建筑工程土建施工中桩基础技术要点探究
2021-01-06崔小娣
崔小娣
山西焦化集团有限公司(030000)
0 引言
在我国快速发展的市场经济的带动下,加快城市化发展的进程,也为建筑业带来新的发展机遇,无论是从城市的建筑数量和规模都呈现井喷式的发展态势。随着城市建筑高度的不断增加,其对地基建设提出更高技术要求,地基建设中采用桩基础技术,能提高建筑稳定性,使得建筑地基更稳定。其本身作为隐蔽性工程,施工工艺复杂,施工难度大,且受环境及人为因素影响大,基础施工中会出现相应缺陷,而科学合理地运用桩基础技术进行土建施工,不仅能够有效节约土地资源,还可减少施工成本,为此,土建施工过程中必须掌握桩基础施工技术要点,以提高建筑物的安全稳定性。
1 桩基础施工技术特点
桩基础技术作为建筑工程的基础技术之一,主要是增加建筑物的稳定性,打好地基。桩基础技术能够应用于地质松软的地区,改变土壤密度,提升建筑工程的稳定性,其在一些岩层或抗压力较高的土层中也能发挥保障作用。而其在不良地质或较为坚硬的地质中,桩基础技术的应用也能提高建筑工程的承载力,减少不利地理环境对施工的影响。桩基础技术的应用需要根据土壤结构适当调整,桩基础技术应用建立在对地基情况充分的勘察基础之上[1-3]。
桩基础施工技术具有两方面的特点。一方面承载性、稳定性较强,其为混凝土结构本身具有高强度、高硬度、稳定性好的特点,可借助混凝土结构与地基形成较高强度的整体,提高建筑整体承载能力,使建筑结构更稳定。另一方面具有灵活性、科学性的特点,其能适用于不同地质,既可以是岩层特性的地质,也可以是松软土质,即使是地下富含腐殖质等软土地基结构,土层透水性较差的地基层结构也能有效应用。其能根据不同地区不同施工要求,灵活调整应用,适用范围广。
2 桩基施工的主要技术
2.1 钻孔灌注桩基础
钻孔灌注桩是就位钻孔后,再灌注钢筋混凝土而制成的桩基,较传统的锤击沉桩具有施工过程中无振动、无地面隆起、噪声小、对施工周围建筑物和环境影响较小,适合在现代城市高层建筑物密集地区使用的优点。钻孔灌注还可结合建筑物的承重和规模,能建设比预制桩直径更大的桩,且入土更深。
2.2 静力压桩法
桩基施工时受施工环境如高层建筑物、居民区等影响,对桩基施工的环境和场地有较高要求,静力压桩技术是通过静力压桩机的压桩机构,将预制钢筋混凝土桩分节压入地基土层中成桩,由于其在施工过程噪声小、无冲击力,施工环节简单在现代桩基施工中得到广泛应用。但是静力压桩技术在打桩过程对施工地基的土层结构会造成破坏,如中断施工会影响桩基的质量,在实际施工过程严禁中途停止施工[4-6]。
2.3 钢筋混凝土预制桩技术
预制桩应在预制构件加工厂进行预制后,运至施工现场后打入基坑。鉴于钢筋混凝土预制桩在预制时工艺简单、强度高、钢度大和可结合施工特殊要求制作成各类截面形状的特点,在特殊桩基施工中应用较广。在制作钢筋混凝土预制桩是选用的混凝土标号应高于300#,编制的钢筋的直径应大于12 mm以上,常规配置4~8根主筋[7]。
3 桩基础施工的技术要点
3.1 静压桩基础施工技术
该施工技术难度较低、操作较简单、成本投入少、施工效率高,因此得到了有效的应用与推广,是内桩基础工程常见的施工技术。此外,静音桩基础施工技术不会产生任何噪声,其对周边环境的噪声污染为零,主要是借助静压桩机,通过打击让桩沉入地基结构中,其对地基土层产生较大的打击力,可能会引发水压升高,因此静压桩基础施工时,必须动态监测土层压力情况,且确保机械施工连续作业,施工与土层保护同时进行[8]。
3.2 振动打桩施工技术
其主要借助电动机等机械设备。基于设备产生的振动,实现桩基到土层的沉入。对比静压桩基础施工技术,其对土层压力较小,且振动状况下土层稳定性较高。该施工技术成本较低,对人员要求较低,能有效节省施工成本。需要注意的是,采用振动打桩施工技术,应在木桩打入土层前,确保振动装置对准设计点,以此确保土桩的振入深度与方向正确,应严格规避细小偏差,切实保证施工质量。
3.3 人工挖桩基施工技术
该技术采取钻挖机与人工共同作业的形式进行桩孔开挖,使用钻挖机等机械,借助机械外力让桩基开挖更高效,而配合人工控制,完成深度与强度的合理把控,确保桩基开挖质量。人工挖桩基施工技术不需要反复使用泥浆方式进行桩孔的打击,也避免了其对周围地质环境的损害,能有效地满足现代建筑地基施工的绿色环保要求。选择钻挖机等相关设备,通过借助压力分层锚有效弥补传统螺栓承载性低的缺陷,使得螺栓受力均匀,实现施工压力的平均分散,减少其对孔壁的负面影响,降低施工成本的同时,还可以提高施工质量[9]。
4 桩基础在土建施工中的运用要求
4.1 现场勘查,做好准备
在桩基础施工前进行现场的详细勘查,全面了解施工现场的施工环境情况,特别是土层土质结构,制订具体的施工方案。对地质条件的勘察能为成桩方式选择提供指导,而勘察也能了解施工现场周围地下管线分布情况,防止桩基础施工时对地下管线及周边环境产生不利影响。在桩基础施工前要重视准备工作,清理现场障碍物,特别是废旧的电杆、旧建筑基地。对于高层建筑来说,桩基有较高的密集度要求,要需要确保施工面平整,以保证桩基垂直度。预制桩的过程中必然会对地基造成影响,可于场地表面铺设碎石,建议控制在20cm左右,以提高地基表面承载能力,减少桩基沉降的风险。只有现场勘查到位,并配合做好桩基础的施工准备,才能确保建筑工程施工中桩基础施工价值的发挥[10]。
4.2 应用BIM技术,强化施工质量
作为一种现代建筑结构设计辅助技术,其本质上是建筑信息模型,BIM是集合了物理和功能性的数字表达,也倡导知识资源的共享,基于现代建筑结构设计的不同阶段,可以实现BIM技术指导下多元化信息的提取更新与修改,BIM技术具有可视化优势,其直观显示建筑工程师的设计理念,并直观呈现建筑模型三维结构,为建筑模型分析调整提供技术支持。建筑结构设计离不开充分的建筑结构分析,在BIM技术支持下,直接对建筑模型三维结构在线调整,多维度观察分析,提升设计修改效率,节约成本。设计师通过分析BIM建筑结构模型,对建筑结构设计缺陷做到一目了然,心中有数,对建筑结构设计模型调整优化,推出总体优化的方案。BIM技术也在桩基础施工中得到了有效应用。设计人员凭借着丰富的设计经验,结合BIM技术建构模型并优化设计方案,科学精准地对桩基础位置进行计算,并进行细节的调整,同时借助建构技术合理把控施工成本。在桩基础施工中,也应借助建构技术重点做好核载量的计算。对勘测信息及设计方案等现场施工时的相关数据精准计算,明确地基情况及其承载力、抗剪强度等,预估建筑物的整体使用寿命,基于建筑物的预估使用寿命指导地基桩基础施工,使桩基础施工达到检验标准。在使用BIM技术进行强化施工时,也应加强对施工人员的技术指导和培训,确保其掌握桩基础施工技术要点,熟悉相关流程,熟练使用BIM技术指导施工,切实保证施工质量[11-12]。
5 结语
市场经济的快速发展带动现代建筑行业的蓬勃发展,建筑工程数量激增,工程规模扩大,建筑工程质量备受关注。施工中桩基施工是最基础的施工项目,其主要应用到桩基础施工技术,以该技术的合理有效运用,提高建筑物整体结构的稳定性,而这也对施工人员提出了更高要求,其必须全面掌握桩基础技术的施工要点,规范施工、灵活作业,切实发挥桩基础施工技术的功能,做好建筑施工的基础性工作。