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桩基础施工技术的应用

2015-04-07

四川水泥 2015年1期
关键词:试桩管桩桩基础

黄 勇

(六盘水市交通建设公司,贵州省 六盘水市 553001)

桩基础施工技术的应用

黄 勇

(六盘水市交通建设公司,贵州省 六盘水市 553001)

桩基工程作为桥梁建设的重要组成部分,其施工技术控制不仅关系到施工企业的经济效益,更关系到公路桥梁的使用安全及使用寿命。由于施工空间的隐蔽性,并经常受到地质条件、地下水以及其他因素的影响,在施工过程中经常会遇到不可预见的问题,此时就需要依据现代化的施工技术以及丰富的施工经验予以解决。本文针对桩基础的施工过程中存在的问题进行了探讨并提出了解决方法。

桩基础 施工 桩基

引言:随着经济的不断发展,各类建筑开始大规模建设,而建筑的基础在工程建设整体资金投入中占据了较大部分的比例。因而如何对桩基础质量采取有效措施加以控制,使建筑工程质量整体水平得到有效提高,是当前行业内所面临的重大课题。

1、桩和桩基的基本构造要求:

(1)摩擦桩中心距不应小于桩身直径3倍;灌注桩中心距不应小于扩底直径1.5倍,当扩底的直径大于2米时,桩端的净距不应小于1米。在计算桩距时要考虑在施工中挤土的等效应对于邻桩产生的影响。

(2)扩底灌注桩扩底直径不可大于桩身直径3倍。

(3)桩底端进入持力层深度,应依照地质的条件、上部荷载以及施工的工艺来确定,应是桩身直径的1到3倍。在计算桩底端进入持力层的深度时,应考虑到特殊土、岩溶及震陷液化等因素的影响。嵌岩灌注桩的四周嵌入完整及较完整的未风化、微风化、中风化得的硬质岩体最小深度不可小于0.5米。

(4)在确定桩位时应使桩基的承载力合力作用点和竖向永久荷载的合力点相重合。

(5)预制桩混凝土的强度等级不低于C30;灌注桩不低于C20;且预应力桩不低于C40。

(6)桩主筋要经过计算确定,打入式的预制桩最小配筋率不可少于0.8%;静压预制桩最小配筋率不可少于 0.6%;灌注桩最小配筋率不可少于 0.2%到0.65%(小直径的桩应取大值)。

(7)配筋的长度:①受到水平荷载及弯矩过大的桩,配筋的长度要通过严格的计算来确定。②承台下有淤泥和淤泥质土或者液化土层存在时,配筋的长度要穿过淤泥淤和泥质土层和液化土层。③桩径大于600毫米的钻孔灌注桩,构造钢筋不可少于桩长2/3的长度。

(8)桩顶嵌入承台的长度不可小于50毫米。主筋伸入承台的锚固长度不可小于钢筋直径(Ⅰ级钢)的30倍和钢筋直径(Ⅱ级钢和Ⅲ级钢)的35倍。对大直径的灌注桩,当用一柱一桩时,可以设置承台或者将桩与柱直接进行连接。桩与柱的连接可以按照规范要求,高杯口基础要选择截面尺寸及配筋,柱纵筋插入桩身长度要满足锚固长度的要求。

(9)在承台以及地下室四周回填中,要满足填土密实性要求。

2、施工中特殊状况的处理

桩基础施工因地层不可预知性,通常会遇到许多特殊的情况,这要求施工人员根据具体情况,仔细地进行分析,采取妥善的解决办法来解决各种问题。

2.1 桩基达到其极限承载力而无法压至设计标高

这里一般有两种可能的情况,一是地质报告存在错误,桩的实际承载力大于计算值,必须要先试桩来确定合理桩长和承载能力。二可能是因为土层的本身,例如饱和的砂土所产生的孔隙水压力会使桩基无法被压入,这需要从施工的措施上面解决。第一必须制定好合理施工顺序,例如跳打,让先期施工的桩所产生的水压力消散之后再进行下一根桩的施工;第二是静力压桩要选择具有足够的压桩力的机械进行施工,避免出现抬机等现象;除此之外可采用引孔,设排水孔的措施来尽可能减少沙土的空隙水压力。同时压桩过程中必须将压桩力控制在桩身的极限强度范围之内,并要注意压桩挤土作用对四周建筑物产生的影响。

2.2 沉降计算

建筑对于沉降差及沉降的反应较为敏感,为此规范中对于沉降的计算进行了确切严格的规定,但是因为沉降量计算的方法与土工参数准确测定当前并不完善,在设计中无法避免出现不少的问题,例如:摩擦桩没有进行沉降量计算;高层和裙楼基础没有设沉降缝,没有采取有效的措施来减少差异沉降以及影响;在一整体的大面积基础之上建筑多栋高层与低层的建筑,未按规定计算变形量;同一结构的单元用了不同形式的基础,没有计算沉降;同一结构部分用天然的地基而部分采用桩基,并未计算沉降差;某工程因为主楼和裙楼的上部结构荷载的差异较大,两者桩型、桩长、桩持力层都存在很大的差异,而没有进行沉降计算,后浇带是解决这些问题较为常用的办法,但是总说明书中并未见到有关后浇带施工的要求。

2.3 桩基静载荷试验不合格

某项工程因时间的限制,甲方要求试桩和工程桩同部进行,试桩结果发现三组试桩只有一组满足了设计条件而另两组试桩都小于设计的承载能力。这需要从设计、施工及试验的各个方面进行分析这两组试桩结果,经过同周边工程的比较以及现场施工试验的记录分析,并未发现存在特殊的情况,施工和试验过程中都没有失误。后对第一组试桩情况进行了分析比较,最终发现后二组试桩的停歇时间足够,但是周边其余的工程桩于试验的前2天才完工,由此认为是由于工程桩的施工破坏了试桩的周边土,从而影响试桩承载能力。在工程桩的停歇时间满足要求时又一次对2组试桩进行了试验,其结果和判断相同,试桩满足设计的要求。该工程实例证明了试桩的结果由多种因素决定,我们在工程中对各个因素要仔细的分析,找出问题的所在,不要盲目进行处理,减少可以避免的损失及浪费。

2.4 管桩裂缝的处理

预应力管桩因强度较高,且制作的周期短,较预制桩省材料的优点受到了普遍的应用,但也有受剪承载力差的缺点。在工程中,因垂直度的偏差或者挤土的原因通常管壁会出现裂缝,影响工程质量。在昆山的某工程中因场地的天然地面标高过低,在进行桩施工之前,进行了2米左右的场地回填,而在施工过程中没有对上面的情况采取相应的措施,使得压桩机械在施压过程中对桩产生不均匀侧压,在施工结束后发现局部的桩位发生了侧偏,经过小应变检测发现管桩在不同程度上出现了裂缝,如何处理变得十分关键。经过对偏差经过详细的分析和归类之后,发现对垂直度偏差小于 0.5%的管桩,管壁无裂缝,由此认为承载能力不会受到损失,因此增加了一组试桩说明承载能力满足设计要求后不再对其进行处理。而对于垂直度偏差大于 0.5%的管桩,可认为管壁都已出现裂缝,承载能力受到了影响,对于此类的桩采用先纠偏再对其进行灌芯的处理,使裂缝的部位通过灌芯部分的混凝土传力,经过最终荷载试验说明这种方法是可行的。因此,在管桩的施工过程中要注意对垂直度的控制,因为管桩抗剪承载能力差,易被破坏从而发生不必要的损失。

2.5 施工质量难以得到保证

保证质量的措施主要有:①教育职工树立“百年大计,质量第一”的思想观念,严格地按照施工规范及操作规程进行作业。②各施工操作人员进行上岗教育,技术交底,坚持持证上岗,严禁无证上岗。③每天施工前对要施工的桩位进行仔细放样和复核,纠正因土体受挤和人为影响的桩位偏差,每三天对场区控制点进行一次复测、校正。④桩基施工时桩距偏差允许值在200以内,标高允许偏差范围在(+100,-50)以内。⑤及时办好各项手续,做到职责分明。⑥施工各类资料(如工程文件、施工记录、隐蔽工程验收、成果图等)的收集做到完整、准确、及时、整洁。

结语:桩基工程是一繁重而复杂的过程,我们设计人员一定要考虑到每一个环节,统筹兼顾,从各方面使之合理化。好的设计不仅仅是要保证建筑物安全,更要使设计经济合理。

[1]宋伟.公路工程桥梁桩基施工技术管理的分析[J].路桥工程施工,2010,6.

[2]陈彬.路桥工程施工中技术控制与管理方式、重点的探讨[J].工程施工技术管理资讯,2011,1

TU75

B

1007–6344(2015)01–0146–01

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