建筑工程桩基施工技术探析
2021-03-31南京苏宁仙林置业有限公司工程师
孙 俊 南京苏宁仙林置业有限公司工程师
目前,我国城市发展迅速,高层建筑是城市发展的一个重要标志。高层建筑物在一定程度上减缓了人地矛盾,但是随着建筑高度越来越高,对其质量要求也随之提高。近年来,人们日益关注高层建筑的安全性,并对施工技术提出了更高的要求。
1 桩基施工概述
在整体的建筑工程中,桩基是最基础的一项建设内容,它承载整个建筑工程的竖向荷载力,让建筑物保持在一个稳定状态。在目前的建筑工程中,桩基已经得到非常广泛的应用,因为桩基拥有非常坚固的持力层,不仅使其具备了比较大的承载力,而且稳定性也非常好。竖向桩拥有很大的强度和刚度,整体性能也十分稳定,所以与其他形式的建筑工程相比,桩基有着更好的稳定性。在建筑工程的施工中,通过桩基的应用可使其竖向荷载实现有效的综合型转移,以此来保障整体工程的安全性,避免由于天气因素、人为因素、地质灾害等对建筑工程的安全性和稳定性造成不利的影响。
地基的构成离不开桩基,同时还包含与桩基相连接的基台。桩基主要负责连接上层建筑物的主体与地面,使得上层建筑物的承载力传递到地面,从而提升整个建筑的稳定性。地基是建筑的基础,只有地基的工作做到位,才能使建筑满足人们的日常需求。此外,桩基施工可以提高基岩的承载能力,避免出现建筑物下沉的现象。桩基施工主要由两部分构成,一部分是高承台,另一部分是低承台。目前,我国的建筑物主要采用低承台桩基施工。
2 桩基的种类和适用范围
根据自身材料特点进行区分,桩基可分成两类:第一类是预制混凝土桩,主要就是将预制的钢筋混凝土通过打桩机打入地下,这样做可以节省一部分材料,但是同时也存在一定的不足,其受限因素较多,对于工程施工来说有一定的难度,会导致整体施工时间过长;第二类是灌注混凝土桩,首先在施工场地进行钻孔,钻孔完毕后向内放钢筋,然后浇灌上混凝土。灌注混凝土也有很多缺点,如承载高层建筑能力较弱、耗用原材料多等,从而使施工成本有所增加。桩柱类型根据桩基的受力来源可以分为两类:第一种是摩擦桩,主要利用底层与基桩之间存在的摩擦力进行承载构造物,主要适用于承载层数比较深或者地表没有硬物来足够承载的情况;第二种是端承桩,主要是将基桩建落在承载层,可以更方便承载构造物[1]。
桩基具有一定的适用范围,并不是全部工程都会使用桩基,具体包括以下3 个方面:一是对沉降量要求较高的建筑物,比如高铁的路基会使用桩基;二是为了防止建筑物倾倒,一些很高的塔机建筑会经常采用桩基;三是对基础震动要求比较高的大型设备或者需要加强建筑物抗震等级的设备都需要采用桩基。
3 桩基施工的基本原则
3.1 做好准备工作
进行桩基施工前要做好相关的准备工作,对现场进行全面处理,确保桩基工作能够顺利开展。施工人员要熟悉施工场地的地质情况,将现场杂物清理干净,提前准备好施工需要的设备和原材料。在保证材料充足的情况下,还要严格把控其质量。做好准备工作后才能进入正式施工环节。对于施工用到的设计图纸也要进行检查,看图纸设计是否符合实际情况。此外,要制订桩基施工方案和应急处理方案,并对施工人员进行安全教育培训[2]。同时也应做好施工现场的勘查工作,对具体的地质情况、水文情况、气候情况等做到全面了解,以此为后续制订施工方案提供便利。对于一些无法移动的管线设施,应评估其对后期施工的影响,如果影响较小则在施工中避开这些管线即可,如果影响较大,则需要与相关部门对接,针对管线问题来做出合理调整,以此保障施工能够顺利开展。
3.2 按照施工步骤进行操作
建筑施工必须严格按照施工步骤进行操作,严格把控每一个环节,以保证施工的安全性。施工过程中的每一道工序都需要认真完成,并建立相关动态监护机制。对于那些容易产生疏漏的地方,更要严加监管。在施工过程中,需要对桩孔嵌入的深度以及产生的沉渣厚度、岩石的硬度等数据进行分析,保证其符合施工工序的规范要求[3]。
3.3 做好检查工作
做好施工后的检查工作是确保施工质量的重要措施。在发现质量问题后要及时进行处理,确保其合格后才能进入下一步施工。桩基在进行开挖工作之前首先要做一个全方位检查,同时记录相关的数据,并对记录的数据进行分析,及时发现存在的安全隐患。只有解决掉这些安全隐患,才能更好地保证施工质量。另外,当安全事故发生时,要从大局出发考虑事故对工程质量的影响。
4 桩基施工要点
在施工过程中,要对施工现场的实际情况进行分析,选出最佳的施工方案进行施工。桩基施工设计需要满足以下两点:一是地基的承载能力,二是变形问题。在实践工作中,要进行全面考察。其中,地基的勘查工作是重点,同时也要慎重选取施工方案,因为这些都会影响桩基的质量。如果地基出现上半部分软、下半部分较为坚固的情况时,可以使用桩基。只有做好这些工作,才能进行顺利施工。目前,高层建筑越来越多,如果施工时地基出现下沉的现象,是不能建设高层建筑的,因为其会对居住者的安全造成威胁。在这种情况下就可以采用桩基施工,其具有一定的承载力,能够有效地防止出现建筑倾斜等问题[4]。
5 桩基技术的重要性
在建筑工程施工过程中,桩基对坚硬、柔软的特力层起到承载作用。所以,桩基的竖向基桩承重能力和群体基桩承重能力非常强,特别是竖向重力承载能力。同时,基桩的竖向刚度、群基刚度非常强,在施工过程中用于承载自重和周边重量,不会导致明显的下沉,还可以确保建筑施工中墙体倾斜度在标准范围内。
因为桩基具有基桩硬度、柔软度、竖向单桩、群桩刚度和抗倾斜度等特性,在出现大风、地震等自然灾害时还可以保护建筑物,在最大程度上保证建筑物的稳定性。另外,基桩本体能够进入液化土层对土层起到很好的支撑作用。当发生地震的时候局部土层液化会出现局部塌陷的情况,此时桩基自身的抗压能力、抗拔能力可以确保土层稳固,起到良好的保护效果,从而确保建筑工程的安全性及稳定性。
6 桩基施工存在问题及解决方案
6.1 存在的问题
6.1.1 破坏生态环境
桩基施工对生态环境有一定的影响。在进行桩基施工时,会挤压周边的原有桩基,对其他建筑物形成一定的威胁。在进行施工时,地表土壤压力骤增,土层会产生移动,不仅会对周边的建筑物造成安全隐患,还会破坏周围的生态环境。此外,施工时必定会出现噪音、灰尘等,会严重影响周边居民的生活。此外,桩基施工在一定程度上会缩短建筑物的使用寿命,产生了一定的经济损失,从而导致资源浪费。
6.1.2 现有技术不完善
随着社会的不断进步,传统的桩基施工已经无法满足人们的需求,如今科学技术手段不断创新,对于传统桩基施工造成的问题也有了解决的办法。例如,产生的大气污染、噪音问题都可以应用现代科技手段解决,但是对施工人员的技术水平有一定的要求。所以要对施工人员进行系统培训,使其掌握相应的技术[5]。
6.1.3 地下水问题
在开展桩基施工工作时,不可避免会遇到地下水问题。只有解决好地下水问题才不会影响桩基的质量。特别在人工开挖桩孔时,受地下水的影响最大。由于施工人员选择桩柱的深度位于地下水以下,故需要及时解决地下水问题,否则会形成流沙现象,严重时会造成人员伤亡[6]。
6.2 改善桩基施工技术的措施
在管理方面,必须对施工技术人员进行培训,考核通过后才能进入施工场地;对于施工所需要的原材料,一定要严格把控材料质量,确保其没有问题[7]。桩基施工场所在地下,极易受其他因素影响,尤其是环境的影响,所以施工前一定要勘察施工现场的周边环境。在施工过程中要进行严格监管,一旦发现问题要及时改正并做好相关记录,每一个步骤都要按照要求实施,以保证施工的规范性和安全性[8]。
7 结语
随着城市化进程的不断加快,房屋建筑数量不断增加,桩基施工技术也得到了广泛应用。桩基的质量对整个建筑工程的质量起到了决定性作用,所以在进行桩基施工时,要严格按照步骤施工,全面认识到桩基在建筑工程中的重要意义,并对桩基施工中容易出现的问题进行全面分析。桩基施工技术能够提高建筑结构的承载能力和稳定性,在一定程度上避免不均匀沉降,从而控制和保证建筑施工质量。