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建筑工程土建施工中桩基础技术的应用研究

2020-02-15林永乐

建材与装饰 2020年28期
关键词:桩基础灌注桩承载力

林永乐

(福建省金嘉建设工程有限公司,福建泉州 362600)

0 引言

桩基础具有承载力高、变形小、整体刚度大的特点,沉降稳定时间短、沉降量小,抗震性能好,因此越来越受建筑界的重视。桩基础施工是利用桩柱将上部建筑结构的载重传递到深处承载能力较大的土层上,使建筑物及地下的建筑物相互之间可以连接起来的一种比较先进的施工手段。桩基础的施工品质,直接影响建筑工程整体品质。因此,对于桩基础施工需要进行具体分析。

1 桩基础施工技术的概念

1.1 桩基础施工技术的基本概念

桩基础能使建筑上部结构所发生的压力向下传递,使地基抵抗上部压力的能力得到提高,还能够有效提高建筑抗震能力。桩基础支承于坚硬或较硬的持力层(如岩层等),承载力更高,地基的沉降也可以有效缓解,桩基础施工可以充分地根据其承载力的不同分成两种,而根据成桩形式的不同,可以分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩三种;根据地面和承台位置不同,分为低承台桩基础和高承台桩基础两种。

1.2 桩基础施工技术的特点

桩基础施工具有以下特点:桩基础的承载力非常大,一旦发生质量事故,将会产生巨大的经济损失,且在工程总造价中,桩基的造价占比也很大,所以必须采取有效措施降低其造价水平。桩基础属于地下隐蔽工程,如果出现质量问题,很难采取补救措施或补救成本非常大,因此,在实际工程中,必须对其进行质量控制,确保施工质量。桩基础的类型非常多,且施工工艺、技术要求、适用范围等都不尽相同;不同桩型的施工,或者同一桩型在不同土质的施工对设备的选择要求都不一致。桩基础施工受自然条件、施工条件的限制,因而具体的施工比较困难,且桩基础施工工序比较多,也给施工带来难度。

2 常见的桩基础施工方法

2.1 钻孔灌注桩法

按照其工程的实际性质不同,以及地下的水位还有土质情况的不同等,钻孔的灌注桩可以分成几种不同的形式。比如泥浆护壁的钻孔灌注桩在施工的过程当中,在冲孔时应随时测定和控制泥浆比重。灌注桩当中沉渣的具体厚度,在彻底放入钢筋笼之后,以及混凝土在浇筑完毕之前必须要完成特定任务。在确定其最终孔之后,无论是放置钢筋笼或者是混凝土导管,都很有可能会使土体直接跌落,沉渣的厚度有所增加。所以沉渣的厚度需要在二次清空之后再予以确定。对其厚度的检查经常使用的一种方法是测绳法,但是很有可能会受人为因素的影响,因此需要由专业的工作人员负责。

2.2 沉管灌注桩法

沉管灌注桩是指利用锤击或振动将带有钢筋混凝土桩靴(桩尖)或活瓣式桩靴的钢管沉入土中,然后浇筑混凝土同时拔管而成桩。城管灌注桩可以充分地防止一般情况下的钻孔灌注桩,因为桩尖的浮土,使桩身有所下沉而导致的一种承载力不足的问题。这样的方式也可以让桩身及其表面浮浆现象有所改善。

2.3 人工挖孔桩法

使用人工挖掘的方法完成成孔要求,然后再对其进行钢筋笼的安放。在浇筑混凝土制成桩,为了能让其在挖孔施工的过程当中更加安全,要制定一定的措施,防止产生坍塌或者流沙现象。而护壁大多是使用现浇混凝土等,特别是现浇混凝土在分段护壁当中的使用最为广泛。

2.4 锤击沉桩法

锤击沉桩法也可以被叫做打桩法,这主要是一种使用桩锤下落产生的冲击力来克服土质对于桩产生的阻力的一种方式。可以让桩能够充分沉到预定深度或达到持力层。锤击沉桩法具有施工简单、施工质量易控制、工期短,在相同土层地质条件下单桩承载力最高等优点。

2.5 静力压桩法

静力压桩法主要应用于软土,一般粘性土地基、城市中心或建筑物密集处的桩基础工程,以及精密工厂的扩建工程。施工时一般采取分段压入,逐段接长的方法,同一根桩需要进行连续的施工,而且压桩的时候,对入土的深度和对压力表的读数之间的关系,也要认真地记录,从而能够充分判断桩的承载力及施工质量。

3 桩基础施工技术在建筑工程中的应用

3.1 前期准备工作

首先,对于施工的现场必须要完成实地勘察,了解地质、水文、气象、地下管线和周边环境等(并核对工程地质勘察报告),对勘察结果进行登记,为之后的工程施工提供更加丰富的资料。其次就是施工方案的编制,按照现场的实地考察情况,制定科学、经济、合理的施工方案。需要重视在对方案进行设计的时候要能够保障安全文明施工,并且让施工质量达到要求,同时利用试打桩获得的数据对施工方案进行完善,确保施工安全与质量。

3.2 灌注桩施工技术应用

灌注桩是一种比较典型的,可以在现场装备上面完成就地成孔的打桩方式。在孔内需要能够安装钢筋笼,然后再对其进行混凝土的浇筑而成的桩。按其成孔方法不同,可因为其打桩方式的不同分成几种不同的方法,这些不同的方法技术之间存在很大差异,各自有各自的特点,所以在实际的使用中,需要按照实际情况进行选择,这样才能保障桩基础的施工质量。其中钻孔灌注法是在地面利用机械开孔,然后浇筑混凝土,在进行这种钻孔技术时,需要保证打孔的规则性和清洁性,这样才能保证后续工作不受到影响。沉管灌注这种方法是如今灌注桩施工中最为快速,操作简易,成本较低的方法,但同时也有一些自身的缺陷,例如施工的质量是很难受到控制的,很有可能会因为一些其他原因产生错位。人工挖孔操作性较为灵活,但在人工挖孔过程中重点要采取措施保障人员的安全,这样才能保证施工安全及施工质量。

3.3 预制桩施工技术应用

预制桩是经过工厂或施工现场提前制成的,使用各种不同材料和不同形式打造而成的桩。在施工过程中,需要用相关设备将这类桩打入土中。在建设工程项目中,使用范围比较广的预制桩主要分为混凝土预制桩和钢桩两大类,混凝土预制桩常用的有混凝土实心方桩和预应力混凝土空心管桩,钢桩主要是钢管桩和H 型钢桩。预制桩基础按照施工方式进行区分,二者各有其自身的优点。混凝土管桩一般在预制厂用离心法生产,混凝土当中一些非常多余的水分因为离心力而有可能会被甩出,所以混凝土的密度是很高的,强度也比较高。对地下水的抵抗,以及对其他腐蚀的抵抗相对都有很高的性能,施工的时候操作更加简便,施工方法更加容易,因此在建设的时候,在建筑工程中使用范围最广。钢桩所使用的钢材主要是H 型钢,使用范围比较窄,但是在特殊情况的施工现场中可以发挥很大的优势。

3.4 施工过程材料质量的控制

施工前,根据设计图纸要求进行采购,同时对产品质量进行《三检制》(自检、互检、交接检)检查,并做好检查记录。所有进场材料必须有合格证明文件并进行材料质量自检,在自检合格的基础上报由监理单位检查,需要复检的由监理单位进行见证取样送检,检测合格后方可使用于工程中。如灌注桩的填充材料,水泥、砂石等原材料是否合格,是否按照科学的配合比进行搅拌等,只要按照正确的操作方法才能保证桩基的施工品质。

3.5 桩基检测试验技术的应用

在房屋建筑的施工过程当中,按照具体的设计要求,需对不同的桩基进行有针对性的检测工作,具体有工程基桩的承载力检测:通过一些不同的试验以及桩身完整性检测:钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法。

(1)单桩竖向抗压静载实验:仪器包括有液压千斤顶、加载反力装置、精密压力表、位移传感器或百分表等设备,采用“慢速维持荷载法”,按相关要求,要能够充分把荷载通过分级的方式加到不同的桩上。在桩通过下沉没有达到某一个规定相对比较稳定的标准之前,这个级别的荷载是维持在不变的程度的。在达到一定的稳定标准时,持续进行下一级的荷载。而当其充分达到规定实验条件的时候,加载终止,然后再通过分级的方式将其进行卸载到零。现场需注意检查单位资质、人员资质及设备仪器计量标定情况。现场的准备工作并不认真,而测试的仪表也无法符合其具体的要求。特别是现场的一些结构的架设以及布置的间距等,很难符合其规定的要求,不认真执行相关规范的步骤,对其进行提前加压以及记录,在卸载的时候没有完成回弹监测,这也会使监测数据失真甚至错误。

(2)低应变动力检测:在桩顶安装加速传感器,之后对桩身进行一定的锤击,在这过程当中会出现很大的加速度,之后将这些加速度信号转变成数字形式,同时传递给计算机进行具体的分析,而通过分析结果就可以立即指出在桩身上是否存在缺陷,在哪一个部位存在缺陷。分析检测结果也是在整个检测的过程当中极为重要的环节,对于专业的工作人员要求比较高,因此,必须要有足够扎实的现场经验以及理论知识。

4 结束语

综上所述,随着我国的建筑行业快速发展,桩基础施工在建筑施工中占有重要的地位,桩基础施工技术是一项非常基础的施工环节,因此需要获得更多的重视,施工项目在不断改变,因此桩基础的施工技术以及规范还有标准也在不断改善,建筑物承载力和自身施工质量等也获得很大的提高,这对我国的建筑业稳定发展具有非常大的促进作用。

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