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试论房屋建筑桩基础工程施工技术及管理

2022-11-26马婷婷

城市建设理论研究(电子版) 2022年19期
关键词:桩体桩基础桩基

马婷婷

上海同济工程项目管理咨询有限公司 上海 200092

房屋建筑施工主要以保证安全性为基础,要及时找到延长建筑物使用寿命,提高建筑物稳固性的方法。一般在基础施工流程中,首要任务就是进行地基质量检测,观察现场是否存在软土地基,做好地基加固处理工作。同时,在现场架设房屋建筑结构时,不论是建设低层建筑物还是高层建筑物,都要展开桩基础施工操作。应注意根据不同施工环境、建筑物造型特征以及实际施工要求,编制合理的施工计划,选择合适的桩基础工程施工技术,规范施工流程。这是顺利完成高质量建筑物建设任务的关键所在,需要落实好现场的施工质量及安全管理任务。

1 在房屋建筑桩基础工程施工环节中常见的技术类型

实际进行房屋建筑桩基施工工作时,应先选择合适的技术类型。常见类型大体可以分为三种,要分清不同桩基施工技术的操作流程、施工侧重点之间的差异,并以对比分析的方式,结合施工要求,选出合适的技术方法。

1.1 静压力施工

这种桩基施工技术的特点是:需要提前预制桩体,也可以选择与供货商建立合作关系,直接委托供货商制作桩体的方式,集中采购预制桩。等到桩体就位后,要进行现场清洁工作,并使用专业机械设备将桩体压入土壤当中。对桩体施加压力时,要结合桩基的原材料种类来估算桩基的承压能力,控制好压力大小,并保证释放压力的过程具有持续性的特点,注意严禁中途随意中断压桩工作[1]。与其他桩基础工程施工方式相比,该方法一般适合在软土地基上使用,能够用最小的作用力将桩体顺利压入土层当中,施工难度相对较低,不涉及到振动操作,对周围土层的扰动作用小。此外,使用静压力施工技术时,还能对土壤当中存在的缝隙进行适当的挤压,这对于提高土层密实度、承载力有重要作用。

1.2 钻孔灌注施工

在桩基础施工环节中,使用频率最高、适用范围最广的一种技术方法就是进行钻孔灌注施工。特点是要根据房屋建筑的施工面积和现场施工情况,确定钻孔位置、深度、孔洞之间的间距。并使用钻探设备展开现场挖孔、清孔等工作。还要同步进行混凝土泥浆的配制工作,注意使用制作试样的方式检查混凝土的坍落度、凝固效果。判断混凝土的成桩能力是否符合桩基础的建设要求。如果施工现场有特殊要求,可以在孔洞当中安装钢筋笼,提高桩基础的承载力、抗侧力。实际进行现场灌注工作时,很多施工人员都会采用泵送施工技术及配套设备,要将泵管插入孔洞当中,在灌输混凝土的同时,缓慢提拉泵管,直至将孔洞注满。注意使用振捣棒来完成混凝土振捣操作,还要安排管理人员落实好现场质量管理任务,等待混凝土顺利凝固。需要注意的一点是:混凝土浇筑的过程中,应关注天气变化情况,避开雨天进行施工操作,避免混凝土泥浆当中的含水量增加,影响凝固效果。最后,应提前预估施工工程量,保证混凝土泥浆充足,这样可以一次性完成灌注施工任务。

1.3 振动沉桩施工

振动沉桩的前提是:要完成桩体结构的预制工作,应严格控制好桩体的高度、直径、质量。使用这项施工技术需要配备的设备是电动机,基本原理是:使用电动机振动产生的压力,将房屋建筑桩沉入土中。与静压力桩相比,该技术会对土壤造成一定的扰动,注意严格控制好振动力度、频率,最终顺利完成加固地基的操作。一般在刚开始打桩时,会选择进行轻度、缓慢的锤击,后续要根据地质结构条件、桩基沉入土壤结构中的实际情况,调整锤击的方式。这项工作应由具备对专业施工技术及设备操作能力的人员来完成,以避免由于人为因素引发工程质量及安全问题。

2 房屋建筑桩基础工程现场的基础施工管理流程

施工人员应在选择合适的施工技术后,根据基础的施工作业流程,确定每个环节的管理要点,发挥管理工作职能,为顺利完成房屋建筑桩基任务提供基础支持和必要保障。

2.1 前期准备环节的管理任务

2.1.1 技术准备工作

进行房屋建筑桩基础工程的现场施工管理工作,要先与设计人员取得联系,了解本次工程的建设流程,确定施工工序,关注所需使用的材料、设备及技术种类,有针对性的制定管理计划。关键要对设计方案的合理性、可行性展开技术分析,及时优化施工方案[2]。与此同时,应根据实际工作情况对人才进行技术交底,考察人才是否具备安全防范意识及专业的施工操作能力,合理为人才分配工作任务,并建立严格的管理机制来约束人才的工作行为,这对于提高工作效率、保障工作质量有重要作用。此外,要完善基础设施、提前总结以往的工作经验,找到施工技术的创新优化方向,目标是合理简化施工流程,降低施工难度。

2.1.2 物料质量检查

在前期准备环节中,应在合理节约施工成本的基础上,计算好材料的采购数量,并组建专业的现场管理团队,负责进行进场材料的质量检查、数量清点和存储管理工作。对于暂时用不上的材料应注意做好防潮管理,避免材料的使用质量受到不良影响。另外,在工作开始前,应对桩基础工程中常用的机械设备进行质量检查,通过设备试运行的方式,分析设备是否有异响、异味、功能异常的情况,综合评估设备有无安全隐患,及时更换设备零件或直接采购新设备。

2.1.3 定位测量工作

决定展开房屋建筑桩基础施工操作时,应重点做好施工误差的管控工作。这涉及到在施工开始之前,使用专业测量仪器进行定位测量工作的环节。具体工作流程是:先清理施工环境中的障碍物,进行施工作业面的水平度测量工作。再结合施工图纸,确定桩基础的施工位置。通常应在现场以划线的方式标记位置,避免由于施工位置存在较大偏差而影响桩基础的实际使用效果。

2.2 中期施工环节的管理任务

以钻孔灌注桩的桩基础施工方案为例,在施工中期展开现场钻孔、配制泥浆、灌注施工操作时,应借助管理制度来保障工作能具有规范性的特点。还要确保基础管理工作具有公平性的特点,对所有施工人员都采取一视同仁的态度,让人才能够认可目前的管理方式。可以根据不同的施工岗位,分配不同的现场作业任务,根据任务的实际完成情况,建立绩效管理机制,从合理落实奖惩结合制度的角度,约束员工的施工作业行为,保障各项施工操作任务的有效衔接。如果要使用泵送灌输技术,应对输送混凝土的导管进行质量测试。常见测试内容包括:水密承压和接头抗拉试验。除此之外,要对每日的施工进度进行详细的记录。在科技信息技术的支持下,可以构建网络工作平台,同步跟踪施工进度,动态化管控施工安全风险,及时根据实际施工效率、质量,调整下一步工作方向。这可以减少桩基础施工现场出现工程变更问题的几率,最终顺利完成房屋建筑施工任务,保障建筑物能够尽快投入使用。

2.3 后期养护环节的管理任务

基于房建工程施工环节可用的资金成本有限,为了达到节省资金的目标,施工人员在制作建筑桩体结构时,使用量最大的材料就是混凝土。要想延长桩体的使用寿命,就必须要建立全生命周期的管理体系,体现管理工作的价值[3]。目前,很多施工人员都开始将工作重心放在施工完成后的建筑结构养护工作上,希望通过定期进行质量检查及维修保养工作的方式,提高建筑物的使用安全性能。一般针对现场浇筑行为而言,养护工作需要结合自然气候变化情况,采取防雨防晒措施,有序完成混凝土的成桩操作。如果是进行预制桩的施工建设任务,则在后续养护阶段中,管理人员要采取质量测试,定期检查桩体是否存在结构裂缝、倾斜等问题,及时采取处理措施,保障桩基的使用性能可以得到充分的发挥。

3 房屋建筑桩基础施工环节常见质量问题及原因

3.1 桩体结构断裂

在使用专业桩基施工技术完成基础施工任务时,经常会出现桩体结构断裂的情况,要求工作人员提前做好应急管理工作,找到诱发问题的根本原因。如果本次工程使用的是预制桩,桩体结构断裂可能是因为桩基结构的质量不达标、无法承受压桩时的作用力。同时,运输桩体的过程中由于工作人员没有做好固定操作、没有采取防颠簸措施,也会引发结构断裂的问题。这不仅会浪费施工成本,还会拖慢施工进度,是施工人员要关注的重点问题之一。此外,如果选择在现场进行混凝土钻孔灌注成桩的技术,则桩体结构断裂的原因大体包括以下几个方面:①施工过程的持续性得不到保障,出现了泥浆灌注工作中断的情况,导致结构分层。②施工人员作业行为不规范,没有按照规定完成施工作业任务。③养护工作没有落实到位,引发桩体质量不合格的问题。

3.2 桩体承载力差

桩基础施工是房建工程现场建设工作中的关键环节,施工质量将直接决定房屋结构的使用性能。如果要建设高层建筑结构,要重点考虑桩体的承载力是否达标。然而,在实际设计任务中,单桩承载力过低的问题非常普遍,严重偏离了桩基础承载力的设计目标。没有经过性能测试,就直接将桩体应用于现场施工环节中,容易造成后续质量检测结果不合格的情况,还会给房屋建筑的使用安全带来不小的隐患。基于此,如何借助技术手段解决桩体承载力低的问题,成为了施工人员新时期的一项核心工作任务。

3.3 桩体结构倾斜

建筑桩基要承载房屋结构的重量,通常应完成每根桩基的分布位置设计工作,还要重点在放置桩体时,管控水平度和垂直度。目前,通过总结施工建设经验可以发现,桩基础工程施工阶段经常会出现桩体结构倾斜的情况。造成这个问题的因素有很多,比如:测量仪器存在精准度的误差,施工人员没有提前校正设备;自然地基存在沉降现象、遇到了地震灾害,导致桩体结构发生了位移,引发结构倾斜;地质结构中存在坚硬的岩石层,使得桩体无法顺利下沉,沉桩深度不符合要求,在实际使用建筑桩基时,就会导致桩体结构稳固性低,造成桩体的倾斜[4]。

4 针对实际房屋建筑桩基础施工质量问题采取补救措施

4.1 防范及补救桩体断裂问题

结合可能会引发建筑桩体结构断裂的原因来看,应通过建立健全的监督管理结构体系、设定责任监督机制的方式,提高施工人员对自身工作岗位重要性的认识度,让人才具备责任意识,主动参与到质量管理工作中。首先,应要求采购人员对预制桩的采购质量负责,选择正规的供货商建立合作关系,并签订合同,确定材料运输途中出现质量问题时应如何处理。其次,应规划材料运输路线,跟随运输车辆,做好防撞击处理工作,严禁超高堆放桩体,这会导致重力过大而引发桩体断裂的情况。最后,规范施工流程,避免由于人为因素引发桩基质量问题。当已经发生桩体断裂问题时,应考虑是否可以通过使用钢筋穿束的方式来连接桩体,如果桩体使用性能无法恢复,要及时重新制作建筑桩体,并找到对废弃桩体结构进行回收再利用的对策。

4.2 防范及补救桩体承载力不足的问题

房屋建筑桩体的承载力一般分为两种,一种是横向承载力,另一种是竖向承载力。要解决桩体承载力不足的问题,有效提升桩基的使用价值,应当尝试在现场制作桩基础时,适当增加桩体长度。也可以选择使用补桩法,以桩基承台前进行的补桩操作为例,施工工序为:先钻孔,之后进行植桩,最后再进行沉桩。

4.3 防范及补救桩体结构倾斜问题

为避免桩体结构倾斜,应在现场施工时全程使用精密的测量仪器检测桩体下放过程中的角度,将施工位置的误差控制在合理范围内。并应当做好桩基加固操作,将桩体固定在设计好的位置上,避免使用桩基础时出现位移的现象。如果已经发生了位移,应进行现场勘查,确定位移的角度、方向,以无损探测的方式判断沉入地质结构中的桩基是否断裂。对只出现了结构倾斜、没有断裂的桩体采取有效的补救措施。最简单的方法是:在桩基础周围展开局部开挖工作,使用千斤顶完成对桩体的纠偏操作。

4.4 其他提升桩体结构使用质量的方法

实际工作中会影响房屋建筑桩基础施工质量及安全的因素有很多,要求工作人员在遵守管理规定,认真完成本职工作任务的前提下,不断提高自身的技术操作能力,掌握各种专业施工技术的操作方法,并能区分不同情况下可以使用哪些技术种类。同时,要积极总结施工经验,找到降低质量问题发生几率的方法。比如,可以使用复合地基法,在现场进行桩基础施工操作之前,先对自然地质结构进行加固操作。常见方法是集中挖掘一部分土层,并换填高质量的土壤,完成夯实操作后,显著提升地基自身的承载力[5]。另外,也可以选择在现有桩基础结构的分布情况下,在桩体之间增设土桩,形成复合地基,最终有效提高施工质量及效果。

5 结语

在现场组建专业的施工管理团队,让管理人员负责分配工作任务,记录每日的施工情况,排查施工安全隐患。通常应建立全生命周期的管理理念,做好技术准备、物料质量检查、定位测量等工作,还要关注施工人员的个人工作素质、工作行为。同时,可以配合使用现代化技术跟进施工进度,动态化管控施工过程,并落实好工程养护管理任务。实际施工时,注意找到防范和补救桩体结构断裂、桩体承载力差、桩体结构倾斜等问题的方法,着重展开技术创新及优化研究工作,发挥桩基础的使用价值,解决房建施工难题。

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