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建筑工程桩基工程施工技术探讨

2022-11-13郝文强

建材发展导向 2022年9期
关键词:护筒桩基施工人员

郝文强

(山西五建集团有限公司,山西 太原 030000)

桩基作为建筑的重要组成部分,能够为建筑承担竖向荷载,防止建筑朝着固定一层倾斜,桩基工程的施工效果对建筑安全稳定性的影响不容小觑。然而从当前桩基工程施工情况来看,桩基承载负荷能力较差、材料损耗率较大、投资成本较高,严重威胁了建筑工程总体效益及建筑运行的安全性,建筑的使用寿命急剧缩短。为了打破这一局面,必须高度重视桩基工程施工技术的合理选择,强化对施工质量的控制,确保所选桩基类型及制定施工方案符合建筑工程桩基施工要求,各个环节的施工质量均能达到规定标准,致力于建造结构稳固、性能优良的建筑工程项目,切实保障建筑用户的生命财产安全。

1 桩基类型及常见技术

1.1 建筑工程中桩基的应用价值

建筑工程项目建设施工期间应用比较广泛的是桩基施工技术,可以承受较强的荷载,抵御来自各个方向的作用力,有力控制地基沉降数值,使得建筑始终保持安全稳定的运行状态,用户可放心使用建筑的各种功能,享受现代化、智能化的服务。如今科学技术在不断发展,生产力水平有了显著提升,桩基施工技术的类型愈发丰富,科学选择桩基施工技术,可以避免建筑不规律下沉,防止建筑上部构造发生形变,有利于维护建筑稳定性,增加建筑寿命。具体来说就是将建筑纵向承担的荷载分散开来,确保各部分结构的受力均匀,不会轻易打破受力平衡的状态。建筑物周边的土壤层在雨水、大风、地震等自然灾害来临时可能会发生沉陷,使用桩基会让建筑的承载能力更强,成功抵挡各种灾害,给用户争取更多逃生时间。桩基工程的构成工序较多,施工技术较为复杂,不同工序之间的关联性比较密切,唯有所有单体结构的稳定,且所有环节紧密衔接,各个部分形成有机整体,桩基工程施工质量才能得到良好保证。

1.2 桩基的主要类型

一般来说,桩基工程包含混凝土预制桩和混凝土灌注桩两种类型,是以混凝土为主要材料,采用不同施工工艺进行施工,凭借混凝土强大的性能,可大大提升地基基础的稳定性,满足新时期建筑工程地基基础施工的要求。这两项技术各有利弊: 混凝土预制桩抗压强度级别高,施工所需原材料较少,工程各项费用投入相对较低,可是施工难度比较大,不易控制工程质量; 混凝土灌注桩的施工操作相对简单,可在较短时间内完工,但是材料损耗严重,工程造价成本较高。因此,施工单位应依据建筑工程项目建设标准和施工当地的气候环境,综合上述因素挑选合适的桩基形式,加强对施工质量的全过程控制。

1.3 桩基工程常用技术

1.3.1 刚、柔性桩复合桩基技术

刚性桩和柔性桩适用于不同的土壤环境,前者的强度大,抗压级别高,可以深入到土层深处,与周围土层产生相互作用力,可靠性强,深受施工单位青睐。刚性桩的适应力有待提升,并不适合所有类型的土壤条件,特别是在软土地基施工中,刚性桩的稳定性会大打折扣,不是一个很好的选择,柔性桩可取而代之。在上层土壤中运用柔性桩,凭借柔性桩较强的适应力,可稳固土体,提高桩基的可靠性。不难看出,刚性桩和柔性桩各有优缺点,由此诞生了复合桩基技术,实现了刚性桩和柔性桩的优势互补,弥补了二者的缺陷,将会引领建筑工程桩基施工技术改革的新方向。

1.3.2 钻孔压浆桩技术

此项技术的施工要点在于钻孔和压浆,建筑工程桩基工程施工图纸和方案中关于钻孔深度、作业顺序、钢筋笼放置等工序的施工有着详细说明,是施工人员进行操作的主要参考依据。严格遵守施工方案钻孔,当实际钻孔深度达到预设数值后,在压力作用下将预先配制成的混合浆料灌注到孔中,等到浆料彻底凝结,就会生成比较牢固的桩基结构。按照自上而下的顺序灌注浆液,孔壁持续受到冲击,极有可能会出现塌孔的现象,进而影响桩基工程施工效果,需要采用科学手段加以防范。钻孔压浆工序与钢筋笼的放置要密切衔接,钢筋笼会起到一定的支撑作用,削减土层对桩基的挤压力。放置好钢筋笼以后,要进行二次压浆,进一步强化桩基的稳定性。

1.3.3 预制小方桩复合桩基技术

由桩身和承台组成的预制小方桩复合桩基是高层建筑工程桩基施工的首选技术,其中桩身承担土层施加的压力,承台担负桩体重力,整个桩基结构相辅相成,浑然一体。通常情况下,采用钢筋混凝土结构增强桩基的稳定性,用桩数量、桩身横截面积、相互之间的距离都要进行科学计算,以保证桩基承担作用力能够迅速分散给地基和周围土体,彻底打破了以往桩基工程设计施工中单单考虑上部结构荷载和桩侧摩阻力的局限性,明显减小了地基沉降。桩基承担的荷载经由承台传递,分散于土层中的各个桩基可承担的作用力相加即为桩基工程的极限承载力。此外,预制小方桩复合桩基技术的应用还能控制地基沉降,在桩基相互牵制的作用下,沉降量有所下降,是一种经济高效的地基处理技术。

2 桩基工程施工技术要点

2.1 桩位测放

桩基是建筑工程的承力结构,强化对桩基承载能力的控制,需要开展相关试验,确定所选桩基符合建筑施工要求。信息时代下,运用3S 技术开展桩基工程的桩位及桩径校验工作,以施工方案为依托,保证桩基所处位置准确无误,相比于人工测量效率更高,测量结果也更为精准。我国部分地区的土质结构较为复杂,建筑施工中可能会遇到软弱土层,这给桩基施工增加了难度,甚至会威胁建筑工程桩基施工质量。桩基工程施工中不但要运用加固技术来彻底稳固土体,防止不规则沉降的产生,还要在施工现场布设多个监测点,严密监控沉降值,当发现沉降值超标时迅速通知相关人员处理,防范重大质量安全事故,从而推进桩基施工的安全持续开展。

2.2 护筒安放

护筒完全套在桩基外部,直径和高度都要超过桩基,可以起到支撑和防护的作用,桩基工程中利用护筒控制塌孔、渗水、变形问题,具有明显成效。充分考虑桩基的各项数值及施工要求,采集相关信息后进行护筒的制作,放置护筒后仔细对其位置加以校验,如果护筒的位置有所偏移,应该立即进行调整,促使护筒功能有效发挥出来。回填土时要尽可能避免触碰到护筒,减小给护筒施加的作用力,确保护筒位置不变。在护筒外部焊上加劲肋,能够让护筒更加稳定,抵御外部应力。在受到集中作用力时护筒结构仍然不会发生形变,能够充分保障桩基的安全。

2.3 钻孔

钻孔可使用机械设备或者由施工人员直接操作,与人工钻孔相比运用机械设备钻孔的施工效率较高,但是在机械钻孔的过程中应该控制好钻进速度,随时与施工方案进行比较,如果钻进位置发生偏移就能够迅速纠正,防止产生较大偏差,不得不在后期进行整改。随着钻孔位置的不断深入,距离标准高度的距离也在不断缩小,操控机械设备的难度随之增加。需要施工人员继续完成钻孔任务,满足钻孔工序的质量要求。凭借施工人员高超的专业素质,完美复刻桩基工程施工方案,可以避免实际操作中出现质量问题,严格把控工序质量。

2.4 清孔

清孔是桩基工程施工中一道必不可少的工序,清孔效果会对混凝土浇筑产生影响。预先配置好泥浆,检测泥浆性能,确定符合清孔要求。然后将钻头提起,匀速注入泥浆,直到达到标准高度,再插入钻头,启动设备。钻头的转动会将孔中的大块泥土和岩石清除干净,达到了清孔的目的。清孔之后要对施工效果进行检查,发现有残余石块要加以清理,致力于给钢筋笼的放置创设较好条件。通过开展清孔工作,桩基工程的后续施工能够连续进行,井然有序。

2.5 混凝土浇筑

混凝土是桩基工程施工的物质基础,各类原材料的用量和比例必须要予以严格控制,通过开展配比试验,得到最佳比例数值,适当加入外加剂,保证混凝土的坍落度符合桩基工程施工要求。混凝土浇筑工序依靠于导管进行,与桩基之间不得小于30cm,浇筑期间速度不变,尽量避免中途停止,密切关注混凝土浇筑的高度。在浇筑环节过后应拆除固定装置,开展养护作业,做好桩基保护工作。对桩基承载力进行静荷载试验,并记录相关的数据,做好严密分析,确保桩身的完整性和承载能力达到既定标准。

3 桩基工程施工技术应用中存在的问题

施工单位的管理能力对建筑工程桩基施工效果有着不小的影响,未能组建高水平的施工管理队伍,施工人员对桩基工程施工技术的了解不够充分,责任感淡薄,经常违反施工方案和管理制度,技术操作不够准确; 管理人员没有严格监督施工人员的行为,及时纠正其不当操作,由此滋生了质量安全问题。建设的施工管理制度不够健全,对于各部门、各岗位人员的职责缺乏明确规定,缺少奖惩措施,难以有效调动施工管理人员的主观能动性,桩基工程施工效率低,施工质量不佳的情况很难改善。地质勘察工作没有落实到位,采集的数据信息不够准确和完善,地质勘察报告不能如实反馈建筑工程施工现场的地质环境,无法给施工方案的制定提供可靠依据。桩基工程施工中需要使用一些特定的机械设备,机械设备的检查和维修不及时,施工期间机械设备频频出现故障问题,拖延了施工进度,影响了施工质量。

4 建筑工程桩基工程施工技术应有效果的优化措施

4.1 完善施工准备工作

正式开展桩基工程施工之前,必须将准备工作落实到位,加强各个环节的紧密联系,提高整体施工效率和建筑建设质量。首先,收集完整的项目资料,加强施工现场的勘察,掌握周边建筑物和构筑物的特点,获取气候、地质、水文信息,了解地下管线分布情况,结合建筑工程桩基施工的实际所需,挑选经济合理的桩基施工技术,防止桩基工程施工过程中对其他建筑物和构筑物造成危害。其次,彻底清扫施工现场,将施工区和生活区分隔开来,各个区域予以科学布局,规划材料设备的进场退场路线,保持施工人员视野通透,维护施工安全高效性。再次,综合考虑项目分析、实地勘察、市场调研结果,编制施工进度计划和工程造价控制方案,依靠于先进技术控制桩基工程施工效率、质量和成本,通过开展各类试验检验施工技术的可行性。最后,将桩基工程施工关键技术传授给施工人员,使其明确施工标准,规范施工人员的操作,将质量意识渗透到每个施工人员心中。

4.2 制定合适的施工方案

施工方案在建筑工程桩基施工中有着较高的指导作用,技术人员在方案制定环节肩负着重大使命,需要与各部门及专业进行沟通,做好数据信息的整合和分析工作,编制多套施工方案,最后由权威专家对数据信息进行解析和探讨,选择最为合适的一套施工方案,作为桩基工程的施工依据。施工方案的编制要有真实完整的信息作为支撑,施工方案是否合理可行还关系到施工阶段的变更数量,与建筑工程施建单位的利益息息相关。鼓励全体部门及人员积极参与到方案审核中,提出己方想法和需求,提供专业信息供技术人员参考。用以不断完善施工方案,增加其与建筑工程桩基施工的匹配度,减少工程变更,发挥施工技术应有效能,促进桩基工程施工方案的贯彻落实。

4.3 加强桩基施工质量的控制

针对不同形式的桩基,采用的质量控制方式有所差异。一方面,灌注桩的施工中,主要采用振动或者是冲击方式,这会产生较大噪声,应在施工现场采取隔声、减振措施,避免桩基施工中噪声污染的产生。将绑扎好的钢筋笼放入桩孔,等到混凝土凝固后才能对其桩基进行浇筑。运用人工或机械钻孔的方式进行施工,机械钻孔使用频率较高,因为用机械设备钻孔比较高效,而人工钻孔通常应用到土质松软地区,土壤主要成分为粉土和沙土。另一方面,混凝土预制桩的施工中,是将预制桩用锤击和沉桩的方法打入土层,节省了现场浇筑的环节,缩短了桩基工程的工期,施工中需注意的是挤土问题的处理,要采取相应修复措施。

4.4 特殊钻孔处理

当施工人员需要对人防区进行钻孔时,需要考虑到施工作业面并不宽阔,施工操作难度较高,质量控制不易,运用正循环回转的方式钻孔,能够一定程度上防范相关问题滋生。沿着特定路线钻孔,前期无需控制钻孔速度,直到通道顶板处,重新调整速率,以免出现跑浆的情况。钻孔期间可能产生大量的混凝土碎块,为了不影响接下来的施工作业,施工人员应注重及时排渣,消除混凝土碎块带来的影响。除此之外,有些区域的土层结构脆弱,非常容易崩塌,在这些区域钻孔时施工人员要时刻保持注意力的高度集中,不能抱有丝毫的侥幸心理。钻孔引发对周围岩层和土体的冲击,是造成安全事故的关键原因,能否遏制事故发生取决于钻孔方式。还要在施工区域放置钢护筒,避免冲击波引起该地区土层受力的变化,提升钻孔施工的安全系数,这项操作极为必要。

4.5 提高施工管理人员综合素质

有些施工人员的责任意识淡薄,对施工技术的掌握不够牢固,无法达到桩基工程精细化的施工要求,加强对施工人员的培训势在必行。建筑工程桩基施工与其他项目施工有着截然不同的特点,对于桩的完整性和倾斜度等方面有着较高的要求,因此在培训环节要深入讲解桩基工程施工技术要点,对施工人员进行专业化的指导,强化施工人员操作的准确性和规范性。通过定期组织开展施工总结和技术交流会议,给各部门人员创造发表个人意见和想法的平台,提出桩基工程施工技术的优化和创新思路,遏制施工质量安全问题的发生。建设高素质的技术管理队伍,强化管理人员和技术人员的能力素质,确保他们的思想先进,有着较高的创新热情,对于发现的问题绝不姑息,时刻秉持谨小慎微的态度,严格控制质量安全风险,及时排除施工现场的各种隐患,提高桩基工程施工技术应用价值。

5 结语

新形势下,社会公众对建筑工程建设质量及安全性能提出了更高的标准,作为地基基础的桩基工程应该保证施工质量达标,能够充分满足建筑安全稳定运行的要求。桩基类型及施工技术的多样化,给技术管理和质量控制工作的开展制造了难题。做好充分的准备工作,加强施工方案的编制和桩基工程质量的控制,做好特殊钻孔处理工作,建设高素质的施工管理队伍,是发挥技术应用效果的有效途径,希望能够为建筑工程桩基施工的高效优质开展有所助益。

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