工程概况
1.1工程说明
根据勘察单位提供的《岩土工程勘察报告》表明,施工场区经人工整平,较为平整,属低山丘陵及坡脚的冲、洪积阶地地貌。地层自上而下依次为:杂填土、粉质粘土、粗砂、圆砾、强风化岩层、中风化岩层、微风化岩层。原地基土的承载力不能满足上部拟建建筑物对地基承载力的要求,为提高地基土的承载力,改善其变形性质,设计采用钻孔灌注桩、钻孔压灌桩、钢管桩基础。桩基础设计为桩径φ600mm钻孔灌注桩、φ400mm的钻孔压灌桩以及φ159mm钢管的钢管桩,φ600mm钻孔灌注桩为216根、φ400mm钻孔压灌桩420根、钢管桩66根。钢筋笼主筋采用φ16通长配筋(φ600mm桩为9Φ16、φ400mm桩为6Φ16),箍筋为φ8@200mm,钢筋笼设φ12@2000mm加强筋;钢筋连接采用双面搭接焊接连接。钢管桩桩身采用φ159mm×8钢管制作。混凝土强度等级为C30。
1.2 桩基础参数:
2.工程特点
2.1施工重点、难点分析
2.1.1 本装置大型设备基础压缩机基础、反应器框架、加热炉基础、粗苯乙烯塔基础等地基处理采用φ600mm钻孔灌注桩,其他设备基础、框架基础采用φ400mm钻孔压灌桩、钢管桩,各种桩在场内分布较散,施工区域不集中。为确保钻孔灌注桩施工时泥浆坑的设置对后续基础施工不造成影响,泥浆坑的位置、大小选择就显得尤为重要。
2.1.2 本装置与原有管排、旧装置连接的管排基础施工空间受原有管排、旧装置的影响,作业面积较小,施工难度较大;旧装置处于运行状态,施工时安全要求严格。本工程采用φ159mm钢管的钢管桩减小了作业空间、面积,减少了施工时对装置运行的影响。
2.1.3 本工程最大桩径为φ600mm,最深桩长为12m左右,单桩混凝土浇筑量最大为3.4m³。因此单桩混凝土浇筑量较小,如果采用商品混凝土浇筑,一是成孔后混凝土不能及时浇筑,二是混凝土采购和运输成本将非常大。为方便施工和降低施工成本本工程在现场设置搅拌站,混凝土采用现场搅拌。
2.2 新工艺、新技术
2.2.1 水下混凝土浇筑
在桩基础施工过程中混凝土浇筑都采用了水下混凝土浇筑法,从而确保了在整个混凝土浇筑过程中孔内泥浆始终对孔壁保持着侧压力,防止了孔壁塌方现象的出现,确保了施工有序的进行。
2.2.2 钻孔压灌桩施工
钻孔压灌桩施工速度较快,在本装置单台机械24小时成桩42根,改变了泥浆护壁钻孔灌注桩施工(单机24小时成桩4根)缓慢的缺点,极大的提高了施工速度,确保了工程的整体进度。钻孔压灌桩施工时还不需要泥浆护壁,不需要设置泥浆坑,减少了施工的难度,也降低了施工时对场地的破坏。
2.2.3 钢管桩施工
钢管桩施工使用机械轻捷、灵活、方便,确保了在狭小空间桩基础的正常施工。对不能进行土方开挖以及无法进行大型机械桩基础施工区域的地基处理方法进行了有效的补充。
3. 钻孔灌注桩施工方法
3.1单桩施工工艺流程为:
挖设泥浆坑桩位测量护筒埋设桩位复测钻机就位钻进成孔钢筋笼制作钢筋笼安放砼搅拌砼灌注成桩
3.2 钻孔成孔:
根据施工现场情况压缩机基础与粗苯乙烯塔基础比较靠近,加热炉基础反应器框架比较靠近,因此在两块区域中间空地各挖设一泥浆坑。泥浆坑大小为4m×3m×3m。坑内泥浆采用粉质粘土、外加剂配制,配制泥浆的粘性和流动性须满足施工的需要。桩施工前首先对所施放的桩点进行测量线。复测无误后按施放的桩位点人工清除土体,挖掘护筒坑,在护筒坑内重新施放桩位,埋设大于桩径200mm的钢护筒。钢护筒埋设时将钢护筒中心对正桩位,然后将护筒底部及外壁用粘土填实,准备钻机就位。采用吊车将GPS-20型回 转钻机吊放至桩位,将钻机回转中心对准桩位点,采用水平尺调平确保钻头垂直下钻,然
图1 钻孔施工 图2 泥浆循环
后用枕木垫稳钻机。钻孔时采用泥浆护壁回转钻进成孔,首先采用三翼钻头进行开孔向下钻进,钻进过程中使用泥浆泵通过空心钻杆向孔底注入泥浆护壁,泥浆再由桩孔上口流向泥浆坑,如此循环确保泥浆的密度。当三翼钻头进入强风化岩层后换用牙轮钻具钻进至终孔。钻孔过程中根据地勘报告和泥浆带出的岩石碎块查看钻头的入岩情况,当钻头进入中风化化岩层后在钻杆上做好进尺1.2m的标记,当钻头进入持力层1.2m以后停止步钻进。钻进至设计岩层深度、满足设计要求后,要对已经钻好的桩孔进行清渣、调浆。清除孔底的碎石和沉渣,直至符合规范要求。清孔完成后准备钢筋笼安装和混凝土浇筑。
3.3钢筋笼制作、安放:
钢筋笼采用直流电焊机人工现场制作,主筋需要连接时采用同心双面搭接施焊。箍筋采用为螺旋渐
进式,与主筋采用22#镀锌铁线绑扎,对于超长的钢筋笼按规范要求进行井口搭接焊接。钢筋笼采吊车吊装安放,安放时确保钢筋笼轴心与孔轴心对正后,将钢筋笼准确安放,安放钢筋笼时人工调直扶稳,缓慢下沉。确保钢筋笼安放正确后,准备进行混凝土灌注施工。钢筋笼安放应在立即进行混凝土浇筑,如遇特殊情况不能及时
浇筑混凝土,需要在混凝土浇筑图3钢筋笼制
之前吊出钢筋笼对孔内的泥浆沉渣进行二次清孔,再安放钢筋笼浇筑混凝土。
3.3 砼搅拌、灌注、成桩
混凝土采用现场搅拌,当钻头进入设计要求的位置后现场准备混凝土搅拌,配制混凝土时严格按配
合比配制,砼灌注采用导管水下连续灌注法,灌注时将灌浆导管下至距孔底0.3~0.5m处,混凝土通过导管灌注入孔底,通过混凝土面的提升从而将泥浆从孔内挤出,首次下料保证导管底端被埋在混凝土下面0.8m以上后再开始向上提升,然后一边浇筑混凝土一边向上提升导管,当导管开始向上提升时,尽量保证导管底端始终距混凝土面2.0m以上,混凝土灌注时必须保证连续灌注,如遇特殊情况需中断混凝土浇筑,间隔时间不得大于45min。最后一次灌注混凝土量确保混凝土灌注高度,按规范要求高出设计桩顶标高0.8m以保护桩头。混凝土灌注完成后拔出混凝土导管、钢
图4混凝土浇筑护筒,然后除桩顶表面的浮浆。
4. 钻孔压灌桩施工方法
4.1单桩施工工艺流程为:
桩位测量钻机就位钻进成孔砼搅拌砼灌注钢筋笼制作钢筋笼安放成桩。
4.2钻孔成孔
钻孔时机械采用步履式ZYL800BB型长螺旋钻机,首先根据设计图纸放出桩位位置,每个桩位采用白灰和φ8短钢筋设双重标识,桩施工前首先对所施放的桩点进行复测、复测无误后,将钻机行走至施放好的桩位,钻具调直对准桩位,用水平尺将钻机调平,检查钻机各部位正常后开始钻进成孔,成孔深度根据钻进状态、检查钻头上所夹带的岩土成分,结合桩孔附近的勘察资料确定钻头的钻进情况,当确定钻头进入岩层后,在螺旋钻杆上做好1.0m标记然后再继续向下钻进。当钻头进入持力层1.0m以后停钻准备灌注。
4.3混凝土灌注
成孔达到深度后,将搅拌好的混凝土用高压混凝土输送泵通过输送管、中空钻具压灌到孔底,
图5 压灌桩施工首灌压力大于5MPa,以保证混凝土与持力层紧密接触待混凝土超出钻头底面0.5m以上时,缓慢提升钻具,边提升边灌注,连续灌注至超出设计桩顶标高0.8m以上时终止。
4.4钢筋笼安放、成桩
钢筋笼采用直流电焊机人工现场制作,主筋需要连接时采用同心双面搭接焊,箍筋为螺旋式与主筋采用22#镀锌铁线绑扎,当混凝土灌注完成后,立即用吊车将成品钢筋笼吊至桩位上空吊直对准桩中心,人工边转动边用钻具将钢筋笼缓慢平稳的压入孔内,最后用钻机加长装置和平板振捣器将钢筋笼振至设计标高。
5. 钢管桩施工方法
5.1单桩施工工艺流程为:
钢管桩身、钻头制作桩位测量泥浆坑挖设钻机就位钻进成孔水泥浆搅拌水泥浆灌注投入骨料补浆成桩
5.2 桩身、钻头制作
桩身钢管采用φ159×8,桩底为合金钻头。首先将钢管截成1.5m一段,然后采用机械加工内外丝扣。整个桩长大约9m,钻孔连接时用丝扣连接。车间加工合金粒镶嵌钻头,采用硬质合金粒均布焊接在钻头外边缘形成钢管保护层,钻头预留返浆(灌浆)口,钻头采用丝扣与钢管桩身连接,成孔后钻头将被埋在孔内。
图6 钢管制作、连接方式
5.3 钻孔成孔
钻孔机械采用MD-50型钻机,回转钻进成孔采用合金钻头。钻机行走至需要施工的桩位,将钢管
连接好钻头装在钻机上。然后将钻头对准桩位,采用水平尺将钻机调平,钻机稳固后开始钻孔施工。每段钻进深度大约为1.5m,当一段钢管钻入地下以后,将另一段钢管采用丝扣连接在已经钻进的钢管上再次向下钻入,依次分段次第加钢管长度钻进。钻进过程中为防止孔内坍塌采用泥浆护壁,泥浆护壁原理同泥浆护壁钻孔灌注桩。泥浆坑设置在桩施工区域较近处,大小为1.5m×1.5m×1m。当钻进深度达到桩孔附近位置的勘察资料中的中风化岩层位置时、注意查看泥浆翻带上的岩块成分,确定钻头的钻进情况,当确定钻头进入中风化岩层后,在钻杆上做好1.2m标记。然后再继续向下钻进,钻头进入
图7钢管桩施工 中风化岩1.2m以后停止钻进,将钻头及钢管留置孔内准备灌浆。
5.4 灌浆、成桩
按配合比配制出水泥浆液,水泥浆的搅拌时间大于3min,搅拌后应立即灌注,存放时间不得超过45min。灌注时采用高压泥浆泵通过封口注浆器向钢管中注入水泥浆,水泥浆通过钢管注入孔底并将泥浆从管壁外侧反推出钻孔,形成效果为绕壁返浆。注浆至钢管外部孔口冒出新鲜水泥浆液并无泥浆冒出时停止灌浆,然后在指定标高拆除封口注浆器,再将一6吋补浆管插入孔内,准备补浆,然后缓慢从孔口投入碎石(规格10~30mm)。间隔一定时间进行补浆,补浆次数一般不少于3次。
6.小结
随着石油化工行业的高速发展,大型设备在炼油、化工大型行业中得到广泛应用,也就造就了大型设备基础在炼建施工过程中的普遍存在。对地基承载力的要求也就越来越高,因各地区的地质及地下水位不同,设计时所采用的地基处理形式也不相同。为满足建筑荷载和结构形式上的要求,桩基础开始被广泛地应用于大量地基处理过程中。桩基础的优点是施工噪音低、单桩承载力大、桩端能可靠地进入持力层或嵌入岩层,施工时对周围建筑物的影响小,可以忽略地下水对施工的影响。基于上述特点,桩基础成为地基处理的首选。本工程从施工技术准备、施工过程到工程实体等方面均进行严格把关,严格执行施工方案、标准和规范,取得了预期的效果,确保了工程优质完工,为今后类似工程的施工提供了宝贵的理论依据和实践经验。
参考文献
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(2010版)GB50204-2002
《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202-2002
关键词:土建施工;桩基础;应用
中图分类号: TU71 文献标识码: A
引言
随着我国土木建筑工程行业的快速发展,使土建工程的低成本、高效率等优势得到了进一步肯定。同时,建筑行业越发展,建筑工程技术便会越有新的突破。建筑工程桩基础技术的产生和应用,使原本存在于土建行业中的诸多技术性难题得到了攻克,极大地提升了土建施工工程的效益和质量,一定程度上促进了土建工程行业的健康持续协调发展。
一、土建工程桩基础的功能及运用范围
1、桩基础的功能
通常情况下,家住工程桩基础主要用于强化土建基础的牢固性,减少或避免土建工程的安全风险,其功能包含以下两项内容:一方面,增强松软土质的密实度,提高土建工程地基的抗压力和承载力,确保工程不至于因地基不稳固而突然塌陷;另一方面,把建筑工程的重力作用传导到抗压力较高的岩层或土层中。
2、运用范围
相较于一般情况下的地基基础施工,建筑工程桩基础施工的工程量更大,投入资金也相对较多,一部分土建工程对于基础承载力的标准较低,所以,并非全部的土建工程均采用桩基础技术,其施工技术是面向一些相对独特的状况或对基础标准要求高的工程项目,包含以下几种情况:
首先是对防震性能要求高的建筑或硬件设施,桩基础也适用于地震易发、多发地带;其次,自身重力大或承受负重作用的建筑工程,如厂房、仓库等;对环境平稳性能的要求相对较高的设备或工程,如型号较大的变压器,需减轻地面振动给其构造作用的影响;对地基沉降标准相对高的建筑;高度非常高但自身面积狭小的建筑,如电视塔、烟囱等,需借助于桩基防范建筑摇晃或倾斜;建筑周边的土质松软或伴有特殊性土质,并对建筑的实际寿命带来不利影响。
桩基础技术在运用时需坚持具体地域具体分析的原则,在设计规划时,要对建设现场开展系统严格的勘测,以便于合乎建筑地基的承载力及防展性能,切实顾及到桩基础的形变问题,从整体上增强土建工程的质量和应用价值。
二、常用的桩基础技术概述
1.钻孔灌注桩
在建筑工程中,钻孔灌注桩内部放有钢筋笼,然后在浇筑混凝土的桩孔,钻孔灌桩的形成是依靠机械设备来完成的,它是一种按方法定义的桩类型。
钻孔灌注桩与打入桩方式不同,钻孔灌注桩是在先成孔之后再成桩,通过面向桩体方向移动的土体从而对桩产生动态的压力,采取适合的桩距可以防止塌孔和缩径,钻孔灌装成孔的垂直精度是验证灌注桩顺利实施与否的主要依据,可以利用增大桩基的支撑面积来保证桩机的稳定,并且要定期的检验钻杆和钻架的垂直角度等措施来确保它的精度的准确,在建筑工程钻孔灌注桩成孔之后必须要及时的拆掉井斜超声波的测试设备,钻孔灌注桩在建筑工程施工的过程中,要注意护筒的中心与桩位线的偏差不能超过50mm,并且检查回填土够不够严实,从而可以避免漏浆的发生,也要精确的把握钻孔的深度,可以在桩架固定之后实时的记录桩具和低梁之间的长度,可以依靠钻杆在钻机上的长度来确定成孔的深度,而当土建工程钻孔钻到设计深度的时候,必须要利用钻杆在原位进行清空,这样可以有效的保障桩基工程的整体质量,并且在浇筑混凝土之前一定要进行清洗工作,保证建筑工程钻孔灌注桩的质量。
2.静力压桩
静力压桩是一类借助于静压力把预制桩压到土中的压桩技术。静压预制桩通常运用在软土层内部,通常为粘性的土地基,在桩压入时,把桩机自身的重量充当反作用力,以便于抵消压桩时的桩侧阻力及桩侧摩阻力。当预制桩依靠竖向的静压力作用下沉到土中时,桩周边的土质体会产生剧烈而明显的挤压,土体内部的缝隙水压会持续攀升,极大地削弱了抗剪强度,进而加大了桩身沉降的步伐。
通常情况下,静力压桩采用分段预制,逐段压入,每一节桩长由桩架的实际高度来决定,一般在6m上下,压桩的桩长度可>30m,桩断面采用400mm*400mm的规格。压桩时会分节段压,并逐段接长。所以,桩要分节段搞好预制,当首个节段的桩压入土体后,其上侧同地面相距2m时要把第二节段的桩接入,并持续压入,对每根桩压入,均要确保工序连贯顺畅开展。在压桩时还需对桩自身的垂直度加以测定,当桩垂直度的误差>1%时,需查明根源并予以弥补:当桩自身的尖端压入硬土质时,切不可采用移动机架的办法强制纠正。
静力压桩所具备的优势在于:无噪声污染,对周边环境的影响不显著,无冲击力,施工工艺相对简易,工程施工的品质有所保障,有助于质量安全监督,所以被运用在高压缩性较强的粘土质中。然而,该施工技术依然有一定的缺点:在施工时极可能使土层结构受损,使地基产生大于孔隙的水压力。
3.挖孔桩
挖孔桩具有设备简易、成本较低、操作简单、承载力大、上期较短、施工质量叫一靠等优势,使得其受到很多建筑设计单位以及建筑工程施工企业的青睐。在实际的建筑工程操作应用中,占地面积比较小的人工挖孔桩的桩直径通常会设置为800mm以上,适用于地下水含比较少的土层深度一般不能小于20m.面对地下水位比较高的土层或者含水量大比较松散的土层是非常敏感的
在建筑工程挖孔之前,一定要对地表的松软土层以及小相关的杂物进行清除,从而确保地面的平整,然后再利用十字交叉的方法来确定仃一个孔桩的坐标,并在桩外固定龙门桩的位置,然后根据桩径的大小来放置开挖线,之后向下深挖lm就可以了,在高出地面20cm左右的井圈处浇筑混凝土,它的厚度大约为lOcm。为了能够保证护壁衔接的混凝土的浇筑质量,应该对井圈进行钢筋混凝土加固。具体的做法就是上下护壁之间的连接距离不能低于5cm,护壁的模块最好是在依次施工完毕并在养护之后的24h之后才可以进行拆除。在进行第二个井孔土方开挖的时候,要先用垂吊线找到井孔的中心,然后在挖空的底部固定一个小木桩,要确保桩的垂直投影位于木桩的顶部,在开挖的过程中,应该实时的监控土层结构的变化,循环以上的操作就能够完成挖土护壁的任务了,直到桩低达到设计的要求然后才可以进行最后的吊放钢筋笼以及浇注桩身的施工,保证建筑工程挖孔桩的质量。
三、工程实例
该工程的桩基础采用的是预应力高强混凝土管桩(HPC-AB桩),桩的直径为小500壁的厚度是125mm.单桩的竖向承载力值为1800kN,采用的是锤击法进行施工,柴油锤的型号为D62,桩靴采用的是B型,有效桩的氏度为18-40m。桩型为端承桩,桩端嵌入支承强风化岩,桩端入强风化岩内lm。停打以桩端到达或进入持力层、最后3阵(10锤 / 阵})均满足最后贯入度要求和最后lm沉桩锤击数(不超过300)为收锤标准,总锤击数不能超过2500。封底混凝土:桩端持力层是最易受地下水浸湿软化的部分,在第一节桩施打完毕之后应立即往管内孔的底部填灌微膨胀混凝土,混凝土的强度为C25.灌注的高度不能小于1.5m。
结束语
在建筑工程的施工中,工程的桩基础的整个建筑工程施工是关键环节之一,桩基础的使用质量对整个项目影响甚大,虽然在建筑工程中桩基础建造的设计与选择有这不同的思想和理念,但是在建筑施工的过程中,一定要根据不同的地质以及建筑物的不同的设计要求,来选择最为适合的基桩的建造方案,从而可以有效的保证建筑工程整体的质量。
参考文献:
[1]江平.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用探究[J].山西建筑,2012,36:58-59.
【关键词】建筑;桩基础;技术;发展
桩基础(简称桩基)是迄今为止应用最为广泛的建筑物基础,适用于上部建筑物荷载较大,而作为持力层的土层又埋藏较深的情况。
1 桩基础的发展
桩基础是最古老的基础型式之一。早在有文字记载之前,人类就懂得在地基条件不良的河谷和洪积地带采用木桩支承房屋。1982年,在智利发掘的文化遗址中的桩,距今已有12000~14000年。我国最早的桩基距今已有七千多年。据历史文物遗址的挖掘显示,我国历史上最早的桩出现在浙江省宁波市余姚的河姆渡,作为古代干阑式木结构建筑的基础是由圆木桩、方木桩和板桩这三种木桩组成的桩基础。圆木桩直径一般在6~8cm,板桩厚2~4cm,宽10~50cm,木桩均系下部削尖,入土深度最深达115cm。
桩基经久耐用。我国古代许多建造于软弱地基上的重型、高耸建筑以及历史名桥,都是成功地运用了桩基才抵御住了无数次地震灾害和海浪冲击而不失雄姿。如饱经风霜的上海龙华塔至今仅略有倾斜;山西太原晋祠圣母殿至今仍无明显不均匀沉降;闻名中外的北京市郊卢沟桥,虽已局部损坏,但仍能承受四百多吨的大型平板车正常运行。
从桩基使用的材料来说,早期多采用天然材料的木桩、石桩;混凝土出现后,混凝土桩和钢筋混凝土桩得到广泛应用;现阶段除钢筋混凝土桩大量使用外,钢桩系列以及特种桩系列也得到发展和推广。
工程中最为常用的灌注桩,包括人工挖孔桩和机械钻孔桩两大类。人工挖孔桩先于1893年在美国问世,至今已有110余年。为满足承载力要求,工程师不得不考虑将桩设在很深的持力层,并且还必须将其截面设计得很大。
钻孔灌注桩是在人工挖孔桩问世后约50年,即20世纪40年代随着大功率钻孔机具研制成功在美国问世。随着第二次世界大战后世界各地经济的复苏与发展,不断兴建的高层、超高层建筑物和重型构筑物绝大多数都选择钻孔桩为基础型式。自七八十年代以来,钻孔桩在世界范围出现了蓬勃发展的局面,其用量逐年上升。
我国应用大直径灌注桩始于20世纪60年代初,当时先在南京、上海、天津等地作为桥梁和港工建筑基础;自70年代中期陆续在广州、深圳、北京、上海、厦门等大城市应用于高层和重型建(构)筑物;至80年代末90年代初,大直径灌注桩迅猛发展,仅数年已普及全国除外的各省、市、自治区数以百计的大城市及各新兴开发区,应用于包括软土、黄土、膨胀土等特殊土在内的各类地基。北京、深圳等地还编制了大直径灌注桩的技术规程。据估计,近年我国应用大直径灌注桩数量之多已堪称世界各国之最,可谓起步虽晚但发展迅猛。
一个世纪以来世界各地的应用情况说明,大直径人工挖孔桩的问世,解决了当时某些工程面临的难题,更重要的是突破了沿袭的传统,这就是人类自从利用天然木材制桩,以至19世纪20年代曾企图利用铸铁制桩,后因其性质脆而失败,20世纪初开始成功地利用热轧型钢制桩,稍后又利用钢筋混凝土制桩,都一直采取先预制而后借助某种机具打人土中的传统。人工挖孔灌注桩取法于混凝土在上部结构司空见惯的现浇工艺,却为古老的桩基技术开创了一条崭新的工艺路线。
桩基技术发展到现阶段,在桩型和施工工艺等方面不断地推陈出新,桩的成桩工艺和应用比过去更为多样化,特别是在桩基设计和施工领域中提出了许多崭新的概念和理论。单桩设计承载力越来越大,设计者不得不从诸如桩身材料优选、加大桩身截面、追求有效的新成桩工艺等途径来着手,于是出现了各种新型高承载力的改良桩系;同时电子计算机和数值计算方法的巨大成就给桩基设计提供了方便快捷的研究方法,桩基的设计理论迅速向着更完善的目标发展。桩基设计和施工规范化已受到了工程界的高度重视,有关各种新型桩系的标准与规范在不断地推出。
2 桩基础的发展趋势
未来工程建设的大规模与高难度以及桩基工程本身的复杂性必将向以下趋势发展:
2.1 桩型及其适用范围通过定型化和规范化进行科学筛选和整理,以改变过去规格和型式繁多,桩工机械和工艺难以适应的弊端。
2.2 超高强度材料及无公害成桩工艺将成为未来桩基础技术研究的主要内容。在许多情况下,桩和桩基的含义将被拓展,工程实践中将涌现出新的支护结构和深基础,例如,桩墙、格栅状群桩护壁、圆筒式环型支护结构等将在桩基设计和施工理论中被进一步分析、论证和完善。
2.3 化学和化工技术开始向岩土工程领域渗透并显示了其巨大影响和威力。例如,桩基工程环境反应的化学研究与桩身材料和桩尖与持力层加固的化学灌浆处理、油母页岩地基中桩基设计与施工、高压喷射成桩的工艺与理论等。
2.4 经过一定时期的实践,已有许多试探式的桩型和工艺将得到确认和淘汰,目前的混乱现象将有所改观。科学将代替纯经验,规范将代替随心所欲,可靠而有效的计算将代替劳民伤财的现场承载试验,无公害施工技术将代替现时伴随着有噪声、震动、排土及污染等的成桩工艺,特别是自动化将在桩基施工中显示其非凡作用。
2.5 在不久的将来,桩基技术中一系列特殊问题:如膨胀土中桩的设计和施工;基岩埋藏很深的软土地基中大荷载桩承载力的提高与保证;桩承载力的时间效应;沉桩施工控制的简单可靠方法;特殊桩型(树根桩、斜桩、桩墙、桩与其他构件联合结构等)的工作机理和应力与位移计算;桩基施工的环境效应;以及桩的压屈分析等。这些问题将会受到岩土工程科学工作者的特别关注,其中大部分可望获得满意的解决。
3 结语
桩基技术在历史发展过程中,应特别指出以下几点:桩基技术的发展受工业化的影响巨大。例如,水泥工业的问世,现代钢铁工业的高速发展以及化学工业的崛起,都使桩基技术及其应用型成了独特的时期或阶段。由于桩型及施工工艺不断推陈出新、千变万化,桩基的有关理论概念和桩的效用都发生了许多实质性的变化,桩的应用及成桩工艺比过去更为多样化和复杂化。随着桩基技术的改良和发展,桩已不只是单独地被应用,而是在许多情况下与其他的基础型式或工艺联合应用。桩基设计及施工规范化已受到工程界的高度重视,有关各种桩系的规范正在陆续制定和推出。桩基的施工监测和检测已型成一项相当丰富有效的技术。
参考文献
关键词:建筑施工;桩基础
前言
21世纪的建筑工程施工中,采用了桩基础,既可以减短施工周期,同时能保证工程质量,并取得了相应的经济效益和社会效益。随着房地产业的发展,桩的种类和桩基形式、施工工艺和设备以及桩基理论和设计方法都取得了很大的进步。桩基已成为在土质不良地区修建各种建筑物特别是高层建筑、重型厂房和具有特殊要求的建筑物所广泛采用的基础形式。
1.桩基础的分类
桩基础在现代建筑工程之中是如此重要,因此对其进行分类:
首先按桩身的材料分类,分为预制混凝土桩和灌注混凝土桩两大类,是应用最广泛的桩,具有制作方便、桩身强度高、耐腐蚀性能好、价格较低等优点。所谓预制桩是指通过打桩机将预置的钢筋混凝土桩打入地下,优点是材省料,强度高,适用较高要求的建筑,缺点是施工难度高,受机械数量限制施工时间长;所谓灌注桩是指在施工场地上钻孔,当达到所需深度后将钢筋放入,然后浇灌混凝土而成,其优点是施工难度低,可以不受数量的限制,还可以所有桩基同时进行,其缺点是承载力低费材料。
其次是按照基础受力原理大致分为摩擦桩和承载桩。所谓摩擦桩(分为压力桩及拉力桩)是指利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物,用于地层无坚硬之承载层或承载层较深时;所谓端承桩是指基桩落于承载层上以便承载构造物。
2.建筑桩基础技术的施工前准备
建筑桩基础技术在施工前首先要根据施工环境、水文条件以及设计建筑物的上部荷载力大小来确定桩基础技术类型以及方法。因此现场勘查以及施工准备工作就成为桩基础技术质量的先决条件。
选择施工机械时,可以充分发挥一机多用的特点,而且使用一种施工机械不仅能够简化工序,更重要的是能够提高使用效率以及简化程序。根据数据确定桩基础技术的类型、施工方法以及使用机械,而且在方案编制中考虑施工过程中对建筑物以及地下管线所采取的防护措施;为了提高桩基础技术的质量,必须通过试验确定工艺参数。
在进行桩基础技术现场放线定位的工作中分为桩位确定和水准点确定两部分,而且确保定位不受桩基础施工的影响在施工过程中进行桩位复核。
3.建筑桩基础技术的施工应用
在桩基础技术施工准备工作完成后就要开始施工操作,根据施工方法预制混凝土桩和灌注桩的施工操作如下。
3.1预制桩
预制桩在制作过程中要根据打桩的顺序确定桩尖的朝向,浇筑应该由桩顶向桩尖进行连续浇注,而且保护层设计在25 m左右为佳。预制桩的沉桩方法分为锤击沉桩、静力压桩、振动沉桩及射水沉桩等,射水沉桩只适用砂土层,利用锤击沉桩、静力压桩及振动沉桩都会产生挤土现象,所以根据基础范围、桩基数量及距离进行规划施工,并且采取措施减少挤土。
3.2灌注桩
按照桩基础技术成孔的方法可以分为泥浆护壁成孔、冲击成孔、沉管成孔及干作业成孔等。泥浆护壁成孔适用淤泥及淤泥质土、一般粘性土、粉土以及砂性土等,但需要注意护壁的防护工作,避免护壁倒塌;冲击成适用于粘性土、碎石土、淤泥土、粉土以及砂土:沉管成孔由于采用锤击、振动或者振动冲击等进行成孔,所以施工过程会产生噪音及挤土现象,需要环境保护;干作业成孔分为机械钻孔以及人工挖孔两类,机械钻孔法适用粘性土、粉土以及砂土,而人工挖孔法通常适用粘性土,在淤泥质土及粉土中根据环境进行确定。在这些成孔方法中泥浆护壁成孔以及干作业成孔方法通常不会出现挤土或者很少存在挤土现象。在灌注桩质量控制过程中桩体强度是一个重要的因素。因为混凝士的质量会决定桩体质量的控制,所以施工过程工艺上的不合理就会使桩基质量得不到有效保障。因此,必须采取必要的相关措施,严格控制桩基的施工工艺和质量,否则就达不到质量控制的有效影响,具体可以在施工过程中严格控制好混凝土质量,保证达到要求水准,防止出现堵管和埋管现象发生,另外还可以在施工过程中确保把导管埋深到2 m一6 m范围.使砼面保持垂直顶升的状态,不使浮浆和泥浆卷入砼,防止遗漏现象发生从而避免造成断桩事故。
3.3灌注桩的注意事项
近年来,我国广泛采用灌注桩,积累了不少设计和施工的经验,灌注桩基施工工艺技术也有长足的发展 灌注桩在工作条件下的强度计算,原则上和钢筋混凝土预制桩相同。
灌注桩的混凝土强度等级,一般不得低于 C15,骨料不大于40mm,坍落度一般采用 50~70mm;以水下导管灌注混凝土,混凝土强度等级不得低于 C20,骨料粒径应小于管内径的 1/4,最大粒径不大于50mm,坍落度以 160~200mm 为宜。
当混凝土灌注桩径计算符合要求时,桩身可不配抗压钢筋。桩顶伸入承台起连接作用的插筋,可视需要而定。桩身按计算需要配筋者,对于轴心受压的桩,主筋的最小配筋率不宜小于 0.2%,受变时不宜小于0.4%(均对非地震区而言)如用作抗拔桩时,钢筋应通长配置。当为受变时,主筋长度一般取 4.0/a,a 为桩身变形系数(单位是1/m)当桩用上部为软弱土层或可液化土层时,主筋长度最好超过软弱土层或可液化土层的深度。
钢筋混凝土灌注桩的混凝土保护支,厚度一般不小于30mm(抗弯计算时取 35mm),采用水下浇灌注混凝土者不得小于 50mm 主筋端部不设弯钩,以利钢套管或导管的提升。箍筋宜采用焊接环或螺旋箍筋,直径一般不小于 6mm,间距为 200~300mm 当钢筋笼长度超过4m 时,宜每隔 2m 左右设一道焊接加劲箍筋。钢筋笼在钢套管内埋设者,箍筋宜放在主盘之内,且钢筋笼外径至少应比套管的内径小50mm;采用导管浇灌水下混凝土者,箍筋应放在钢筋笼之外,钢筋笼内径应比导管联接处的外径大 100mm 以上,其外径应比钻孔直径小100mm 以上。
4.桩基处理的一般原则
当桩基发生质量问题后,若处理不及时,结果给工程留下隐患。为了防止问题的发生,处理方法如下:
4.1处理前应具备的条件
事故性质和范围清楚;目的要明确,应有预定处理方案。
4.2事故处理应满足的基本条件
对事故处理方案要求安全可靠、经济合理。对未施工部分应提出预防和改进措施,防止事故的再次发生。
4.3事故应及时处理,防止留下隐患
桩成孔后,应检查桩孔嵌入持力层深度、岩石强度、沉渣厚度、桩孔垂直度等数据必须符合设计要求,只要有一项不符合设计要求,就应及时分析解决,方能灌注砼、移动钻机,防止类似问题产生造成不必要的浪费。
基桩开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料,发现质量上问题,必须经研究后方能挖土,防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。
4.4应考虑事故处理对已完成工程质量和后续工程的质量和后续工程的影响
如在事故处理中采取补桩时,应考虑会不会损坏混凝土强度和较低的邻近桩。夜间施工时,必须有足够的照明设备;不宜在大风、大雾和大雨时施工。电路要架空设置,不得使用不防水的电线或绝缘层有损伤的电线;电门箱和电动机要有接地装置,加盖防雨罩。
结束语
总之,在更多现代化的建筑不断建造的过程中,利用桩基础技术施工,不但能够在确保建筑工期的前提下提升工程的施工质量,桩基础技术可以将建筑物上部荷载传递到周同土层或者承载能力较大的深层土壤中,而且能够为建筑企业带来经济效益和社会效益。
参考文献:
关键词:灌注桩基础;施工技术;质量控制检验
中图分类号:O213.1文献标识码: A
1、前言
随着建筑行业的快速发展和壮大,很多地方的工程项目广泛兴建。钻孔灌注桩是一种基础承受力桩基被广泛使用,以其特有的优点得到了使用者的认可。但是,在进行灌注桩基础的施工过程中,会存在一些质量问题,给桩基的安全埋下隐患。本文将进行详细叙述。
2、灌注桩基础的施工技术概述
灌注桩根据成孔方式的不同可以分为很多种,其中应用最广泛的是钻孔灌注桩。根据护壁的形式可以划分为全套管钻孔灌注桩和泥浆护壁钻孔灌注桩这两种主要形式。泥浆护壁的施工方法能够保障钻具的效果,在孔壁形成泥皮,可以防止钻孔塌陷,因此在施工中的运用比较广泛。在其施工过程中必须严格按照相关要求,按照平整场地、配置泥浆、护筒埋设、铺设工作平台、钻机定位、成孔、清孔、下放钢筋笼、灌注混凝土、拆除护筒、质量检查的顺序进行。这种比较新型的灌注桩,近些年来在我国的建筑地基工程的施工中发挥着重要的作用。
3、灌注桩基础施工前的准备工作
监管人员必须要求施工单位在灌注桩基础工程开始施工之前,根据灌注桩设计时提供的坐标和高程控制点对桩定位放样,或者设置不受施工影响的施工测量控制点,并且向业主(监管单位)提供全套的完整资料。监管人员对施工单位提供的测量数据在第一时间内进行重新的审核,在审核通过没有问题之后,再允许施工单位开始进行钻孔施工。若审核没有通过,则监管人员应该要求施工单位进行重新的测量,直到测量数据符合设计标准。
4、灌注桩基础施工过程的质量控制
灌注桩基础的施工环节整体工程中最为重要的环节,是决定灌注桩质量的关键环节,在这期间,任何不正确的施工方式都可能对灌注桩造成永久的严重物理性损伤,导致灌注桩的永久物理性损伤,所以该过程的质量控制显得尤为重要。
4.1灌注桩基础程控阶段的质量控制
在钻孔灌注桩基础的施工过程中,成孔环节尤为重要,如果在该过程中没有控制好质量,则可能导致缩颈、穿孔、桩孔偏斜、坍孔、桩端达不到设计持力层的要求、桩身夹泥砂以及灌注桩的断裂等严重性的问题。为了解决以上出现的问题,在施工过程中应该根据灌注桩的类型、打孔的深度和相应施工场地的地质情况和泥浆处理等综合性条件选择相对应的成孔机械和成孔工艺。在正式施工开始之前,必须在施工现场进行试成孔,其过程必须要全面的记录下来。试成孔结束之后将数据交给具有专业检测资质的检测方进行四年的跟踪检测。通过试成孔,可以了解施工场地地层的稳定性,成孔的时间和水泥配置的原材料等重要信息,对指导正式施工具有非常重要的作用。在成孔期间,为了防止发生穿孔等质量事故,必须严格按照施工顺序和工艺,注意钢筋混凝土的配比。在成孔期间,提杆时应该注意不要使钻具碰撞到孔壁,否则第一次清空之后可能导致孔洞的坍塌,造成第二次清孔时也无法清除掉落的渣。当提出钻具后,应该对孔洞的深度进行复核,如果测试的深度比实际钻具的长度小,则需要重新下钻并清孔,不可以强行下笼。为了提高测量数据的精确程度,测量时应该对孔洞深度进行复核。
4.2在水下进行混凝土搅拌的质量控制
在建筑材料的选择时,应该明确选用水下混凝土。在选择粗骨料的时候,应该使用半径小于 20mm 的二级碎石,碎石的含泥量应该控制在两个百分点以下。灌注桩工程中的混凝土应该适当的使用混凝土外加剂,以便改善和易性和缓凝。如果水下混凝土是在施工现场进行搅拌,要控制好混凝土的配比,注重建筑材料的添加及搅拌流程,对混凝土坍落度进行实时的监控。在灌注桩基础工程中,应该尽可能的使用集中搅拌供应的商品混凝土,这样不仅可以保证混凝土的质量也可以保证混凝土供应的及时。
4.3钢筋笼的制作质量控制
灌注桩的钢筋笼在制作过程中,需要使用质量符合设计标准的钢材、电焊条等。且在外观、数量、型号等参数方面一定要与送检验品的规格一致,否则一律禁止使用。在钢筋笼验收时,要关注其规格数量主筋距等是否按照设计规范进行制造。
4.4吊装质量的控制
为了控制经过验收合格的钢筋笼的变形,应该在起吊的过程中增加吊点的受力面积,以避免在吊装过程中引起钢筋笼的变形。
5、注意事项
护筒底要置于粘性土上,确保护筒底的地质、护筒的高度能满足埋设的规范要求,以防漏浆。检查钢护筒的平面位置和垂直度满足要求后再固定,测量桩机就位满足要求后再加固定位装置,防止桩机带钻头偏移。及时清理与捞出沉渣,以保证泥浆的质量及对地质分布情况的准确判断。
安放钢筋笼时,在钢筋笼顶上用钢筋与桩机底座、护筒焊接牢固,防止灌注后期混凝土的冲击力使钢筋笼偏位或钢筋骨架上升,以保证桩头段钢筋保护层厚度,以及确保成桩中心偏差满足要求。预防塌孔的措施:根据钻孔地质的情况,及时调整泥浆浓度,同时通过临时砌筑砂包以进一步提高水头。确保声测管安装质量,包括声测管的垂直度、平面位置、密封性等。
6、桩基工程质量控制指标检验频率和方法
所用的水泥、砂、石、水、外掺剂及混合材料的质量和规格必须符合有关规范的要求,按规定的配合比施工。成孔后必须清孔,测量孔径、孔深、孔位和沉淀厚度,确认满足设计或施工技术规范要求后,方可灌注水下混凝土。水下混凝土应连续灌注,严禁有夹层和断桩。嵌入承台的锚固钢筋长度不得低于设计规范规定的最小锚固长度要求。50%桩基采用深测管检测,其他桩基采用无破损法进行检测。凿除桩头预留混凝土后,桩顶应无残余的松散混凝土。桩顶面应平整,桩柱连接处应平顺且无局部修补。
每个桩位用全站仪检查,群桩允许偏差值为≤100mm,单桩允许偏差值为≤50mm。每个桩用测壁(斜)仪或钻杆垂线法检查钻孔倾斜度,钻孔倾斜度不大于1%,且不大于 500mm。每个桩沉淀厚度用沉淀盒或标准垂检查。对于摩擦桩,应符合设计规定,设计未规定时按施工规范要求;对于支承桩,不应大于设计规定。每个桩钢筋骨架底面高程:先用水准仪测骨架顶面高程后反算,偏差控制量为±50mm。
7、施工安全技术措施
7.1设备安装与拆卸
7.1.1竖立和拆卸钻机架、桅杆时,应设专人指挥,起落及倾倒范围内不得有人。
7.1.2使用升降机整体起落钻机架、桅杆时,起落前应检查升降装置。起落机构各部件,必须灵活可靠,竖立前先行试拉检查无误后再平稳到位。
7.1.2螺栓及工具应放在工具袋内;不得放在机架上或上下抛扔;上下钻机架、桅杆时手中不得捉拿物件。
7.1.4严禁在空间上下两层同时作业。各部位的拉手、螺栓等不得少装或改装。
7.1.5机械设备必须安装平正、稳固。各相应的传动件必须对正。各种仪表、指示器必须完好、齐备,各种安全阀门必须动作灵活、可靠。
7.2钻进过程
7.2.1水龙头转动要灵活,不得漏水,送水管要采取防缠绕措施,严禁开钻时用人把扶。
7.2.2停止回转后才能松、紧卡盘螺丝,确认手脱离后才能开钻。
7.2.3回转器上站人时,应切断动力。
7.2.4操作人员应经常观察水泵压力表及送水胶管状态,发现异常及时采取措施。
7.2.5机上余尺时,不得使量尺接触回转器。
7.3升降钻具
7.3.1起落钻具时必须引送,升降时严禁挂撞,不得触摸钢丝绳。
7.3.2卷筒上钢丝绳应排列有序,钢丝绳余量不少于3 圈。
7.3.3摘挂提引器时,必须在停止升降后进行,并应避开钢丝绳的回弹范围。
7.3.4必须在钻具停稳后方可抽、插垫叉,不得用手扶垫叉底部。
7.3.5使用提引钩时,应设有防止钻具脱钩的装置。
8、结束语
通过分析我们了解到,影响桩基质量的因素有很多,在进行整个施工过程中,就必须要严格按照工艺要求进行操作,加强对各环节隐患的排查和治理,采取有效措施控制隐患源,保证工程的质量和安全。
参考文献
[1]王桂清.钻孔灌注桩的施工技术和质量控制[J].建筑工程施工技术,2012
[2]张钰清.浅谈冲孔灌注桩施工质量的控制与管理[J].建筑工程,2013
[3]张令军.钻孔灌注桩施工质量问题的预防和处理方法[J]建筑施工,2012
[4]葛卫平,楼云强.有关钻孔灌注桩工程质量控制的分析与探讨[J].建材与装饰,2013