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中图分类号:TU473.1 文献标识码:A 文章编号:
前言:随着建筑行业的不断发展以及我国城市化水平的不断加快,我国城市的建筑用地越来越少,城市人口却越来越多,为了满足城市地区居民生活和工作的需求,建筑的高度和层数也在不断增加,对于建筑自身地基基础的要求也越来越高。良好的基础是成功的一半,这句话用来形容建筑行业的情况是十分恰当的,一个建筑基础的好坏直接决定了建筑的使用寿命和安全情况,也关系着居民的生命财产安全,需要得到建筑施工人员的重视。地基基础施工和桩基础施工作为建筑工程质量的直接影响者,就对建筑施工企业的施工技术提出了较高的要求。
一.地基基础和桩基础的概述
1.地基基础
所谓地基,是指位于建筑底部,承担建筑对于土层的负载作用,并且可以保持基本不发生形态变化的基础性地层结构。基础则是指建筑物与地基相连并深入地基内部的结构部分。地基基础的可以说是建筑的灵魂,对建筑的整体质量起着十分重要的作用。一般来说,地基的基本构成是土体和岩石等,是人们为了建筑需求对地质结构的适当改造,通常地基可以分为天然地基和人工地基两种类型。如果建筑位于坚硬的岩石层上,结构稳定而坚固,则只需对岩层进行平整即可,而如果天然地基坚固程度不足,难以满足建筑需求,就需要通过建设人工地基的方式进行弥补,确保工程施工质量。
2.桩基础
桩基础,是指通过设置在岩石或土层中的桩以及桩顶上联结的承重平台,共同构成建筑基础,或者由桩与桩直接相连而成的单桩建筑基础,是建筑基础施工中较为常用的一种施工方式。桩基础的作用是加强建筑基础的坚固性,使建筑更加牢固,减少建筑的安全隐患。其发挥的作用主要可以分为两个方面:其一,将建筑的重力作用传递给承压能力较强的土层或岩层,其二,提高较为松软的土层的密度,从而提高建筑地基的承重能力和抗压能力,保障建筑不会应地基不稳出现下沉或坍塌,
二.地基基础施工技术
在对地基基础进行施工时,考虑到地基的作用和重要性,必须坚持几个基本的原则,即坚固性原则,可靠性原则以及抗压性原则,在实际的施工过程中,由于建筑施工地区的不同,受各地的地质条件和自然环境的影响,对于建筑地基的要求也存在很大的差异性,这就需要建筑施工人员对施工地区的地质和环境进行一定的勘察和了解,参考建筑设计图纸的要求,对建筑的地基基础施工进行合理安排,保证地基可以满足建筑的整体要求。对地基进行加固和处理的方法主要有以下几种:
1.对土层进行替换
除了个别情况,一般的建筑都是建设在土层之上,土层的坚固程度也就成为建筑地基坚固程度的直接表现。在工程施工过程中,如果经勘察后,证明土层本身含水量高,形态变化较大,坚固性过低,就会采取换土法,对建筑地基的土层进行替换,虽然加大了工程施工量,但是可以最大限度地避免柔软土层对于建筑的影响,增强地基的稳定性和强度,减少土层沉降的机率,从而确保建筑的稳定性。
2.采用机械作业,夯实土层
在对作为地基的土层进行处理和强化时,机械的碾压和夯实是必不可少的一步。主要是利用压路机、推土机等大型机械设备,对地基土层进行碾压和夯实,进一步提升土层的强度和抗压能力,但是,大型机械设备的使用需要耗费大量的人力和成本,并不适合小型建筑工程的使用,对工程的限制较大。
3.化学加固
指根据施工地区的土壤特性,在土层中加入适当的化学物质,对土体进行催化,通过发生的化学反应,使土体相互粘结在一起,从而改善土层的整体性质,实现强化土层承载能力的最终目的。
4.灌注泥浆
可以在土层中灌注粘度较大的泥浆或可以实现固化的浆液,对土体的物理性质进行改善,当浆液凝固时,会连带周围的土体共同凝结,从而实现加固地基的效果。
5.对土壤实行固结技术
土层本身无论多少,都是含有水分的,而过多的水分则会影响土层的坚固程度。在实际施工中,可以通过热化处理,将土体中的水分排除,进而提高土层的固结程度,加强土层的自身强度,从而防止建筑沉降现象的发生。
三.桩基础施工技术
建筑桩基根据其作用可以分为抗压桩、抗拔桩以及岩土挡桩,而根据其施工方法的不同,又可以分为预制桩和灌注桩,在一般的建筑施工中,灌注桩的应用是最为广泛的,我们就以灌注桩为例来对桩基的施工技术进行分析和研究。
首先是灌注桩的分类,灌注桩重要有三种类型,即沉管灌注桩、钻孔灌注桩以及挖孔桩,其施工的方法都是采用灌注桩的施工方法,但是也存在细微的差距。
1.沉管桩
指通过锤击振动的方法,利用振动的冲击力进行沉管开矿的灌注桩。其施工设备较为简单,施工速度快,成本相对较低,优势明显,但是,沉管灌注桩的桩身截面容易局部缩小,桩身强度不够,易出现断裂,混凝土离析等质量方面的事故,而其出现的原因也较复杂,一般情况下,桩身截面局部缩小的现象容易出现在软土层与硬土层的交界处或者较软的土层之中,因此在对管道进行拔出时,要适当放缓速度,同时管体内部的混凝土必须保持量的充足。
2.钻孔桩
相比沉管桩,钻孔桩是直接在地面打孔埋桩,需要对桩孔的位置进行清理,将孔内的泥土清除,然后将钢筋笼下放,灌注混凝土成桩。就目前的技术而言,在进行施工时,一般会利用泥浆来保护孔的四周,以防止事故的发生。
3.挖掘桩
挖掘桩与钻孔桩相似,都是运用人工或机械设备进行挖掘和打孔。在进行人工挖掘时,要随时对桩孔进行防护措施,浇灌或者喷射混凝土浆,形成护壁防护措施,并在防护圈之间利用钢筋进行连接,在深度满足要求后,对桩孔进行扩大,之后安装钢筋笼以及浇灌混凝土成桩。
灌注桩的广泛应用也促进了其自身的发展,相应的施工工艺和施工技术也得到了很大的发展,其自身的强度已经可以与钢筋混凝土预制桩相媲美,且施工过程较为简单,相比预制桩而言,成本也较低,运输和施工速度都也都相对较快,已经成为我国建筑桩基工程的主要施工方式,其影响范围也越来越大。
结语:总而言之,地基基础和桩基础土建施工是建筑施工质量的前提和基础,必须对相应的施工技术进行充分的掌握,对施工人员进行培训和指导,确保在施工中不会因为人为原因出现不必要的质量问题,从而有效地保证建筑工程的施工质量。
参考文献:
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关键词:桩基础 预制桩 灌注桩
桩基础工程
一、桩的分类
桩按承载性状不同分为摩擦桩和端承桩两类。前者桩顶荷载由桩侧摩阻力和桩端阻力共同承受,后者桩顶荷载主要由桩端轴力承受。
桩按施工方法不同可分为预制桩和灌注桩。预制桩是在工厂或施工现场加工预制,灌注桩在施工现场用机械或人工成孔,然后灌入混凝土或钢筋混凝土而成。
桩按材料不同可分为混凝土桩、钢桩和组合材料桩等。
桩型与工艺选择应根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层情况、地下水位、施工机械、施工环境、施工经验、制桩材料等进行选择。
二、预制桩施工
预制桩包括钢筋混凝土桩、预应力混凝土管桩、钢管或型钢钢柱。其中以钢筋混凝土桩、预应力混凝土管桩和钢管桩应用较多。
钢筋混凝土预制桩。
钢筋混凝土预制桩是我国广泛应用的桩型之一。它承载能力较大、施工速度快,可以制作成各种需要的断面及长度,桩的制作及沉桩工艺简单,不受地下水位高低变化的影响。但施工时噪声大,对周围环境影响较大。钢筋混凝土预制桩分为实心方桩和圆形空心管桩两种。方形桩边长一般为200~450mm,管桩一般为400~500mm。单节桩的最大长度取决于打桩架的高度。一般在27m以内,如在工厂制作,长度不宜超过12m。
1、桩的制作、运输和堆放。
(1)制作工艺流程。制作场地压实、整平地坪浇筑混凝土支模绑扎钢筋骨架、安设吊环浇筑混凝土养护至30%强度拆模支间隔端头模板、刷隔离剂、绑钢筋浇筑间隔桩混凝土同法间隔重叠制作第二层桩养护至70%强度起吊达100%强度后运输、堆放。
(2)制作方法。混凝土预制桩可在施工现场预制,预制场地必须平整坚实。预制模板多采用钢模板,模板应有足够的强度,并应平整牢靠、尺寸准确。采用间隔重叠法生产,桩头部分使用钢模堵头板,并与两侧模板相互垂直,桩与桩间应涂刷隔离剂,邻桩与上层桩的混凝土浇筑须待邻桩或下层桩的混凝土达到设计强度的30%进行,重叠层数不应超过四层。长桩可分节制作,单节长度应满足桩架的有效高度、制作场地条件、运输与装卸能力等方面的要求,并应避免在桩尖接近硬持力层或出于硬持力层中接桩。
桩身主筋与桩断面大小及沉桩方法有关,一般4~8根,直径12~25mm,当采用锤击法沉桩时,纵向钢筋配筋率不宜小于0.8%。桩中的钢筋应严格保证位置正确,桩尖应对准纵轴线,钢筋估计主筋连接宜采用对焊和电弧焊,当钢筋直径大于20mm时,宜采用机械接头连接;主筋接头在同一截面内的数量不得超过50%,相邻两根主筋接头截面的距离应大于35d(d为主筋直径),并不应小于500mm。桩顶1m范围内不应有接头,且桩顶一定范围内的箍筋应加密并设置钢筋网片,位置要准确,纵向钢筋顶部保护层不应过厚,以防锤击时桩头破碎,同时桩顶面和接头端面应平整,桩顶平面与桩纵轴线倾斜不应大于3mm。
混凝土高度等级不应低于C30,粗骨料用5~40mm碎石或卵石,用机械拌制混凝土,坍落度不大于60mm,混凝土浇筑应由桩顶向桩尖方向连续浇筑,不得中断,并应防止另一端的砂浆聚集过多,用振捣器仔细捣实,混凝土浇筑完毕应覆盖洒水养护不少于7d。
预制桩混凝土强度达到设计强度的70&方可起吊,达到100%方可运输。如提前起吊,必须采取措施并经验算合格方可进行。桩在起吊和搬运时,保证安全平稳,不得损坏。吊点应符合设计要求,如设计未作规定时,应满足吊起弯矩最小原则。钢丝绳与桩之间应加衬垫,以免损坏棱角。起吊时应平稳提升,吊点同时离地,经过搬运的桩还应进行质量复查。
堆放桩的地面必须平整、坚实,垫木间距英语吊点位置相同,各层垫木应上下对齐,并位于同一直线上,堆放层数不宜超过四层。
2、打桩前的准备。
打桩前应对场地进行平整压实,清除桩基范围内的地下、地上障碍物(架空高压线距打桩架不得小于10m));修铺好临时道路,做好排水设施。按设计图纸定出桩基轴线,并在不受打桩影响的适当位置设置水准点,以控制桩的入土标高;接通现场的水电管线,准备好打桩机械;做好桩的质量检验。正是打桩前,应进行大黄试验,以检验设备和工艺是否符合要求。试桩数量不得少于2根。
3、打(沉)桩方法。
打(沉)桩方法主要有锤击法、振动法、静压沉桩法等,以锤击法应用最为普遍。
(1)锤击沉桩法。锤击沉桩法,又称打入桩法,是利用桩锤下落产生的冲击能量克服土体对桩的阻力,将桩沉入土中。其施工速度快,机械化程度高,使用范围广,但施工时极易产生挤土、噪声和振动现象。应加以限制。
打桩所用的机具设备主要包括桩架、桩锤及动力装置三部分。
桩架主要有滚筒式桩架、多功能桩架和履带式桩架等,其作用是支持桩身桩锤,将桩吊到打桩位置,并在打入过程中引导桩的方向,保证桩锤沿着所要求的方向冲击。
桩架的选用应考虑桩锤的类型、桩的长度和施工条件等因素。桩架的高度应由桩的长度、桩锤高度、桩帽厚度、滑轮组的高度以及桩锤的工作余地高度来确定,即桩架高度=桩长+桩锤高度+滑轮组高+桩帽高度(1~2吗)的桩锤工作余地的高度。
在选择打桩机具时,应根据地基土体的特性、工程大小、桩的种类、施工工期、动力供应条件和现场情况确定。
①打桩顺序。打桩时,由于桩对土体的挤密作用,先打入的桩会因水平推挤而造成偏移和变位,或被垂直挤拔造成浮桩;而后打入的桩难以达到设计标高或入土深度,造成土体隆起和挤压,上部被截去的桩过多。所以施打群桩时,应根据桩的密集程度、桩的规格、桩的长短等正确选择打桩顺序,以保证施工质量和进度。
当桩较稀时(桩中心距大于4倍桩边长或桩径),应有中间向两侧对称施打,或由中间向四周施打。
当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打。打桩时,根据基础设计标高,宜先深后浅;根据桩的规格,宜先大后小,先长后短。
②打桩施工。打沉桩过程一般包括定桩位、桩架移动、吊装和定桩、打桩、接桩、截桩等。
桩架就位后即可吊装,垂直对准桩位中心,缓缓放下插入土中,桩插入时的垂直度偏差不超过0.5%。桩就位后,在桩顶安上桩帽,然后放下桩锤轻轻压住桩帽,桩锤、桩帽和桩身中心线应在同一条垂线上。在桩的自重和锤重作用下,桩想土中沉入一定深度达到稳定状态时,再一次检查桩的垂直度,符合要求后即可进行打桩。
关键词:道桥施工;桩基础;工艺
中图分类号: TU997 文献标识码: A
引言
在土建施工中,利用桩基技术能够提高建筑物的承载力和在施工中不会产生变形,能够保证建筑物的安全性、稳定性和抗震性,特别是在一些建筑施工比较复杂的施工中,利用这种桩基技术非常有效,能够有效的解决工程项目的技术问题,所以在建筑工程士建施工中,要加强对于桩基础技术应用和桩基技术相关问题进行及时研究,总结一定的经验,构建较为完整的桩基技术体系,才能够满足现代建筑工程的发展需求。
桩基础施工的重要性
随着社会的进步,市场经济的繁荣,我国道路与桥梁建设发展迅猛,在道桥建设的工程中桩基础的施工极为关键,桩基础是整体最下面最基础的部分因而桩基础的质量很难控制,施工技术的优劣就决定了建设过程的整体质量。桩基础是基桩和承台共同组成的。以桩身的位置可将桩基础分为地承台桩基和高承台桩基两种。
地承台桩基是桩身全部掩埋在土中,联接桩顶的承台与土接触:高承台桩基是桩身只有下部掩埋在土中,上部露在地面而承台底也在地面上。桩基础的桩支撑在土地之中的非常坚硬持力层主要包括有基岩、紧密的卵砾石层或者是硬塑粘性土和紧密的砂石等等,具有着较强的竖向单桩或者群桩的承载能力,可以承载建筑的全部竖向荷载。桩基础的竖向单桩中端承桩的刚度或者是摩擦桩的群刚度,在自重的范围之内或者相近荷载之下,一般都不会发生不均匀沉降的现象,可以保证建筑的倾斜在允许的范围之内。
道桥桩基施工中桩型选用原则
根据桥位的工程地下水位、地质条件,水文条件和持力层的深度,并结合施工设计的要求,将不同桩基础结构的经济指标和承载力参数进行比较,从而确定选择桩的类型;
按桥梁上部结构传递和通车后所承载的重量,初略计算出桩基础的荷载大小,以及确定单桩承载能力,进而选择与之相适应的桩类型和施工方法;
根据施工项目的施工安排与的工期,详细分析各方面的影响因素,对于施工时间充裕时,可以采用机械或人工挖孔桩;而对于施工工期较紧迫时,可以选择打入式预制桩,从而提高施工效率。
总得来说,对于道桥桩基施工工程,在选择桩型时,必须深入调查施工现场,要考虑桩基础的工程地质条件、施工工艺以、水文地质因素以及施工机械设备,并对整个工程施工造价进行综合性评估,确定一个最优的施工方案,最后选择安全实用、经济合理、质量达标的桩型。
3、建筑桩基础技术的特点
3.1、在进行桩基施工中,如果遇到一些坚硬的基岩和密实的卵砾石的地层的时候和比较硬的持力层硬性粘性土和中密砂等地层相比,能够拥有很高的群桩承载力或者竖向的单桩承载力,有能力承受得起高层或超高层建筑的所有的竖向荷载,包括其偏心荷载在内。
3.2、桩基的竖向单端承桩或者摩擦桩很大的时候,就会受到其桩本身的荷载的影响,这样就不会产生太大的均匀沉降,这样就可以使建筑物的倾斜度能够保证在一定范围内。在桩基础的单桩大直径桩很大的时候,在利用过程中可以有效的抵抗因为风或者地震带来的水平荷载,这样能够确保高层建筑和超高层建筑有很好的抗倾覆稳定性。
3.3、当施工中桩身直接穿过可液化的土层的时候,还能够承受在稳定土层基础,这样就能够保证桩基嵌固在基岩上,如果出现地震使得浅部的土层液化或者下陷的情况下,施工中能够使桩基凭借着深部稳固的土层,使压和抗拔承载力能够逐渐增强,这样能够保证建筑物高层建筑稳定,不会使建筑物发生倾斜。
4、预制桩的施工准备工作和相关要点
4.1、施工准备工作。在目前的桩基础工程施工中,其施工质量是一项系统、全面、综合性的工作流程和工作模式,也是当前桩体结构施工的主要手段和工作模式。桩基础作为目前高层建筑施工中最为常见的工作模式,其在施工中准备工作至关重要。在通常情况下,准备工作通常都是以水泥、砂、石子、水和钢筋等材料的准备工作,同时还需要做好相关的机具和施工器械的准备流程和准备模式,从而保证工程的施工质量和施工效益,这也是目前工程项目中最为常见的一种,更是整个工程中值得我们研究和探讨的工作重点。
4.2、施工要点
4.2.1、沉桩阻力。首先根据桩型、沉桩深度、接头形式以及工程地质条件、对沉桩阻力作出分析,选用合适的静压桩机设备。沉桩阻力的影响因素主要是由土质结构、埋入持力层深度、桩数、桩距、施工顺序等组成,分析实测资料表明,沉桩阻力是由桩侧阻力和桩尖阻力组成。通常情况下,两者沉桩阻力的比例是个变值,应该根据不同情况分析沉桩阻力。
4.2.2、桩顶垫材。合理选用垫材能提高打桩效率和沉桩精度,保证桩帽免遭损坏,压桩时,垫材起着缓和并均匀传递桩机对桩头的压力,并均匀地传递于桩帽上。一般采用橡木、桦木等硬木按纵纹受压使用,并根据情况及时更换。
4.3、作业条件。在目前的工程项目中,除了具备充足的基础材料之外,施工条件也是必不可缺的一环。因地适宜的施工是保障工程施工质量的主要条件,也是近年来工程施工的重点环节。就目前的工程项目而言,常见的作业条件主要可以分为以下几种:
4.3.1、根据建筑物场地工程地质资料和必要的水文地质资料和桩基工程施工图及图纸会审纪要等有关资料制定切实可行的施工方案;
4.3.2、建筑场地和邻近区域内的地下管线(管道、电缆)、地下构筑物、危房、精密仪器车间等施工前应会同有关单位和业主进行详细检查,并将建(构)筑物原有裂缝特殊情况记录备查,对挖孔和抽水可能危及的邻房应事前采取加固措施。
5、道路施工桩基技术施工前准备
5.1、要对施工地点进行勘察,勘察内容包括施工现场环境以及水文地质条件,形成一定的材料,为施工做准备,还要准备好桩基础技术施工的时候要利用的机械设备,保证施工能够正常进行。
5.2、要准备好桩基础技术具体施工方案的编制工作的编制单据,并且在施工计划中要着重强调施工质量文明和施工的重要性,并且通过实验确定施工工艺参数。
5.3、要做好桩基础技术施工现场的放线定位工作,要准确的确定各个水准点,这主要是为了控制桩基施工的标准高度,然后按照设计将每根桩基的顶部和底部都要做一下标高记录,这样才能够保证水准点的正确性。之后再做好桩基础施工现场准备,和对现场要进行一定的清理和整理,还要根据不同的桩基进行不同的准备工作。
6、结语
综上所述,随着我国经济的飞速发展,基础建筑工程施工逐步增多,同时,人们也对其提出了更高的要求。对于道桥桩基的施工,影响其施工质量的因素比较多,除了自然因素之外,更多是施工技术因素,只有过硬的施工技术,才能切实地提高道桥桩基施工质量。因此,这就需要施工单位必须加强施工人员的施工技术的操作,杜绝为了追赶工期而忽视质量的现实,确保他们严格按照操作规程进行,并大力引进国外先进的施工技术,提高施工水平。同时,还要加强现场管理,将质量监控贯穿于整个道桥桩基施工过程,时刻注意施工中的异常现象,发现问题及时上报并提出相应的解决策略,为最终提高施工企业的经济效益和社会效益提供可靠保障。
参考文献:
[1]郭建平.道桥施工中桩基础工艺研究[J].黑龙江科技信息,2011,10:301
[2]李宏博.道桥施工中的混凝土施工技术分析[J].科技与企业,2012,11:262
关键词: 高层建筑; 桩基础; 沉桩方法; 施工技术; 结构设计
中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:
一、在桩基础施工之前的准备工作
预制桩及灌注桩依据施工方法桩进行分类。预制桩通常施加外在的操作方法,例如锤击,运用这种方法可以把桩打进土里。相比之下,灌注桩可以就地成孔,灌注桩施工是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。在高层建筑的桩基础施工前,必须做充分工地的勘察工作,做好各个方面的准备工作,从而确保桩基础施工的顺利进行。桩基础施工前的准备工作如下:
(一)对施工场地和附近环境的勘察
在施工之前,首先要对桩基施工的场地进行做全面的现场勘测工作,从而方便为下一步工作的正常进行提供资料支持和可靠依据。现场勘察的主要内容包括以下几点:
1、明晰施工场地及周边的地理形态、地貌特征、气候特点等客观的自然要素。
2、熟悉施工区域的地下水的水位状况、水的质量问题等,为实行计划及施工作业顺利进行打下坚实的基础。
3、详细查阅这一地段的地质勘察报告,明确施工场地基础桩在土层中的深度以及不同的土层的分布状况、形成时间及各种相关指标。
4、了解施工现场划定的范围内存在的人为现象及自然地质方面的现象。了解清楚之后,
5、了解周围建筑物的具置、相互的实地距离、建筑物结构及性质、目前状态以及使用情况。
(二)机械设备准备
在施工前需要根据设计方案和现场的实际状况,合理选择匹配的机械设备,进行工艺试桩环节。机械设备的安装准备简要来说有一下几点:1、配件清单2、安装平面图3、安装进度表(包括需对方协助项目,双方各一份)4、安装人员工种配制5、验收项目表和验收报告单。
(三)施工技术方面的准备工作
1、编制完善的施工方案。在施工之前必须编制出完善的施工方案,完善的施工方案对接下来的施工进展具有指导性作用。同时,是技术准备工作中不课或缺的一部分。
2、制定详细的施工进度计划。制定施工进度计划要根据工程所涉及的总进度计划从而确定桩基施工的具体事宜。
3、制定确保施工质量的相应措施,还有涉及安全技术要求和文明守法施工等一系列措施。
4、安排实行工艺试桩环节。为了确保施工工艺的合理性,在科学的施工前应进行工艺试桩,确定出工艺参数并保证工艺参数的准确性。
5、从施工技术的特点方面分析,要注重垂直度,桩顶标高,桩位偏差,焊接质量,桩长度、外观、几何尺寸、混凝土强度等,这些都是有严格规范的,必须依据规范进行实施。
(四)桩基础施工现场的准备工作
1、将场地整平,确保施工场地的平整。由于高层建筑物的桩基分布密集,在机械设备进场之前,首先要做的是将整个施工区域进行平整,确保桩机能够稳定在作业区正常行走。
2、清理干净施工现场的障碍物。清除施工现场的各种障碍物,将建筑垃圾清除可以方便施工,并对顺利成桩起到关键性的作用,这一环节是桩基础施工现场非常重要的准备工作。
3、就预制桩而言,通常运用锤击、静压或是振动的打桩法,但是,打桩机械的自身重量很大,因此,在施工场地进行平整时必须充分考虑到铺设上一定厚度的碎石。
(五)桩基础施工现场放线定位
1、确定好桩基的位置。定桩位时必须按照施工中采用的方格网实地确定出控制线,然后依据设计的图纸,将每个桩按照顺序统一编号,依据编制的桩号相对应的轴线和对应的尺寸安放桩位,与此同时设置好样桩,方便桩机根据当前桩位合理定位。对于已经定出的桩位需要再经复查审核,尽量避免出现定位的差错。
2、水准点问题。桩基施工的标高应该依据设计要求进行控制,要对每一根桩的桩顶及桩端精确做出标高的记录,所以,在施工区域及周边地带应当设置恰当的水准点,通常要求至少是2个。在整个施工过程中应该保护好这个水准点,一旦损坏,会带来相当大的麻烦。
二、选择合适的沉桩方法
(一)预制桩的沉桩
在实践中,锤击法是利用桩锤的冲击克服土对桩的阻力,使桩沉到预定深度或到达持力层。这是最常用的一种沉桩方法。静力压桩法是利用无震动、无噪音的静压力将桩压入土中,用于软弱土层和邻近怕震动的建筑时。 振动法沉桩是利用震动锤沉桩,将桩与震动锤连接在一起,震动锤产生的震动力通过桩身使土体震动,使土体的内摩擦角减小、强度降低而将桩沉入土中。 水冲法沉桩是锤击法沉桩的一种辅助方法。利用高压水流经过桩侧面或空心桩内部的射水管冲击桩尖附近的土体,偏于捶击沉桩。预制桩难度小, 施工快 ,通常被广泛采用。 钢管桩属于预制桩的一种,通常不往里面灌注混凝土,因此这种桩强度高、挤土影响小,钢管桩具有较大的优势。打桩质量要求包括两个方面:一是能否满足贯入度或标高的设计要求;二是打入土后的偏差是否在施工及验收规范允许范围以内。
(二)灌注桩施工
钢管灌注桩也叫沉管灌注桩,也叫套管成孔灌注桩,属于灌注桩的一种。这种桩是将钢管沉入土中,然后往里灌注混凝土,然后边震动边拔出钢管,从而形成灌注桩。注意,这里钢管是要的,它的用途只是为了成孔后防止地下水渗入,使混凝土能在无水环境中浇灌,从而提高桩身质量。灌注桩适应性强, 噪声很小,沉降小。
泥浆护壁成孔适用于淤泥及粘性较差的土质,也可以使用于砂性土中,值得注意的是泥浆护壁,杜绝护壁倒塌现象的发生;冲击成孔多适用于粘性土及碎石土。
一般的灌注桩施工是泥浆护壁的作业方法,一边钻孔一边排泥浆。干作业法也就是不采取泥浆护壁而是直接采取护筒的一种形式。干作业法和湿作业法的最主要区别,就是灌注桩施工时,干作业法不使用泥浆(包括水)护壁,而湿作业法必须使用泥浆(包括水)护壁。
三、结语
目前,我国主要的桩基础的类型是我国高层建筑桩基础,当建筑物施工场地上的土层比较疏松,简单来说即扩大基础面积,那么地基的抗压程度、稳定度和扭曲变形等不能满足建筑物本身的要求,此时往往采用桩基础。桩基础施工技术在我国的高层建筑施工中逐步的得到认可并广泛应用。
参考文献
[1]贾清霞,李竞飞,桩基础设计施工中应注意的问题[J],黑龙江科技信息,2009(11).
关键词:建筑工程;土建;桩基础技术
中图分类号:V552文献标识码: A
引言
随着社会的不断进步,经济建设的迅猛发展及建筑技术的日益提高,桩基础在城市建设中也得到了广泛的应用。建筑施工中的桩基础技术具有承载力高以及沉降小而均匀和沉降速率缓慢等优势,在房屋地基等很多建筑工程中都被广泛应用。
一、桩基础技术的基本原理
1、基本概念
桩基础工程,它是一种典型的建筑基础形式,一般由桩基和承台衔接在一起构成。桩基础施工目的是增强软弱基础的支撑能力和承载重力,方法是在地基中进行混凝土灌注,从而在一定区域内形成有效的承载底座,从而达到地基预处理的目的。特别在灾后重建区,桩身穿过可液化土层而嵌固于基岩或支撑在坚固土层之上,在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下,桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力,从而确保高层建筑的稳定,且不产生过大的沉陷与倾斜。
2、分类
常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等。按照基础的受力原理大致可分为两种,一种叫做摩擦桩,它是利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物,大致用于软弱岩盘或岩盘较深的地面。另一种为端承桩,它是承载层较坚固,基桩直接坐落于岩盘上,使可以承载构造物。按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。前一种是利用打桩机将钢筋混凝土桩打入地下。后者是首先在施工场地上钻孔,当达到所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。两者各有其优点和局限性,要根据具体施工现场情况进行临时调整。例如地震液化地基对建筑要求较高,宜采用施工难度相对较高,施工时间长,受机械限制大的静压桩,优点是节省资源,强度高。对于一般建筑或是承载层较坚固的地区,可以使用施工难度低,省时间而且不受机械限制的灌注桩,特别是其中的人工挖孔桩,可以多桩同时施工,缺点是承载力低,费材料。桩基础工程还可分为高承台桩和低承台桩两种,第一种工程主要特点是有一半的桩是在土地外面,而另一半的桩埋在土地里面,后一种方法则是将桩全部打进土里。
二、建筑工程桩基的合理选择
1、桩基的持力层不宜过深,持力层过深会使得工程的难度和复杂度都会大幅度增加,也使得开销增大,建造的成本增加,排水工程反而会变得十分困难。所以,持力层的深度一定要经过准确的勘测,然后在进行施工,把握好准确的深度。
2、关于冲击钻和旋转钻的选择。冲击钻是依靠冲击和旋转来工作的,一般可用于混凝土和天然的石头,但它不适合钢筋混凝土;而旋转钻是利用旋转产生的研磨或者切削作用来使岩石破碎。两种工具的用途虽然相同,但是在最佳适用范围上也有着细微的差别,所以要仔细研究地质,选择最佳的工具来进行工作。例如,硬质岩,旋转钻就不如冲击钻的效果好。
3、要研究和明确桩基地质的特点,比如,岩石风化物被水浸泡过,容易被软化,因此在打管桩时,就应该充分考虑这类问题,做出相应的对策,避免自来水的渗漏。
4、桩基的选择中,同样要考虑安全问题。有些地形对桩基的影响特别大,不宜打桩建筑。要选择比较适合、达到安全标准的地质进行桩基工程,才能避免安全问题的发生。千万不要勉强施工,安全隐患的积累容易爆发出更大更严重的安全问题。
5、灌注桩和预制桩的选择。灌注桩指的是先在地上钻一个长的圆筒形孔,再灌入混凝土,并且预埋杆塔与基础连接件。这种桩基工程的特点是,在施工时,动静比较小,振动感也比较小,相对没有噪音污染。其中,灌注桩又可以分为很多种类,根据成孔法的不同,可分为:爆扩灌注桩、人工挖空灌注桩、沉管灌注桩和钻孔灌注桩等,它们都有各自的特点;而预制桩是指用沉桩将设备振入或者打入土中,相对灌注桩,预制桩会产生比较大的噪音。预制桩主要有钢桩和混凝土预制桩两大类,它们都是在施工现场制作各种打桩的材料,相比于灌注桩,预制桩操作起来更加简单容易,并且效率更高,因此在城市周边的地区,采用预制桩进行桩基工程还是比较常见的。
三、桩基础施工技术要点
1、预制桩施工工艺技术
预制桩在建筑工程的土建施工中得到了较为广泛的应用,在制作过程中桩尖的朝向应该按照打桩的顺序进行确定,浇筑的顺序应该是从桩顶到桩尖依次进行。预制桩有很多沉桩方法,如:静力压桩、射水沉桩以及锤击陈庄和振动沉桩等,其中的射水沉桩仅在砂土层的地质条件下使用。在其他的沉桩方法使用过程中,一定会有挤土的现象发生。因此,要按照建筑工程土建的施工的具体范围以及桩基的数量和距离进行合理的规划,实施相应的措施尽量避免挤土的现象产生。预制桩的接桩方法和压桩顺序如下:
(1)分段压入以及逐节接长的方式一般为静压法沉桩的方法。接桩的方法主要有浆锚法和焊接法两种方法。进行接桩时,首先应检查下节桩的顶部,如果发现有损伤的情况,应及时进行修复,并清除其上面的杂物。发现有结构变形了的桩,也应及时进行修理合格后才能够使用。沉桩操作时不能够中断,应连续进行施打的操作。
(2)确定压桩的顺序时,应综合考虑项目中的各种因素以及施工的客观条件,还应符合工程的要求,选用打桩顺序的宗旨应尽量选择打击效率高并且对周围的环境的影响最小的打桩顺序。
2、灌注桩施工工艺技术
(1)钻孔灌注桩的施工技术
钻孔灌注桩在施工时首先应注意把桩孔位置上的土排出地面,接着应清楚孔底部的残渣,然后进行放置钢筋笼,最后才能进行浇注混凝土的操作。对于直径为650mm或是600mm的钻孔桩,开孔的使用设备通常为回转机。目前,我国的施工单位进行钻孔灌注桩的施工时,钻进时一般不是下钢套筒保护孔壁,而是利用泥浆的粘着力有效的保护孔壁。我国较为常采用的桩的直径有800mm,1000mm等多种,常采用的承载力为3MN-9MN不等。
(2)挖孔灌注桩的施工技术
人工挖掘开孔以及机械挖掘开孔是挖空灌注桩通常采用的施工方法。人工进行挖掘开孔时,挖土在挖到1m时,就应该进行喷射或者浇注一圈混凝土护壁,应用插筋的方式进行上下圈的连接,当达到所要求的深度时方能进行扩孔的施工。扩孔完成之后还应在混凝土护壁的内部安装钢筋笼以及浇注混凝土。挖孔灌注桩的直径应该大于1m,当其深度大于15m时,挖空灌注桩的桩身的长度应该小于30m并且其直径必须在1.2m以上。
(3)沉管灌注桩的施工技术
沉管灌注桩的沉管开孔时主要有振动冲击以及锤击振动两种方法进行开孔。锤击沉管灌注桩的桩长应控制在20m以内并且直径的范围应该为300-500mm,可打至粗砂层、中砂层或是硬粘土。对于直径为340mm以及480mm的沉管灌注桩,锤的质量应分别为1t以及2t-3.5t,这时单桩的轴向承载力则分别为300KN以及600KN。沉管灌注桩的施工设备具有操作简单、成本低和打桩进度快等优点,但其也具有一些缺点,如使用这种设备施工时容易产生桩身截面局部缩小、桩身局部夹长、混凝土离析、桩身强度不足和断桩等质量事故。当然产生这些质量事故的原因也是多方面的,桩身界面局部缩小的现场通常都是发生在软质土层和硬质土层的交界处的或软弱的土层处。所以在进行沉管灌注桩的施工时,拔管的速度应该尽量放慢并且应确保管内的混凝土的含量是充足的。
结束语
桩基础技术在整个建筑中占有举足轻重的地位,直接关系着整个建筑的质量。在施工过程中遇到的问题要进行及时解决,随着技术的改善和不断应用,桩基础技术将会得到更加长远的发展。
参考文献
[1]李金凤.建筑工程桩基础施工技术探讨[J].科技创新与应用,2013.