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浅论建筑桩基础土建施工技术

2014-04-21杨彦江

城市建设理论研究 2014年11期
关键词:土建桩基础桩基

程延国

摘要:对于建筑而言,尤其是高层建筑,其基础的承载能力关系着建筑的质量和使用安全,同样关系着建筑使用者的生命财产安全,一旦基础不牢使得建筑产生大规模沉降甚至倒塌,会造成极为恶劣的后果。本文就建筑桩基础土建施工技术进行论述。

关键词:建筑桩基础土建施工技术

中图分类号: TU74文献标识码: A

引言:

随着经济的发展,城市化进程不断加快,城市建筑逐渐向着高层和超高层的方向发展,对于基础的承载能力也提出了更高的要求。桩基础作为建筑基础施工中应用最为广泛的技术形式,在现代建筑发展的推动下,得到了飞速的发展和进步。从桩的材料、样式到桩基础的施工技术和施工设备,乃至理论和设计都取得了巨大的进步。本文对建筑工程土建施工中桩基础技术进行了分析,为桩基础工程的施工提供参考依据。

桩基础工程的概述

建筑桩基础工程,实质上就是一种建筑基础形式,它是由基桩与桩顶部中的承台相结合而形成的一种基础工程,根据桩端中的支承情况可以划分为两个部分,即高承台桩基与低承台桩基。高承台桩基,是指桩身的上半部分与承台的底部全部都位于地面之上,根据不同的施工方法可以将其划分为灌注桩与预制桩这两种形式,高承台桩基在施工现场中直接采取的是就地钻孔这一种方法,然后在钻好的孔内设置相关的钢筋笼,往钢筋笼中灌入适量的混凝土,最后形成相应的基桩;低承台桩基,则是指桩身全部处于地下,承台在地面上与土体的关系是直接进行接触的,低承台桩基在施工现场中主要采取的是静压、水冲沉入、振动、锤击敲打等一系列方法,将相应的基桩打入土地中。桩基础工程,能够对建筑物在建设过程中存在的竖向荷载进行转移,转移到建筑物桩基周围的土层中,尤其是在面对暴雨、地震等一系列自然灾害中的时候,可以有效的利用建筑物桩基中的竖向承载力强这一优势,增强建筑物在受到一些外力作用时的抵御能力,不仅仅减少了建筑物出现塌陷或者是倾斜的现象,还在很大程度上保证了建筑物的稳定性,这也是建筑桩基础在建筑基础施工过程中能够得到广泛应用的主要原因之一。在建筑桩基础工程的施工过程中,应当重视地基变形与地基承载力的标准与要求,在土建工程的施工中要对施工现场的环境进行合理的勘察,确定科学合理的施工方案。

桩基础在土建施工中的应用

1. 桩基础土建施工技术

在建筑工程土建施工中,常见的桩基础技术形式有两种:其一,静力沉桩技术。主要是利用静力沉桩机自身的重量以及桩架的配重,通过反作用力,将预制桩压入预定位置的施工技术。其具有多方面的优势:静力沉桩,无噪音污染,无冲击力,对周围环境影响小,施工工艺简单,质量可靠,便于安全检测,因此被广泛应用于砂性较轻或者高压缩性的粘土层中。但是,这种施工技术也有其相应的缺点,即在施工过程,有可能造成土层结构的破坏,导致地基出现超孔隙的水压力。因此,要保证施工一次完成,中途不能出现停顿。其二,振动沉桩技术。其技术特点是利用桩顶部安装固定的振动器,通过振动器的振动效果和预制桩自身的重力作用,将桩沉入地基之中。振动沉桩技术的优点在于施工设备简单,体积小、重量轻,便于运输,打桩效果良好,可以有效降低施工人员的劳动强度以及工程施工成本。

2. 桩基础的应用

(1)前期准备

建筑桩基工程在施工的前期阶段,应当做好相关的准备措施,这是保证建筑桩基础工程能够正常施工的前提,主要从以下几个方面来做好施工准备:

a.对建筑桩基础施工现场的环境进行合理的勘察。勘察建筑桩基础施工现场环境的主要目的,是对施工现场中的实际情况以及一些基本的数据信息进行掌握,为科学合理的施工方案在制定过程中提供准确、详细的资料,确保建筑桩基础施工方案的可靠性、正确性,所以必须保证勘察工作的合理性与严谨性。在建筑桩基础施工现场的勘察中,主要是勘察施工现场中的气候、地理环境等一些自然因素,然后对勘察的数据信息进行综合的分析与研究,以此来确定桩基础工程施工现场中的土层类型、施工深度、水质变化情况、地下水位;还要了解桩基础工程施工现场中,周围一些建筑所在的位置、结构、距离以及地下管线的分布情况、使用时间、结构构成、深度、距离、管径大小等一系列情况。

b.桩基础施工方案的编制准备。建筑桩基础施工现场的勘察完成之后,要开始对桩基础施工方案进行编制,在编制施工方案时要根据勘察施工现场中得到的数据信息,对桩基础的施工方式、类型、机械的使用进行确定,在编制施工方案时还要充分考虑如何保持桩基础工程周围建筑物的稳定性,避免对地下管线造成破坏;对桩基础工程中的基桩进行试验,以此来确定桩基础中的工艺参数。

c.建筑桩基础施工机械中的预备。建筑桩基础中施工机械的预备工作,主要是根据施工方案展开,在对施工机械进行配置的过程中要重视每一个机械都有其自身的性能,提高桩基础施工机械的运行效率与质量。在桩基础工程的施工中对机械设备进行应用时,要充分的利用一些机械设备具有的通用性,可以使用一种机械设备进行多种应用,扩大机械设备在桩基础工程施工现场的使用范围。

d.桩基础施工现场的准备工作。要对桩基础施工现场中存在的一些杂物进行清理,对一些施工工具、机械设备进行有效的整理,保持施工现场的整洁以及桩的平整,确保施工现场中的一些基础施工能够持续、稳定的进行。

e.桩基础施工现场中的放线定位。建筑桩基出施工现场中的放线定位,这一工作主要是分为水准点确定与确定桩位,要保证在进行放线定位时不会受到桩基础施工的干扰。在对水准点进行确定时,要按照设计中的要求对每一根桩的进行标高记录,主要的目的是控制桩基施工中的标高;在确定桩位时,要在平整的桩基础地基表面中,对放歌控制网进行设置,然后根据设计中的尺寸沿着轴线方向对每一根桩进行编号,利用打桩机对每一根桩需要打入的位置进行确定。

(2)应用

建筑桩基础工程的施工准备工程完成之后,就可以开始相关的施工操作,根据不同的施工方法,灌注桩与预制桩的施工应用于桩基础工程中。

a.灌注桩施工应用。在灌注桩的施工过程中,根据桩基础成孔的方法,可以划分为冲击成孔、干作业成孔、泥浆护壁成孔、沉管成孔等。冲击成孔适合在淤泥土、砂土、碎石土、黏性土中运用;干作业成孔可以划分为人工挖孔与机械钻孔,一般情况下人工挖孔只适合在粘性土中运用,而机械钻孔适合在砂土、粉土、黏性土中运用;泥浆护壁成孔适合在淤泥、砂性土、粘性土、粉土中运用,但是要重视护壁这一方面的防护工作,防止护壁出现倒塌;沉管成孔则需要采取振动冲击、锤击等方式进行钻孔,在运用中容易产生噪声与挤土,在运用中要注意环境的保护,早灌注桩的施工中要重视对混凝土质量进行控制,确保混凝土达到规定中的标准。

b.预制桩施工应用。在预制桩的施工过程中,桩尖的朝向要根据打桩的顺序进行确定,在浇筑的时候要从桩顶往桩尖中进行连续性的浇筑,保护层在25m左右是最好的选择。预制桩在施工中的沉桩方法,可以划分为振动沉桩、静力沉桩、射水沉桩、锤击沉桩等,在应用振动沉桩或者是静力沉桩的时候,会出现挤土的现象,所以在对这两种方法进行应用时要根据桩基的数量、距离以及基础的范围,对施工进行合理的规划,还要针对挤土这一现象制定出有效的解决方案,减少预制柱施工中挤土现象的出现,降低预制桩施工对桩基础周围环境的影响;预制桩施工中的射水沉桩,只适合在桩基础工程中的砂土层中进行应用。

参考文献:

[1] 陈旭,李家稳,潘枝旋.几种特殊地质条件下的桩基础施工技术研究[J]. 山西建筑. 2010(33)

[2] 陈远业.高层建筑底桩基础设计的探讨[J]. 建材与装饰(中旬刊). 2007(10)

杨彦江

摘要:随着建筑施工技术的发展,桩基础在建筑基础结构建设中的应用越来越普遍。本文对桩基础工程概况、主要施工技术、建筑桩基础施工技术应用、应注意的问题及改善措施进行了探讨,仅供参考。

关键词:建筑桩基础;土建施工技术

中图分类号: TU74 文献标识码: A

引言

桩基础方案在很多建筑形式中有着十分广泛的应用,桩基础的安全性以及可靠性会直接关系到整体建筑的质量以及安全.所以,在进行桩基础施工过程之中,就应该对桩基础的施工要点进行分析并采取科学合理的方法来进行施工。

一、桩基础概念

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。

二、建筑桩基础的施工准备

建筑桩基础在施工前首先要根据施工现场环境、水文地质条件以及设计建筑物的上部荷载力大小来确定在桩基础的类型以及施工方法。因此现场勘查以及施工准备工作就成为确保桩基础质量的先决条件。以下就从五个方面来阐述桩基础施工准备工作的要点:

1、施工现场环境、水文地质条件的勘察

进行现场环境勘察的目的是为了给桩基础的制定提供科学可靠的技术资料,所以在勘察的过程中必须确保工作的严谨性以及合理性。现场环境勘察主要涉及到对施工现场的地形、地貌、气候等其它自然环境的勘察,然后通过这些数据对桩基础深度范围内的土层类型以及力学性能、地下水位以及水质变化状况等进行分析,并且还要了解施工现场周围建筑的位置、距离、结构性质、地下管线的分布、距离、埋置深度、使用年限、管径大小以及结构等情况。

2、施工机械设备的准备

根据设计要求的桩基类型,以及现场情况,在开展施工之前,从实际出发选择合理科学的施工机械。从设备的性能,施工的效用以及设备的投入价格,作出合理的分析,选择合适的、性价比较高的机具设备,节省不必要的经费开支。遇到工期相当紧迫的工程,适当的作出备份机具调运方案,从而合理的保障施工的工期和质量。

3、桩基础施工现场的放线定位

在进行桩基础施工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,而且要确保定位不受桩基础施工的影响在施工过程中能够随时进行桩位复核。在定桩位时在平整的地基表面建立方格控制网,然后在轴线方向按照设计的尺寸设置样桩并且对桩进行逐一编号,通过打桩机完成桩位的初定,最后再通过复核最终确定,减小施工误差。水准点的确定是为了对桩基施工的标高进行有效控制,根据设计要求每根桩的顶部以及底端都需要进行标高记录,所以需要在施工区设置相应的水准点。

4、编制桩基础施工的技术准备

在现场勘察工作完成以后,要开始进行具体施工方案的编制。首先根据勘察数据确定桩基础的类型、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周围建筑物以及地下管线所采取的防护措施;然后再根据总工程进度计划表确定桩基础的施工进度计划,而且在计划内要强调质量安全以及文明施工;最后是进行基桩的试验,为了充分提高桩基础的施工质量,必须要通过试验来确定工艺参数。

三、桩基础的主要施工技术

按照桩基础的施工方法的分类,桩基础的土建方法一般是可以分为振动沉桩的施工技术和静力压桩的施工技术这样两种类型的:

1、振动沉桩的施工技术

其主要的工作原理是通过预先装备在桩顶部的一个固定的振动器来产生必要的振动效果,再集合桩自身的重力的一个综合的作用就可以达到桩自动下沉到基地土层的目的了。这种桩基础的施工技术具有操作比较简单、打桩的效果也比较良好的很多优势,并且施工的成本也会降低。

2、静力压桩施工技术:它的主要工作原理是通过桩架上的配重和桩自身所携带的重力的一个综合的作用效果来将桩压入到土层当中。这种施工方法是必须要求在施工的过程当中不能够暂停的,它具有成本比较低、噪音也比较小以及工艺十分简单的优势,目前也是常用于粘土层作业。

3、桩基础施工过程中桩位复核

在预制桩施工过程中,当土质较差时,打桩挤土效应是影响桩位准确性非常重要原因,在桩基础施工过程中要不断的对桩位进行复核。如在某住宅小区的预应力管桩试压施工过程中,由于其土质为淤泥质粘土,桩位最大被偏移230mm。针对此情况,在施工过程中施工技术人员使用经纬仪及钢卷尺不断对桩位进行复核,取得良好的效果。又如在某住宅小区的预应力管桩试压施工过程中,由于其杂填土层较厚,地下情况比较复杂,在试桩过程中经常断桩,需要经常开挖清除地下障碍物。针对此情况,建设单位果断作出调整桩型,工程得以顺利进行。因此在施工预制桩时,技术人员应先研究项目的地质报告,针对挤土效应采取必要的桩位复核措施。

四、提高建筑桩基础土建施工技术水平的有效策略

1、采用合理的施工方式对建筑桩进行操作

当在做好前期的准备工作之后,就要对建筑桩进行施工了。这时候选用合适的手段就显得尤为重要。在对预制桩进行施工的过程中,要严格按照施工设计要求所规定的打桩顺序进行,当预制桩在沉入土层时,应该根据当地的实际土层选用合适的沉桩方式,例如射水沉桩这种方式只能应用在沙土层中。另外,还应考虑桩基的长度,数量以及桩与桩之间的距离是否合适,以便选择合适的施工手段进行,避免由于施工手段不当而引起基础桩变形或不稳定,给建筑施工带来很严重的后果。

2、钢筋笼检查

主要检查钢筋笼的制作质量、下笼、焊接质量、搭接长度。分段制作的钢筋笼的长度以钢筋的定长为宜,但不宜短于 6m,连接时 50%的钢筋接头应予错开焊接,且两钢筋轴心在一直线上。为避免灌注导管挂笼及钢筋笼上浮,笼底钢筋略成喇叭状。对非全长配筋的桩,钢筋笼顶标高低于地面时用吊筋将钢筋笼焊接牢固,防止下落。钢筋笼的保护层最好是设置成混凝土滚轮,厚度为混凝土的保护层厚度,每隔2m均匀布置4个,穿在箍筋上,这样既保证保护层厚度,又能减少对孔壁的扰动。在焊接施工时要特别注意焊缝的饱满程度。

3、提高施工人员的施工技术水平

建筑桩基础质量能否提高直接依赖于施工人员的施工技术水平。因此,相关企业应该对此高度重视,加强对建筑桩基础施工人员的培训工作,使其能够更深入的理解和把握有关建筑桩基础的理论知识,并不断加强实际操作能力以便提高其施工水平,并使他们树立高度的的使命感和责任感,为建筑桩基础的发展建设贡献自己的一份力量。

结束语

综上所述,近年来随着我国城市建设的快速发展,各种大型建筑物以及超高层建筑的需求量日益增多,对于建筑基础工程的要求也越来越严格。而桩基础可以有效地将建筑物上部荷载传递到周围土层或者承载能力较大的深层土壤当中,因此被广泛应用于土建施工。在更多现代化的建筑不断建造的过程中,利用桩基础施工,不但能够在确保建筑工期的前提下提升工程的施工质量,而且还能够为建筑企业获得相应的经济效益以及社会效益,因此建筑桩基础施工在我国得到了非常广泛的应用。

参考文献

[1]贾清霞,李竟飞.桩基础设计施工中应注意的问题[J].黑龙江科技技术,2010(12).

[2]孙雅莉.浅谈民用建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(25)

[3]高玉龙.房哲.高层建筑桩基施工质量控制浅析[J].黑龙江科技信息,2010(18)

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