建筑工程土建施工中的桩基础施工技术探讨
2024-04-30杨美花山东省禹城盛达建筑安装有限公司山东德州253000
文/杨美花 山东省禹城盛达建筑安装有限公司 山东德州 253000
冉凡民 景翼国际项目管理有限公司 山东济南 250000
引言:
对于整个建筑工程项目来说,桩基础是建筑工程施工早期的施工任务之一,其施工量比较大,施工工期比较长,施工质量关系着整个建筑的安全性与稳定性。桩基础相对于整个建筑来说,是如同根茎一样地存在,坚实的根茎才能够保证植物牢牢地生长在地面上,保证桩基础的质量是保证建筑地面上部分安全使用的关键。建筑桩基础的作用还体现在抵抗特殊情况方面,我国许多地区处于地震高发区,因此我国在建筑行业规范之中对于建筑的抗震性有着较高的要求,桩基础就是建筑抵抗地震等自然灾害的关键。桩的主要作用就是承载荷载以及传递荷载,将建筑荷载传递给建筑下方的硬土层,使得建筑即使在面临自然灾害的时候,也能够最大程度减少建筑的变形,提升建筑的安全性。下面将对建筑工程土建施工中的桩基础施工技术要点进行分析。
1.建筑工程土建施工桩基础技术概述
1.1 建筑工程土建桩基础技术
桩基础是整个建筑之中的关键部分,特别是对于高层建筑来说,建筑桩基础的质量就决定着建筑的质量,在建筑工程施工的过程中,桩基础技术的选用是非常关键的,实际施工需要结合现场施工环境与项目内容,合理地选择制桩方法与施工方法,使得桩基础能够稳定地承载与传递荷载,保证建筑的安全性与稳定性。桩基础施工是在整个工程的前期阶段,依据桩的制作方法不同,桩被分为预制桩与灌注桩两种,在完成桩的制作之后,还需要依据施工现场的实际情况不同,合理地选择压桩的方法,如静力压桩、锤击法等方法。
1.2 建筑工程土建施工中桩基础特点
桩基础的施工质量关系着建筑的整体质量,桩基础具有承载力与传导力的作用,因此在进行施工的过程中,桩基础的施工位置会选择性能好的土层,来承担来自建筑整体的荷载,其中硬质黏土、中密砂石、基岩等土层对于桩基础施工是非常有利的,桩基础的基底通常会打入到基岩中,这样桩基础在发挥作用的时候能够更好地传导力,使得建筑整体更加地稳定,选择硬度较高的基岩作为基底的设置位置,能够有效地防止建筑发生较为明显的沉降[1]。桩基础在进行设计与施工的时候需要考虑其承载力要求,桩基础会承受较大的荷载,包含建筑的自重、建筑内部物体的重量、动荷载等。在建筑工程施工的过程中,桩基础技术的有效利用能够保证桩基础质量与建筑质量,如果建筑桩基础质量不过关,建筑可能会因为不均匀沉降造成建筑的倾斜或者开裂,同时桩基础群还具有横向刚度,能够抵抗倾覆,当建筑处在恶劣的情况下的时候,例如台风、地震等极端自然环境,如果桩基础做得不好,建筑可能就会发生较大的破坏,影响建筑的安全以及正常使用。建筑自身的重量是非常大的,建筑要想稳定地竖立在地面之上,对于下面的土质就有着一定的要求,如果建筑下方的土壤较为松散或者含水量较多,建筑建在这样的土质之上就会非常容易发生下沉,使得建筑的结构遭到破坏,影响建筑的安全使用。桩基础就起到固定整个建筑的作用,桩基础在设置的时候会穿过松软的土层,直接打入较硬的土体或者基岩之中,这样建筑的荷载就能够作用在稳定性较好的土层之上,建筑就能够保证使用过程中的稳定性[2]。
1.3 桩基础技术对建筑工程的意义
桩基础对建筑的作用越来越重要,特别是随着建筑高度的不断提升与对建筑质量和使用要求的不断提升,这就需要提升桩基础的设计质量与施工质量,把控桩基础的设计与施工的要点。在建筑工程施工的过程中,桩基础技术的意义就是提升桩基础施工的质量,使得桩基础能够更好地发挥作用,通过桩基础技术的合理利用,能够有效发挥桩基的力传导的作用,提升整体的承载力与抗变形能力,提升建筑的抗上拔力与倾覆力,保持建筑的稳定性,控制建筑的沉降,使得建筑沉降不会对于建筑的结构以及使用造成影响。桩基础技术的应用关系着建筑的整体质量,在桩基础施工的过程中,需要对施工地点下方的土质环境进行严格的检测,合理地选择施工技术,确定桩基础如何开展施工[3]。桩基础技术的应用就是为了能够有效地让建筑下方坚实的地质承受建筑荷载,使得建筑的整体的承载力与抗风险能力提升,保证建筑的结构安全与使用安全。
2.建筑工程土建施工中桩基础施工技术的应用
2.1 预制桩技术在桩基础施工中的应用
预制桩顾名思义就是预先制成的桩,在桩基础施工的过程中,施工单位会依据设计要求向生产工厂提供信息数据,让预制桩生产工厂预选浇筑根桩,再使用运输工具将桩拉到施工现场来,将桩打入指定的位置。预制桩的优点是非常的明显的,首先来说,使用预制桩技术开展桩基施工能够节省工程施工的工期,预制桩由于是预选制成的,因此在施工的过程中无须等待混凝土凝固成型的时间,工程施工的周期被大幅地缩短,在施工的过程中连续性也会比较强。预制桩的施工技术比较的简单,在进行施工的过程中需要注意以及考虑的因素比较的少,灌注桩在进行施工的时候,需要考虑天气的影响,如果遇到一些恶劣的天气,就会影响桩的质量,阻碍施工的正常进行,而预制桩由于是预先制成的,在施工的过程中不会受到环境的影响,即使在施工的过程中遇到非常恶劣的天气,也不会对于桩的质量造成影响[4]。预制桩的整体性能是比较好的,使用预制桩进行施工的建筑具有较好的抗震性能,结构也会比较地稳定,因此预制桩被广泛地使用在一些大型高层建筑之中。选择预制桩施工技术的时候需要考虑施工地的土壤性质,预制桩在非饱和土质之中会具有更好的性能,或者一些较为松散的土壤之中也能够发挥较好的作用。
预制桩技术施工简单、受外部因素影响较小、结构稳定性好,但是预制桩也存在一定的缺点以及限制。在进行施工的时候,一定要综合考虑施工地点的土质,判断是否适合使用预制桩技术,如较为密实、饱和黏性土等土质环境之中,预制桩就不适合使用,如果缺乏对于预制桩技术应用的合理性分析,盲目地使用预制桩进行施工,那么在施工或者使用的过程中就会非常容易造成桩的断裂,影响施工的正常开展与建筑的安全使用。如果施工范围内的土质较为密实,那么预制桩在打入地下的时候,桩体与土壤之间的融合性会比较差,在周围土壤的挤压之下,桩体可能就会上浮,造成桩基础整体的性能下降,承载能力达不到设计要求。此外,预制桩在抗水平荷载方面存在不足,桩基础在使用的过程中抗剪性能较差。在进行预制桩施工的过程中,会产生较大的噪声,对周围居民的生活造成一定的影响[5]。
2.2 灌注桩技术在桩基础施工中的应用
灌注桩就是现场施工浇筑形成的桩,在桩基础施工的过程中,施工人员会在桩施工的位置提前打好孔洞,再依据设计要求向着孔洞内部放置相应要求的钢筋,之后向着孔洞内部灌注混凝土,经过一段时间的凝结成型与养护之后,形成钢筋混凝土桩。灌注桩在进行施工的时候,由于施工工艺与预制桩不同,因此桩的性能也与预制桩存在一定的差别,这就造成如果依据相同的强度进行桩的配筋率设计,灌注桩的配筋率会比较低,因此单根桩的造价也会更低。但是如果从整体来看,灌注桩在进行施工的过程中,由于存在等待凝固成型的时间,灌注桩的施工周期比较长,并且在进行施工的过程施工环节与步骤也是比较多的,这就造成桩基础整体造价还是使用灌注桩技术的成本比较高[6]。在实际施工的过程中,灌注桩对于土质环境的要求是比较的低的,在各种复杂的土质环境之中都能够被应用,由于是直接灌注形成的桩体,因此灌注桩在施工完成之中,与周围土壤的融合性较好,会具有较强的抗拔性能与抗压性能。灌注桩施工不需要将桩体压入地下,整体施工产生的振动与噪声都比较的小,对于周围居民的影响比较的小。
相比较预制桩来看,灌注桩施工技术的缺点也是非常明显的,灌注桩施工技术的工艺比较复杂,伴随着等待混凝土凝固与养护的环节,整体施工工期会比较的长,造价也较高。在浇筑混凝土以及等待混凝土凝固成型的过程中,容易受到自然环境气候的影响,如温度变化、降水等都会对于构件的强度造成一定的影响,一旦遇到不良天气的影响,甚至会造成施工过程中断,影响整个工程施工的质量。
2.3 人工挖孔技术在桩基础施工中的应用
人工挖孔技术是灌注桩施工中使用的一种施工技术,简单来说就是为钢筋混凝土桩的制作挖设孔洞的施工技术。人工挖孔桩是借助人力来进行桩的施工,因此这种桩的制作费用一般不高,施工难度也不大,人工施工对于周围造成的影响也比较小。人工挖孔技术最大的优势就是其具有环保的特性,因此即使其施工效率比较低,也未在当前建筑领域被淘汰[7]。
2.4 静力压桩技术在桩基础施工中的应用
静力压桩技术是应用在预制桩施工过程中的一种技术,在预制桩制作完成之后,工作人员会将桩运送到指定的地点,再通过静力压桩技术或者别的技术来将桩压入地下指定的位置,完成桩基础的施工。静力压桩技术通过持续地力的作用,不仅能够实现将桩压到预定位置的作用,还对于提升建筑下方基础土层性能有着一定的作用,提升建筑整体的稳定性。在应用静力压桩技术开展施工的时候,需要注意以下几项内容:
(1)在使用压桩机进行静力压桩的时候,需要把控机器运作的速度,避免压桩机运作得太快或者太慢对于施工质量造成影响,如果压桩机的运作速度过快,会影响桩基的稳定性,如果压桩机的运行速度比较慢,不仅会造成工期的延长,还会造成施工材料的浪费。
(2)在应用压桩机进行施工的过程中,需要保障施工开展的连续性,连续的静力压桩能够保证施工质量,一次成型也能减少施工成本与对周围环境的影响。
(3)在进行静压的过程中,特别是饱和黏性土的土质环境之中,土壤之中可能会产生超静孔隙水压力,在进行压桩的过程中,应当做好动态监测工作。此外,在进行沉桩施工之前,需要先进行试桩工作,保证后续静力压桩工作能够正常地进行。
2.5 锤击法在桩基础施工中的应用
锤击法是预制桩技术之中另一种常见的打桩方法,锤击法就是通过锤击的方式,将预制桩打入到指定位置的一种方式。锤击法的优点是效率高,能够在较短的时间之内完成预制桩的安装工作,对于设备的要求也没有太大的限制,耗费的成本较少。锤击法常见的工具有落锤、单动气锤、柴油锤等。相比较静力压法技术,锤击法的弊端也是非常地明显的,锤击法的噪声比较大,并且会引起较大的振动,会对于周围的居民造成较大的影响。
3.提升建筑工程施工桩基础施工质量的措施
在进行桩基础施工的过程中,需要考虑的内容是非常多的,除了最为主要的桩基础的质量问题之外,还需要考虑桩基础施工技术在运用的过程中对于周围居民的影响,施工团队还应当对于具体的施工环境进行分析,保证施工过程中的安全性,避免发生安全事故。桩基础的质量关系着建筑整体的质量,其质量受到多种因素的影响,在进行施工的过程中,施工团队应当重视做好施工前的准备工作,对于施工环境以及地质状况进行深入的调查、勘查,分析设计内容,并提前准备好材料、人员以及设备,保证后续施工能够正常地开展,并处理好材料质量问题,把握好桩基础施工要点,进而保证桩基础的施工质量。下面将对于提升建筑工程施工桩基础质量的措施进行分析。
3.1 做好施工前的准备工作
建筑工程是一项复杂的工作,桩基础施工作为工程建设的重要部分,并且随着建筑规模的提升,桩基础的施工难度、工期与成本也会提升,为了能够保证桩基础施工有条不紊地进行,做好施工前的准备工作是非常有必要的。首先来说,要想做好准备工作应当对于施工内容有着充分的了解,技术人员就需要前往施工现场进行考察,结合工程施工地点的实际情况与设计方案,对于桩基础施工的内容以及流程进行确定。在具体施工开展的过程中,施工人员应当结合具体的情况开展施工,技术方案应当在确定可行后再实施,因为在进行施工的过程中,设计时期的施工条件与施工过程中的施工条件可能存在一定的差距。其次,在进行施工的过程中,应当提前准备好施工材料与施工设备等,桩基础施工过程中一些部分的施工需要连续性,如果施工不连续可能会对于桩基础质量造成影响。最后,施工技术人员应当做好施工规划工作,完善的施工规划是保证施工有序进行的关键。
3.2 处理好建筑材料的质量问题
对于桩基础的施工来说,材料的质量直接影响着施工的质量,如果材料达不到标准,那么桩基础的性能就达不到要求,建筑的稳定性与安全性就不能够保证。因此在进行施工的过程中,需要处理好建筑材料的质量问题。首先,应当对于进入施工现场的材料进行严格的检验,保证施工材料符合标准与要求,如果是预制桩,则应当对于桩的强度性能进行检测,保证其满足设计要求。其次,在选择桩基础的填充材料的时候,应当优先考虑材料的质量,在确保质量的前提下,再进行综合比较材料的性价比。在进行材料配置的时候,应当严格地依据施工方案进行,严禁多放、少放材料,使得桩基础质量在可控范围之内。此外,为了能够提升桩基础施工的合理性,使得地基能够更好地承受建筑的荷载,应当做好对桩以及建筑的压力监测工作,依据监测数据调整施工进度与内容,使得桩基能够更加地稳固。
3.3 做好桩基础定位监测
在进行桩基础施工的过程中,不管是灌注桩还是预制桩的施工,地表都可能会出现随着桩的施工造成的隆起的现象,当地表出现了隆起的时候,桩基础定位的坐标点也会因为地表的变化发生偏移,与原来桩基础定位坐标出现一些误差,如果不能够对于误差进行及时的校验,那么就会影响整个桩基础施工的质量。因此在施工开展的过程中,施工人员需要对于控制桩进行引桩,并且在每次桩基施工的过程中,要对桩基础的定位坐标进行核验校对,对于出现偏移的定位坐标进行更正,进而保障桩基础施工的质量。
3.4 进行全方位的勘查
在桩基础进行施工的过程中,应当对于施工现场以及周边区域进行细致的勘察工作,对于施工环境的勘察工作是前期准备工作的一环,但是其非常重要,影响着后续的施工质量与效率。在工程建设施工未开展之前或者施工开展的初期,应当安排专门的人员或者是团队开展勘察工作,对施工地点的实际情况以及周围的环境进行全面的勘测分析,为后续施工的开展提供依据,例如这些数据会为桩基础技术的选择提供依据。在进行勘测的过程中,重点部分应当是桩基础预计进入地层的状况,避免桩进入地层受到破坏。其次,对于一些特殊的环境进行分析,如石灰岩分布广泛的区域,石灰岩的广泛分布会影响施工以及建筑的安全。
结语:
总的来说,桩基础施工是建筑工程施工中的重点,要想做好桩基础施工,应当把握桩基础施工技术要点,对于项目施工的实际情况进行细致的分析,判断应当使用何种施工技术开展施工,考虑施工质量要求、工期要求、建设成本以及对于周围环境的影响。在桩基础施工的过程中,应当做好施工前的准备工作与勘测工作,为施工开展提供便利与依据,并处理好材料质量问题,保证材料质量,做好桩基础定位监测工作,准确布置桩基础,进而保证整个建筑的安全性与稳定性。