关于土木工程建筑施工技术的创新分析

2018-02-15郭叙耀

建材与装饰 2018年26期

郭叙耀

（广西钦州临海工业投资有限公司广西钦州 535008）

如今，我国建筑行业正快速发展，加之科技水平的不断提高，衍生出很多新型土木工程技术，这些新技术的应用，能提高建筑施工技术水平，保证施工质量，缩短工期，具有重要的推广应用价值。

1 现浇混凝土薄壁管桩

复合地基是一项常用且有效的地基加固方法，可将其分成柔性桩与刚性桩两种。其中，柔性桩主要包括砂桩、灰土桩、碎石桩、粉喷桩与浆喷桩等；刚性桩主要包括CFG桩、混凝土灌注桩与预应力管桩等。不同方法有不同的作用条件、工艺方法、施工要求、加固效果，但对柔性桩而言，其加固费用相对较低，且加固效果偏弱；而对刚性桩而言，其虽然加固效果良好，但所需费用较高。因此，有必要研究一种兼具加固有效性与经济合理性的新桩基技术[1]。

现浇混凝土薄壁管桩（以下简称PCC桩），其在龙门支架与设备底盘提供的支撑作用下，凭借上不振动头产生的持续振动力，向土层内沉入由双层钢质套管构成的空腔与活瓣桩靴，在沉入到要求的深度后，即可形成环形域，腔中灌注混合料，再振动拔出套管，此时管外土体和管中混合料即可形成整体管桩。沉桩与拔桩时，利用成模造浆器对润滑泥浆进行持续压入，以此确保套管能够顺利完成工作。管桩打入以后，活瓣桩靴正式闭合，并于拔桩过程中自动分开。

PCC桩施工需要用到以下几种机械设备：装有卷扬机的底盘；可自行振动的振动头；支架；由双层钢套管构成的空腔；活瓣桩靴；润滑用成模造浆器；分流装置。PCC桩的成桩作用机理为：①施加振动作用使腔体模板进入土层当中，然后向腔中灌注混凝土，混凝土通过腔体进入槽孔，此时空腔模板可以起到良好的护壁作用，所以能防止塌壁与缩壁，使孔中混凝土达到良好的稳定性与充盈性。②在对腔体进行振动提拔的过程中，对灌注的混凝土进行均匀振捣，确保桩体达到密实。此外，使混凝土不断向两侧施加挤压作用，增加管桩的壁厚。③PCC桩施工中，因受到排土、振动与挤压等作用的持续影响，桩间土能得到挤密，振密与挤压的有效范围主要和腔体厚度等因素有关[2]。

在PCC桩施工过程中，应做好技术控制，其主要技术性能包括：沉桩实际深度不能少于25m；桩径应控制在1000～1500mm范围内；管桩的壁厚应控制在100～150mm范围内；灌注中所用混凝土的强度等级一般为C10～C30；相邻桩位之间的距离按2.5～4.0m控制，并且要呈方形或者是梅花形。

2 浆固散体材料桩

2.1 技术开发思路

（1）对复合地基而言，其加固效果主要受桩体自身强度与桩间土具有的承载力两项因素影响。

（2）对于碎石桩，作为典型和常用的复合地基，其桩体由散粒体构成，自身强度相对较低。

（3）对于压力注浆，它不仅能保证桩体自身强度，而且还能对桩间土基本性质予以改善。

（4）在深基础条件下，PCC桩对桩架提出了很高的要求，而且如遇上方存在其它障碍物，则施工将变得十分困难[3]。

2.2 浆固散体材料桩

（1）由钻机根据设计直径持续钻进到设计要求的深度，在成孔后下放注浆管，并投放石料。投放石料时，通过注浆管对钻孔进行清洗。在投放完毕以后开始注浆，由浆液的固结作用成桩。此时，浆液不仅参与到成桩，而且也向岩体不断渗透。

（2）注浆桩实际上是一种以注浆技术为核心的软土地基处理技术，充分结合了碎石桩和注浆两项工程措施，有效成桩桩径在300～700mm范围内，而且有效桩长也可以达到35m。

2.3 加固原理

（1）该加固方法的加固作用机理为：桩体凝固；浆液灌注后会产生扩散作用，进入土体后，对桩周土基本性质予以有效改善。

（2）加固区从普通刚性桩扩展至注浆桩，从桩体与天然土体两个部分变成桩体、加固体与天然土体三个部分，以此有效提高地基实际承载力，避免地基产生沉降。

（3）因机械设备作业高度较矮，所以不会受到场地方面的限制与影响。对桩体材料，除碎石以外，还能使用废弃砖块，不仅实现废物利用，而且还能有效保护环境，避免污染。

3 加筋碎石桩

3.1 技术开发思路

为有效提高碎石桩实际承载力而开发出的一项新技术措施。在碎石桩正常工作时，应有径向上的约束作用，若地基土自身强度较低，则无法提供必需的径向约束作用，防止桩顶部周围碎石桩产生侧向变形，满足地基加固方面的各项要求，这项技术在碎石桩基础上布置竖向格栅，以此对碎石桩产生的侧向变形进行限制，进而实现保证桩基实际承载能力的根本目的[4]。

3.2 技术原理

（1）通过加筋对桩体上部产生的变形进行约束和限制，确保荷载能够传递至桩体以下土体，以此减少地基沉降，保证地基的稳定性。

（2）桩身受到加筋限制作用后，其模量比桩间土要大很多，地基应力根据模量重新分配，不断向桩上靠拢和集中，并沿着桩身不断向下扩散，从而保证应力实际分布的均匀性。

（3）采用碎石桩能有效缩短孔隙水产生水平方向渗透作用的途径，使孔隙水压不断扩散，增强粘性土的排水固结能力，加快沉降速度。

4 Y（X）型灌注桩

4.1 技术开发思路

基于沉管技术的Y型灌注桩，按照等截面异形灌浆扩大基本原理，它是以圆形灌注桩为基础而产生的新技术，对传统技术进行了改善和优化。这项新技术先通过振动沉模形成桩孔，再于现场进行灌注，在灌注的过程中将钢筋插入到桩基顶部，桩体实际强度达到要求后，对桩帽进行现浇。

4.2 技术原理

（1）施加振动作用后，向岩土层中沉入预制模板，其桩尖端完全封闭，沉模后进行混凝土灌注；对模板进行振动提拔的过程中，通过模板的下端向槽孔灌注混凝土，以此一次性完成成孔与成桩，此时模板能起到良好的护壁作用[5]。

（2）该桩为典型的刚性桩，相较于CFG桩和碎石桩，它具有更高的强度、承载力与模量；而且桩体置换作用十分明显，成型后，地基的实际承载力将大幅提高。

（3）桩基施工中，因受到振动和挤土等因素的影响，所以能使桩间土达到密实状态，进而对桩间土各项基本性质予以有效改善。

5 可回收锚杆

5.1 技术开发思路

在基坑工程中，锚杆能发挥的作用往往是具有临时性的，在基坑施工完成后，锚杆往往留在地基当中，这样不仅经济性较差，而且还可能对周围自然环境造成影响。因此，开发可回收锚杆这项新技术是很有必要的。

5.2 技术开发

（1）一种可在施工完成后回收的新型锚杆，其特征为活动式锚头和钢拉杆直接相连，并在钢拉杆的外端连接花管[6]。

（2）通过这样的开发能对锚杆进行反复使用，由此节省用于采购锚杆的成本，并为后续其它工程建设排除阻碍，节省没有必要的费用，减小难度。此外，这种新型结构十分简单，且操作与使用方便，不会对当前的施工造成影响，保证施工质量，避免产生其它隐患，并保护自然环境。通过一段时间的研究与改进，能使可回收锚杆集成为产品，最终实现批量生产。