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浅谈建筑施工中如何运用管桩基础施工技术

2017-06-16王昕

科学与财富 2017年17期
关键词:施工技术建筑工程

王昕

(黑龙江东辉建筑工程有限公司)

摘 要:在建筑工程施工的过程中,管桩基础施工技术愈发受到广大施工人员的关注,这项施工技术经常在灰言地质的环境中应用,因此本文重点对这项施工技术进行了论述,并且以某工程的实际情况进行分析,探究其在工程实践中的具体应用,在灰岩地质的环境下,应用管桩基础施工是一种常见的方式,但是在实际施工的过程中,却经常会发生一些质量方面的问题,所以笔者同时还提出了几点有效的控制策略,希望在本文的论述下,我国的建筑工程质量可以得到进一步的发展。

关键词:建筑工程;施工技术;灰岩地质;管桩基础

以某工程为例,其在一丘陵山地间修建了一座住宅小区,该小区的整体占地面积为十万平方米以上,建筑的主体结构为11层,其中地下有1层,地下主要采用了框架剪力墙的结构,同时还修建了人防地下室结构,正在建设当中,因为周围的建筑基本上已经修建完成,所以在一定程度上为建筑施工带来了一定的难度,造成施工场地受到局限性的影响。在对施工现场进行勘察的过程中,主要的桩基持力层地质情况是强风化细砂岩,在地下的12m至30m之间,在原工程设计的过程中,采用锤击管桩的方式,但是在进行试击的过程中,发现这一方法存在异议,因此决定进行更换。

1 工程地质情况以及设计

在对这项工程进行钻探的过程中发现,在深埋10m至21m的区域存在灰岩,主要位于桩基持力层之中,并且还存在溶洞发育的情况,在其中包含杂填土、微风化灰岩还有有机质黏土层。原本工程中想要采用局部锤击法,但是进行试击的过程中发现这一方法的效果不佳,因此对方案进行变更,决定采用静压法进行施工,在施工场地中,受到一定的限制,造成静压机不能进入施工现场,所以决定对强风化细砂岩的区域采用锤击法进行施工,其中管桩的直径为400,其自身的承载力下降到720kN,桩径为500的管桩自身的承载力下降到1120kN,其中前者的管桩具有较大的断桩率,所以最终采用了后一规格的管桩,自身的断桩率得到了明显的降低。

2 工程实例分析

在实际工程施工的过程中,因为自身存在较大的断桩率,所以不止一次对施工计划进行变更,从最开始的锤击法,到后来的静压法,以至于后来应用的一系列施工方法,主要是充分考虑了管桩所遇到的实际施工情况,对其进行详细的分析可以知道,造成设计变更的主要原因有以下几点。首先是没有对地质资料进行详细的勘察,在对地质进行钻探的过程中,发现有一处地质在深埋15m的位置上存在灰岩,在规定中,一旦发现灰岩,应该对周围区域加以进一步的详细勘探,以确定最终的结果,保证施工方案的合理性,这样才不会对施工造成异常的现象。

其次是因为灰岩自身的地质特性,在灰岩的主要构成中,包含方解石、隐晶质以及石英等构造,自身具有一定的密实程度,并且相对来说更加坚硬,桩基在打入的过程中具有一定的难度,并且表层的土质相对来说更加松软,这样就容易造成管桩在底部出现断裂的情况,而且溶洞在发育的过程中,在灰岩分布中具有不均匀等特点,都为打桩带来了一定的难度。

此外,还有一点原因是因为在进行基础设计的过程中,因为受到不规则岩面以及溶洞发育等因素的影响,会对桩基的稳定性带来一定的影响,灰岩具有相对复杂的地质条件,因此在施工的过程中经常会出现断桩的现象,这样一来就会造成施工的困难,一般对地质进行勘察与设计的过程中,桩径都相对要小一些,但是如果直径是400的话,自身的刚度无法承载压力就会出现断裂的现象,所以将桩基的直径改为500更为合适。此外还有一点是在施工的过程中没有进行有效的配合,因为施工过程中出现的各种漏洞造成施工质量的影响,因此要加强对施工技术中各项参数的有效设定。

3 質量控制措施

要想对施工质量进行有效的控制,就要对地质资料的情况进行合理的掌握。针对具有密集分布的灰岩地区应该进行多次的密集钻探,将桩基的位置予以合理化的掌握,并且与物探方式有机的结合在一起,这样才能保证获得更加准确的地质资料,让设计与施工能够顺利的进行。

选择合理的施工方法。由于灰岩地质的复杂性,桩基容易断裂,因而防止断桩出现以及减少断桩是工程设计施工的重点。静压法可以由压力表读数直观判断管桩承载力,推断出管桩的完整性,减轻岩面反作用力,减小断桩率。虽然锤击法与静压法各有优势,但在灰岩地质适宜采用静压法。

控制断桩率。正常地质条件下断桩率较为容易控制,断桩率减低,但在灰岩地质施工,断桩情况难以避免,可以适当增加桩径应对,断桩率应控制在在4~8%内。

管桩选用。在施工过程中,桩径Ф400的管桩在施工中容易断裂,改用为桩径Ф500的管桩时断桩数量明显减少,因而加大桩径能有效减小断桩率,如下表1所示。由于灰岩地质对抗弯设计要求较高,因而需要改变只重视抗压设计不关注抗弯设计的情况,选用抗弯性能强的B型管桩,而不宜用抗压性能强的A型管桩。

确定静压桩的施工终止压力及承载力。加大静压压力可以有效解决灰岩地质打桩困难的问题,但压力过大则容易引起断桩,所以要求压力控制在桩身竖向承载压力的60%内,由表1数据可见,压力增加到桩身竖向承载压力的80%时,断桩率高达15~30%。静压桩的承载力取值模式为:终止压力≤60%桩身竖向极限承载压力;单桩竖向承载力特征值=终止压力÷2.5~3.5。

控制断桩。根据施工实际情况,“尖口型”十字桩尖打桩效果比“平底型”桩尖好。使用“平底型”桩尖时,由于岩面高低不平,桩端处支撑点不平容易产生偏心作用,支撑点移动导致压断桩身;“尖口型”十字桩承受的岩面反作用力居中,避免偏心作用发生,且桩尖刚度低,高压下桩尖变钝抵消压桩力,断桩情况减少。同时,控制桩端进入持力层,桩端一旦触及灰岩层,压力达到终压要求时应停止压进,防止由于压力过大造成的断桩;复压压力应控制在终止压力值内。

利用断桩。断桩一般会在补桩后被废弃,但有些断桩在压入土中后能达到稳定的终止压力,管桩碎裂部分能改善土层结构,利于控制周围其他管桩施工时的终止压力。上述的几点质量控制方法在实际的施工过程中具有显著的效果,本工程得以顺利的实施。

结束语

本文论述了在灰岩地质使用管桩基础需要注意的问题以及应对措施,需要根据灰岩的地质特征,在管桩的型号选择、桩身竖向承载压力以及静压桩终止压力确定等方面,应根据施工经验以及具体地质状况采取适当的措施,进行断桩再利用,取得安全保障与经济效益。

参考文献

[1]金兴平.预应力管桩承载力性状的研究[D].杭州:浙江大学,2002.

[2]江平.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用探究[J].山西建筑,2012(36).

[3]张转院.工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术探讨[J].山西建筑,2012(28).

[4]王强,孙娇.浅谈建筑施工中桩基的应用[J].黑龙江科技信息,2010(23).endprint

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